[論文レビュー] Millimagnitude Photometry for Transiting Extrasolar Planetary Candidates. V. Follow-up of 30 OGLE Transits. New Candidates

P. Pietrukowicz, D. Minniti+9 more|arXiv (Cornell University)|Oct 26, 2009

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 15被引用数 9

ひとこと要約

本研究では、VLT/VIMOSを用いて30個のOGLE惑星縁通過候補のミリマグニチュード精度のVバンド光度測定を実施し、差分画像法を用いてミリマグニチュード未満の光度誤差を達成した。主な結果として、OGLE-TR-111およびOGLE-TR-113が惑星系として確認されたが、残りの候補は主に食連星である。また、4つの新しい縁通過候補が発見され、そのうち1つ（transit-4）は明るさが低い（V ≈ 17.8）ものの、深さと持続時間から強い惑星の可能性を示している。

ABSTRACT

We used VLT/VIMOS images in the V band to obtain light curves of extrasolar planetary transits OGLE-TR-111 and OGLE-TR-113, and candidate planetary transits: OGLE-TR-82, OGLE-TR-86, OGLE-TR-91, OGLE-TR-106, OGLE-TR-109, OGLE-TR-110, OGLE-TR-159, OGLE-TR-167, OGLE-TR-170, OGLE-TR-171. Using difference imaging photometry, we were able to achieve millimagnitude errors in the individual data points. We present the analysis of the data and the light curves, by measuring transit amplitudes and ephemerides, and by calculating geometrical parameters for some of the systems. We observed 9 OGLE objects at the predicted transit moments. Two other transits were shifted in time by a few hours. For another seven objects we expected to observe transits during the VIMOS run, but they were not detected. The stars OGLE-TR-111 and OGLE-TR-113 are probably the only OGLE objects in the observed sample to host planets, with the other objects being very likely eclipsing binaries or multiple systems. In this paper we also report on four new transiting candidates which we have found in the data.

研究の動機と目的

• VLT/VIMOSを用いて30個のOGLE縁通過系外惑星候補の高精度光度測定を実施し、惑星性の確認とシステムパラメータの精緻化を目的とする。
• 縁通過測定に伴う偽陽性（例：食連星や星の混合）を区別する課題に取り組み、通常縁通過調査で見られる問題を解決することを目的とする。
• 高度なデータ還元技術を用いてミリマグニチュードレベルの光度精度を達成することで、縁通過深さおよびエフェメリス測定の精度を向上させることを目的とする。
• アーカイブされたVIMOSデータ内に新たな縁通過候補を同定・特徴付け、将来の分光的検証のための潜在的系外惑星系のサンプルを拡大することを目的とする。
• 軌道周期の不確実性に起因する時系列ずれのリスクを考慮し、複数年にわたるベースラインでのOGLE縁通過エフェメリスの信頼性を評価することを目的とする。

提案手法

• 2005年4月の4晩にわたる観測で、30個のOGLE候補の予測された縁通過時刻を標的としたVバンドVLT/VIMOS画像を取得した。
• 参照画像を科学フレームから差し引くことで、ミリマグニチュードレベルの光度精度（1点あたり0.001マグ未塔）を達成するため、差分画像光度測定を適用した。
• 各標的の光曲線を生成し、縁通過深さ、持続時間、中縁通過時刻を測定することで、エフェメリスおよび幾何的パラメータを導出した。
• VIMOSの光曲線をOGLE-IIIデータと照合し、縁通過の存在と周期性を確認した。
• VIMOSデータ内に、OGLE-IIIで事前に検出されなかった単一イベントの縁通過を焦点として、新たな縁通過イベントの系統的探索を実施した。
• 見つけ図および光曲線を用いて4つの新たな縁通過候補を同定・特徴付け、深さ、持続時間、明るさを評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 VIMOSで観測された30個のOGLE縁通過候補のうち、どのシステムが真の系外惑星を有すると考えられ、どのシステムが食連星または星の混合である可能性が高いか？
• RQ2 3年間のベースラインを経て、OGLEのエフェメリスから予測された縁通過時刻と実際の観測時刻の一致度はどの程度か？また、時系列ずれの原因は何か？
• RQ3 アーカイブされたVIMOSデータ内に、元のOGLE-III調査で見逃された新たな縁通過候補を同定できるか？
• RQ4 新たに同定された縁通過イベントの光度的特徴（深さ、持続時間、明るさ）は何か？また、既知の惑星系と比較してどうか？
• RQ5 混雑した領域において、ミリマグニチュードレベルの光度測定は、偽陽性（例：食連星）と惑星縁通過を区別するのにどの程度信頼できるか？

主な発見

• 光曲線の形状と分光的追従観測に基づき、サンプル内で唯一の真の惑星系と確認されたのは、OGLE-TR-111およびOGLE-TR-113の2系統である。
• OGLE-TR-106, 109, 111, 113, 159, 170, 171の7つの縁通過が完全なイベントとして観測され、中縁通過時刻が正確に予測と一致した。
• OGLE-TR-86, 91, 110, 167の4つの縁通過が部分的イベントとして検出されたが、3年間の期間におけるエフェメリスずれにより、一部が予測時刻からずれていた。
• 19個の対象では縁通過が検出されず、これらは惑星系ではなく、食連星または混合系である可能性が高いことが示唆された。
• VIMOSデータ内に4つの新たな縁通過候補が発見され、縁通過深さは0.02〜0.04マグ、持続時間は2〜5時間であった。
• 深さ0.020マグ、持続時間3.7時間（3:40 h）を示すtransit-4は、明るさが低い（V ≈ 17.79）ものの、最も強力な新候補であり、分光的追従観測に課題を伴うが、惑星の可能性が非常に高い。