[論文レビュー] The Optical Gravitational Lensing Experiment. Planetary and Low-Luminosity Object Transits in the Fields of Galactic Disk. Results of the 2003 OGLE Observing Campaigns

A. Udalski, M. K. Szymański+6 more|ArXiv.org|Nov 18, 2004

Stellar, planetary, and galactic studies被引用数 28

ひとこと要約

本論文は、2003年のOGLE-III調査キャンペーンの結果を提示しており、高時間分解能の光度測定を用いて、6つの銀河平面領域における系外惑星および低光度天体の食をモニタリングした。研究では、浅い（≤0.05 mag）、平坦な底面を持つ食を示す40個の星を特定した。これらは系外惑星の強力な候補であるが、性質の確認および混合や恒星連星の可能性を除外するため、分光的追跡観測が不可欠である。

ABSTRACT

We present results of two observing campaigns conducted by the OGLE-III survey in the 2003 observing season aiming at the detection of new objects with planetary transiting companions. Six fields of 35'x35' each located in the Galactic disk were monitored with high frequency for several weeks in February - July 2003. Additional observations of three of these fields were also collected in the 2004 season. Altogether about 800 and 1500 epochs were collected for the fields of both campaigns, respectively. The search for low depth transits was conducted on about 230000 stars with photometry better than 15 mmag. It was focused on detection of planetary companions, thus clear non-planetary cases were not included in the final list of selected objects. Altogether we discovered 40 stars with shallow (<0.05 mag) flat-bottomed transits. In each case several individual transits were observed allowing determination of photometric elements. Additionally, the lower limits on radii of the primary and companion were calculated. From the photometric point of view the new OGLE sample contains many very good candidates for extrasolar transiting planets. However, only the future spectroscopic follow-up observations of the OGLE sample - determination of the amplitude of radial velocity and exclusion of blending possibilities - may allow to confirm their planetary status. In general, the transiting objects may be extrasolar planets, brown dwarfs, M-type dwarfs or fake transits caused by blending. All photometric data of objects with transiting companions discovered during the 2003 campaigns are available to the astronomical community from the OGLE Internet archive.

研究の動機と目的

• 高時間分解能の光度測定を用いて、銀河平面における系外惑星および低光度天体の浅い食を検出する。
• 明確な非惑星系の事例（例：食連星や混合系）を除外することで、惑星食に焦点を当てる。
• 将来の分光的確認のための信頼性の高い軌道候補サンプルを提供する。
• 混雑した領域における混合の課題に対処するため、銀河バルジから混雑度が低い銀河平面領域に移行する。
• 潜在的な分光的発見を通じて、褐色矮星の空白や低質量星の質量-半径関係の理解に貢献する。

提案手法

• 2003年2月から7月にかけて、銀河平面に位置する6つの35′×35′の領域を高時間分解能の光度測定でモニタリングした。3つの領域については2004年にも追加観測を行った。
• 約23万個の星の光度測定データを分析し、15 mmag未満の光度測定精度を達成して浅い食を検出する。
• 自動化された食検出アルゴリズムを適用し、平坦な底面を持つ、浅い（≤0.05 mag）食に類似した特徴を同定した。
• 明確な非惑星候補（例：食連星や混合系）を最終リストから除外した。
• 光曲線モデリングを用いて、主星および食を起こす天体の半径の下限を計算した。
• コミュニティの利用および追跡観測を目的として、すべての光度測定データをOGLEインターネットアーカイブで公開した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 高時間分解能の光度測定を用いた場合、銀河平面における浅い食の収量はどの程度か？
• RQ2 検出された食イベントのうち、どれくらいが系外惑星によるもので、どれくらいが恒星的または混合系によるものか？
• RQ3 混雑した領域において、光度測定による検出のみで惑星食を信頼して特定できるか。その限界は何か？
• RQ4 OGLE-III調査が、新たな軌道を示す系外惑星、褐色矮星、または低質量星を発見する潜在的力はどの程度か？
• RQ5 光度測定データのみで、惑星的および非惑星的食を起こす天体をどの程度正確に区別できるか？

主な発見

• 2003年のOGLE-IIIキャンペーンでは、深さが≤0.05 magの浅い、平坦な底面を持つ食を示す40個の星が発見された。
• 40の候補すべてが複数回の個別的な食を示しており、光度測定による軌道要素の決定が可能となった。
• 光曲線モデリングを用いて、主星および食を起こす天体の両方の半径の下限が計算された。
• このサンプルには、系外惑星の強力な光度測定候補が多数含まれるが、惑星性は未確認のままである。
• 40の対象すべての光度測定データが、OGLEアーカイブで公開されており、追跡観測に利用可能である。
• 本研究は、惑星性の確認および混合や恒星連星の可能性を除外するため、分光的追跡観測の必要性を強調している。