ケプラー40b

ケプラー40b

発見
発見者	アレクサンドル・サンテルヌ他[ 1 ]
発見地	オート・プロヴァンス天文台[ 1 ]
発見日	2011年1月4日（公表）[ 1 ]
検出方法	トランジット法[ 1 ]
軌道特性
恒星	ケプラー40
物理的特性
平均半径	1.17 (± 0.04) [ 1 ] R J 13.12 [ 2 ] R 🜨
質量	2.2 (± 0.4) [ 1 ] M J (700 [ 2 ] M 🜨 )
平均密度	1.68^+0.53−0.43[ 1 ] gcm^−3
温度	2327 ^+195-669K [ 3 ]

ケプラー 40b は、以前はKOI-428bとして知られており、赤色巨星になる寸前の恒星ケプラー 40 の周りを周回する軌道で発見されたホット ジュピターです。この惑星は、 NASAの宇宙船ケプラーによって太陽面通過イベントとして初めて記録されました。ケプラーチームは、ケプラー 40 のデータを含め、衛星が収集したデータを公開しました。フランスとスイスの天文学者は、SOPHIE エシェル分光器の一夜分の測定に相当するデータを使用し、惑星がケプラー 40 の周期的な減光を引き起こしていることを示すために必要なすべてのデータを収集しました。^{[ 1 ]}惑星ケプラー 40b は、木星の 2 倍の質量で、サイズは木星よりわずかに大きく、密度は海王星と同じくらいです。また、この惑星は木星の約 13 倍高温で、水星が太陽から どれくらい離れているかの 5 倍の距離を恒星からどれくらい離れて周回しているかを示します。

観測の歴史

ケプラー40は、NASAの衛星ケプラー宇宙船によって、運用開始初日の2009年5月13日から6月15日まで、トランジット（主星の前を横切って暗くなる）中の惑星を探索することで初めて観測されました。得られた光度曲線はケプラーの科学チームによって一般に公開され、33.5日間にわたる4回のトランジット現象が明らかになりました。^{[ 1 ]}

フランスとスイスの天文学者からなるチームが、南フランスのオートプロヴァンス天文台のSOPHIEエシェル分光器を使用してケプラー40を調査した。SOPHIEは視線速度測定を用いて恒星を調査し、太陽系外惑星を探す。背景光が除去され、視線速度変化の代替原因（例えば、ケプラー40が実は近接連星であったこと）が反証された後、チームはSOPHIEを使用して実際の恒星の特性を分析した。^{[ 1 ]}恒星を観測した天文学者たちは、この恒星が主系列のターンオフ（恒星が残りの水素を融合して赤色巨星になる）に近づいていることを発見した。恒星のパラメータが確立されたことで、天文学者たちは太陽系外惑星のパラメータを推定し、ケプラー40bの存在を証明することができた。^{[ 1 ]}発見された惑星は、ケプラー5号とケプラー7号に続いて、太陽の1.8倍以上の半径を持つ恒星の周りを公転する6番目のトランジット惑星である。^{[ 1 ]}

ケプラー40bの発見は、SOPHIEのような小型望遠鏡がケプラーのような宇宙ミッションの追跡観測に有効であることを実証しました。天文学者チームは口径1.93メートルの望遠鏡で約1晩を費やし、ケプラー40bの存在とパラメータを確立するために必要なすべてのデータを収集しました。^{[ 1 ]}ケプラー40bは、 2010年9月15日にAstronomy and Astrophysics誌に提出され、2011年1月4日に同誌に掲載されました。^{[ 1 ]}

主星

ケプラー40は、はくちょう座にあるF型の進化した準巨星です。この星の質量は太陽の1.48倍、半径は太陽の2.13倍です。有効温度は6510 Kで、太陽よりも大きく、質量が大きく、拡散しており、高温です。ケプラー40の金属量[Fe/H] = 0.10は、太陽で測定される鉄よりも25.9%多いことを意味します。^{[ 2 ]}ケプラー40は主系列のターンオフに近づいています。言い換えれば、最後の水素を融合させて赤色巨星になるところです。^{[ 1 ]}

ケプラー40は、太陽質量の1.8倍を超える質量を持つ恒星の軌道上で発見された6番目の惑星系です。地球から 約2500パーセク（8100光年）の距離にあります。

特徴

ケプラー40bはホット・ジュピターであり、質量は木星の2.2倍（地球の700倍以上）と推定されているが、半径は木星の1.17倍（地球の13.12倍）である。したがって、この惑星の密度は1立方センチメートルあたり1.68グラムで、海王星（1.638 g/cm ³）と同程度である。^{[ 4 ]}当初、この惑星の平衡温度は1620 Kと推定されており、これは木星の平衡温度の13倍である。^{[ 2 ]} 2015年には、惑星の夜側の温度はさらに高温の2327 Kとモデル化された。 ⁺¹⁹⁵ _-669K [ ^{3 ]}

ケプラー40bは、主星の周りを6.87日周期で公転し、平均距離は0.081 AUです。また、軌道傾斜角は89.7°で、地球からほぼ真横から見ることができます。^{[ 2 ]}一方、水星は太陽の周りを87.97日周期で公転し、平均距離は0.387 AUです。^{[ 5 ]}そのため、ケプラー40bの公転速度は水星の約13倍速く、主星からの距離は水星と太陽の距離の5倍です。

参考文献

1. Santerne, A.; Díaz, RF (2011). 「SOPHIEによるケプラー通過候補の速度測定」天文学と天体物理学. 528 : A63. arXiv : 1101.0196 . Bibcode : 2011A&A...528A..63S . doi : 10.1051/0004-6361/201015764 . S2CID  119275985（PDFファイルは一部のコンピュータでは読み込みに時間がかかる場合があります）
2. 「ケプラー発見の概要表」 NASA、2011年5月2日。2010年5月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年5月3日閲覧。
3. ケプラーの位相曲線と二次日食に関する包括的研究：確認されたケプラー巨大惑星の温度とアルベド
4. Arthur Cox (2000). 「惑星：軌道と物理的特性」 NASA . 2012年11月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年5月3日閲覧。
5. David Williams (2010年11月17日). 「Mercury Fact Sheet」 .ゴダード宇宙飛行センター. NASA . 2020年5月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年5月3日閲覧。