[論文レビュー] The HARPS search for southern extra-solar planets ? XI. Super-Earths (5&8M ) in a 3-planet system

S. Udry, X. Bonfıls+8 more|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2008

Scientific Research and Discoveries参考文献 1被引用数 1

ひとこと要約

本研究では、HARPS機器による径速度測定を用いて、グリーゼ581系で2つのスーパーアース系外惑星（それぞれ5地球質量および7.7地球質量）の検出を報告している。5 M⊕の惑星は、生命的に適した領域の温かめの端に位置し、既知の系外惑星の中で最も地球に似ているとされる。一方、7.7 M⊕の惑星は、冷たい端付近を公転している。これらの発見は、M型矮星が太陽型の星よりも低質量惑星を多く宿すという傾向を裏付けている。

ABSTRACT

This Letter reports on the detection of two super-Earth planets in the Gl 581 system, already known to harbour a hot Neptune. One of the planets has a mass of 5 M and resides at the warm edge of the habitable zone of the star. It is thus the known exoplanet which most resembles our own Earth. The other planet has a 7.7 M mass and orbits at 0.25 AU from the star, close to the cold edge of the habitable zone. These two new light planets around an M3 dwarf further confirm the formerly tentative statistical trend for i) many more very low-mass planets being found around M dwarfs than around solar-type stars and ii) low-mass planets outnumbering Jovian planets around M dwarfs.

研究の動機と目的

• 高精度な径速度データを用いて、グリーゼ581系に追加の低質量惑星が存在するかを調査すること。
• M型矮星の周囲にスーパーアースや低質量惑星がどれほど広がっているかを調査すること。
• M型矮星の周囲で観測された惑星系が、低質量惑星の過剰な存在を示唆する統計的傾向と整合しているかを評価すること。

提案手法

• ESO 3.6 m望遠鏡に搭載されたHARPS分光計を用いて、高精度な径速度測定を実施した。
• 惑星の同伴を示す周期的信号を検出するためにドップラーシフト技術を用いてデータを分析した。
• 径速度曲線にケプラー運動のモデルをフィットさせることで、軌道や質量を導出した。
• 検出された信号の惑星的性質を確認するために統計的検証を適用した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 既知のホット・ネプチューンの他に、グリーゼ581系に追加の低質量惑星が存在するか？
• RQ2 太陽型の星と比較して、M型矮星の周囲にスーパーアースや低質量惑星はどれほど一般的か？
• RQ3 検出された惑星はグリーゼ581の生命的に適した領域内に位置するか？ また、それらの生命可能性にどのような含みがあるか？

主な発見

• 5 M⊕の惑星が、生命的に適した領域の温かめの端に検出され、既知の系外惑星の中で最も地球に似ているとされる。
• 7.7 M⊕の第二の惑星が、0.25 AUの軌道上にあり、生命的に適した領域の冷たい端付近を公転している。
• この検出は、M型矮星が太陽型の星よりも顕著に多くの低質量惑星を宿すという統計的傾向を裏付けた。
• 1つの系に2つのスーパーアースが存在するという事実は、M型矮星の周囲にこのような惑星が広く存在することを強く支持する。