[論文レビュー] The SOPHIE search for northern extrasolar planets. II. A multi-planet system around HD9446

G. Hébrard, X. Bonfıls+20 more|arXiv (Cornell University)|Jan 5, 2010

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 36被引用数 18

ひとこと要約

この論文は、オート・プロヴァンス天文台に設置されたSOPHIE分光計を用いた径速度測定によって、G5V型の恒星HD 9446の周りに二重惑星系が存在することを報告している。この系には、HD 9446b（0.7 M_Jup、30日周期）とHD 9446c（1.8 M_Jup、193日周期の円軌道）が存在し、より質量の大きな惑星がより長い周期の軌道にあるという、既知の系に見られる典型的な階層的で多数惑星構造を確認した。

ABSTRACT

We report the discovery of a planetary system around HD9446, performed from radial velocity measurements secured with the spectrograph SOPHIE at the 193-cm telescope of the Haute-Provence Observatory during more than two years. At least two planets orbit this G5V, active star: HD9446b has a minimum mass of 0.7 M_Jup and a slightly eccentric orbit with a period of 30 days, whereas HD9446c has a minimum mass of 1.8 M_Jup and a circular orbit with a period of 193 days. As for most of the known multi-planet systems, the HD9446-system presents a hierarchical disposition, with a massive outer planet and a lighter inner planet.

研究の動機と目的

• 高精度の径速度測定を用いて北天の領域に存在する太陽系外惑星を検出・特徴づけること。
• 特に活動的なG型の恒星の周囲に存在する多惑星系の統計的サンプルを拡大すること。
• 径速度手法で検出された惑星系の軌道的構造と質量分布を調査すること。
• 星の活動性に起因する課題を考慮した場合、既知の巨大惑星を有する系において低質量惑星の未来の検出可能性を評価すること。

提案手法

• 2006年11月から2009年3月までの3年間、オート・プロヴァンス天文台の1.93m望遠鏡に搭載されたSOPHIE分光計を用いて径速度測定を実施した。
• スペクトルはSOPHIEパイプラインを用いて抽出され、G2型の数値マスクと交差相関され、交差相関関数（CCF）のガウスフィットから径速度が導出された。
• 波長校正は初年度にはネオン・アルゴンランプを用い、2年目と3年目には夜間ごとに補間された校正を実施した。これにより同時に校正を行うのを回避し、汚染を低減した。
• 星の活動性は測定され、径速度解析においても考慮された。HD 9446は活動的な星であるためである。
• 周期的信号を同定するために、径速度データにケプラー運動モデルをフィットさせ、軌道パラメータを導出した。
• 惑星の質量は、径速度変動の半振幅に基づいて最小質量（m sin i）として推定された。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 径速度変動から明らかになるHD 9446の惑星系の軌道的構造は何か？
• RQ2 検出された惑星の質量と公転周期は、他の既知の多惑星系と比較してどう異なるか？
• RQ3 星の活動性が、径速度サーベイにおける低質量惑星の検出と特徴づけに及ぼす影響はどの程度か？
• RQ4 特に星の活動性の課題を考慮した場合、追加の低質量惑星を検出するために、HD 9446が将来的に高精度の径速度監視に適しているか？

主な発見

• HD 9446の周囲に二つの系外惑星が検出された：最小質量0.7 M_Jup、公転周期30日であるHD 9446b。
• HD 9446cは最小質量1.8 M_Jup、公転周期193日で、円軌道を描いている。
• この系は階層的構造を示しており、質量の小さい惑星（HD 9446b）が短周期の内側の軌道に、質量の大きな惑星（HD 9446c）が長周期の外側の軌道にある。
• 多惑星系における質量－半長径関係は、a^0.3に比例する傾きを示しており、惑星の質量が軌道距離に弱い依存性を示していると考えられ、半径が小さい場所に質量の小さい惑星が集まっている傾向がある。
• 星の活動性にもかかわらず、径速度データには2つの検出済み惑星を上回る追加の惑星の同伴の顕著な証拠は認められなかったが、さらなる監視が推奨される。
• この系は、巨大な外惑星と軽い内惑星を有する多惑星系の広範な傾向と整合しており、ホット・ジュピターはまれである。