TOI-561
TOI-561
観測データエポックJ2000.0      エキノックスJ2000.0
星座六分儀[ 1 ]
赤経9時52分44.1851秒[ 2 ]
赤緯+06° 12′ 58.921″ [ 2 ]
見かけの等級 （V）10.25 [ 3 ]
特徴
進化段階主系列[ 2 ]
スペクトル型G9V [ 3 ]
天体測量
固有運動（μ）RA:  124.612 mas /年[ 2 ] 12 月:  −61.279 mas /年[ 2 ]
視差（π）11.8342 ± 0.0208  mas [ 2 ]
距離275.6 ± 0.5 光年 (84.5 ± 0.1  pc )
詳細
質量0.785 ± 0.018 [ 3 ]  M ☉
半径0.849 ± 0.007 [ 3 ]  R ☉
明るさ0.522 ± 0.017 [ 4 ]  L ☉
表面重力（log  g）4.50 ± 0.12 [ 3 ]  cgs
温度5,372 ± 70 [ 3 ]  K
金属量[Fe/H]−0.40 ± 0.05 [ 3 ] デックス
回転速度（v  sin  i）<2 [ 3 ]  km/s
年10 ± 3 [ 4 ] ギガ
その他の指定
2MASS J09524454+0612589、TYC 243-1528-1、GSC 00243-01528
データベース参照
シンバッドデータ

TOI-561は、金属の少ない古い太陽のような恒星で、複数の小さな惑星があることが知られています。[ 4 ] [ 3 ] [ 5 ] [ 6 ] これはオレンジ色の矮星で、年齢は105億年と推定され、太陽の約79%の質量と85%の半径を持っています。[ 7 ] [ 6 ]これは、しし座との境界近くのろくぶんぎ座に位置しています。

2021年1月、ハワイ大学マノア校のローレン・ワイス率いるチームは、NASAのトランジット系外惑星探索衛星のデータを使用し、非常に近い軌道にあるスーパーアースと、その外側の2つのサブネプチューンを発見したと発表した。 [ 8 ] [ 9 ] [ 7 ] [ 4 ] 最も内側の惑星TOI-561 bは、1地球日未満で公転している。[ 3 ] [ 4 ]パドヴァ大学のガイア・ラセデッリ率いる別のチームも、2020年12月に発表した論文でこの発見を独自に発表した。[ 3 ]しかし、2つの論文では、この系の構造について意見が一致していない。最も内側の2つの惑星は両論文のデータから確認されているが、ワイスは16.3日の軌道を周回する3つ目の惑星は1つだけであると提案しているのに対し、ラセデッリは、この系には25.6日と77日のより広い軌道を周回するさらに2つの惑星が含まれていると主張している。[ 3 ]

発見と命名法

TOI-561は、2MASSカタログでは2MASS J09524454+0612589、TESS入力カタログではTIC 377064495として分類されています。惑星が初めて特定された際に、TOIは「TESS Object of Interest（関心天体）」の略称としてTOI-561に改名されました。[ 10 ]

この惑星系は、Lacedelli et al. 2020とWeiss et al. 2021によって独立に確認され、特徴付けられました。Lacedelli et al.は、超短周期（USP）スーパーアースTOI-561 bと、TOI-561 c、d、eと名付けられた3つのサブネプチューン、合計4つの太陽系外惑星の証拠を発見しました。TOI-561 dとTOI-561 eの2つの惑星は、当初ExoFOPで周期16日の単一の惑星としてリストされていましたが、LacedelliはHARPSの視線速度データを使用してその軌道上の惑星を検出できず、代わりにHARPSによって発見された周期25.6日と77.2日の相関を持つ惑星からの2つの別々の通過として解釈しました。[ 3 ]

2021年1月、ローレン・ワイスと彼女のチームによるTOI-561に関する研究論文が発表されました。ラセデリと​​は異なり、彼らは16日間の信号を保持し、TOI-561 dと命名しました。[ 4 ] NASAの太陽系外惑星アーカイブでは、ラセデリの論文のTOI-561 dとの混同を避けるため、TOI-561 fと呼ばれています。[ 10 ]

特徴

TOI-561は黄色またはオレンジ色の恒星で、太陽の約80%の大きさです。ラセデリによると、半径は太陽の85%、質量は太陽の79%で、温度は5455 Kです。[ 3 ]ワイスは、この恒星が太陽の半径の83.2%、質量の80.5%で、温度は5326 K、光度は太陽の半分強であることを発見しました。[ 4 ]両チームは、TOI-561には金属、つまり水素やヘリウムより重い元素が極めて少なく、非常に古いことを発見しました。ワイスは、その年齢をおよそ100億年と計算しています。また、この恒星は銀河系の厚い円盤の一部であり、これらの恒星の中でトランジットする太陽系外惑星が確認された最初の恒星です。[ 4 ]

惑星系

研究によって、TOI-561には3つ（Weiss）または4つ（Lacedelli）の惑星があるとされています。この食い違いは、Weiss 2020でTOI-561 dに関連する2つのトランジットイベントの解釈が異なることに起因しています。TESSによって観測されたトランジットは2つだけで、16日間の3回目のトランジットはデータギャップの真ん中に発生したと考えられます。[ 4 ] Weissは、2つのトランジットを単一のサブネプチューンサイズの惑星のトランジットに帰しています。しかし、Lacedelli 2020による視線速度解析では、16日間の信号は回復されませんでしたが、26日間と77日間の2つの追加信号があり、それぞれ2つのトランジットのいずれかに帰属しています。[ 3 ] 2022年の追跡調査では、4惑星系の構造が確認されました。さらに、473+36 −25周回軌道は日単位で変化すると推定されている。[ 11 ]軌道パラメータは2024年にCHEOPSとTESSによる追加観測で改良され、さらに4つのトランジット惑星と5つ目の非トランジット候補惑星が確認された。[ 12 ]

TOI-561惑星系[ 12 ]
コンパニオン（星順）質量半径（AU）軌道周期（日）偏心傾斜半径
b2.02 ± 0.23 メートル🜨0.01064 ± 0.00016 0.4465697 ± 0.0000003 0 87.0+2.0 −2.1°1.39 ± 0.027  R 🜨
c5.93 ± 0.67 メートル🜨0.0889 ± 0.0013 10.778838 ± 0.000018 0.023+0.034 −0.01789.61+0.27 −0.33°2.865 ± 0.041  R 🜨
d13.33 ± 0.98 メートル🜨0.1587 ± 0.0024 25.71268 ± 0.00012 0.111+0.050 −0.03989.51+0.25 −0.14°2.615 ± 0.059  R 🜨
e12.4 ± 1.4 メートル🜨0.3300 ± 0.0050 77.14400 ± 0.00027 0.074+0.044 −0.03989.864+0.095 −0.094°2.517 ± 0.045  R 🜨
f （候補者）19.1 ± 2.7メートル🜨1.043 ± 0.035 433+20 −180.083+0.080 −0.058— —

TOI-561 b

TOI-561 bは、半径が地球の約1.4倍のUSPスーパーアースです。公転周期は11時間未満（地球の半日未満）と極めて短く、平衡温度は2,480 ± 200 K（2,207 ± 200 °C、4,004 ± 360 °F）です。 [ 4 ]この惑星は、原始的な水素とヘリウムの外層を保持するには小さすぎ、放射線を浴びすぎていると考えられています。しかし、この惑星の組成は2つの研究間で大きく異なります。Weiss 2020の研究では、質量は地球の約3.2倍、密度は1立方センチメートルあたり5.5グラムで、地球とほぼ同じであり、岩石質ですが鉄分は少ない組成であることが示唆されています。[ 4 ]一方、Lacedelli 2020は、質量が地球の1.59倍、密度が1立方センチメートルあたり3.0グラムと、このサイズの惑星としては異常に低く、50%以上の水で構成されていることを示唆している。彼らが推定した質量は地球の1.83倍と高く、それでも水惑星であることは間違いない。日射量が地球の5,100倍であるTOI-561 bは、ガス層を失っており揮発性物質もほとんど含まれていないはずなので、もしこの惑星に相当量の水が存在するならば、その水は蒸発して蒸気のような大気となり、惑星をより大きく、密度が低く、より水に富んでいるように見えるだろうと著者らは考えている。もしこの惑星が極めて水に富んでいるならば、TOI-561 bは「スノーライン」を越えて形成され、内側へと移動するスーパーアースの形成シナリオを証明することになるだろう。[ 3 ]

TOI-561 c

TOI-561 cは、平衡温度860 ± 70 K（586.9 ± 70.0 °C、1,088.3 ± 126.0 °F）で10.7日ごとに周回するミニネプチューンです。 [ 4 ]半径は地球の2.9倍、質量は地球の5.4～7.0倍で、密度は海王星と同程度、1立方センチメートルあたり1.3～1.6グラムです。これは、この惑星が私たちの太陽系の氷巨星よりもはるかに高温で恒星に近いものの、同様の組成を持つ小型ガス惑星であることを示しています。

TOI-561 d/e/f

TESS によって、さらに 2 つのトランジット イベントが観測されました。SPOC パイプラインからの元の惑星候補には、周期が 16 日の両方のトランジットが含まれていました。[ 10 ] [ 4 ] [ 3 ] Lacedelli らは、その期間で有意な視線速度信号を見つけられませんでしたが、周期が 25.6 日と 77.2 日の 2 つの別のトランジットを発見し、また、2 つの個々のトランジットの形状、期間、深度に違いがあることにも気付きました。彼らは、16 日間の信号は、サイズは似ているが異なる惑星による 2 つの別々の単一トランジット イベントであると結論付け、視線速度解析で見つかった追加の信号と一致しました。彼らは、これらの惑星を TOI-561 d (25.6 日) と TOI-561 e (77.2 日) と名付けました。彼らの解析によると、両方の惑星は地球の 2.5 倍と 2.7 倍で TOI-561 c よりわずかに小さいですが、質量はどちらも地球の 12 倍と 16 倍TOI-561 dとTOI-561 eは、それぞれ1立方センチメートルあたり4.1グラムと4.6グラムと、はるかに密度が高い。これらは、質量の50%以上が水である水惑星、または水マントルと岩石コアの上に薄いH/Heエンベロープがあるという構成と整合する。[ 3 ] Weissらは、2つの通過を単一の惑星と解釈し、約3地球質量に相当する非常に微弱な視線速度信号も解釈している。[ 4 ]しかし、これは正確な密度推定を得るには不正確すぎるため、このシナリオは間違っている可能性がある。以前報告されたTOI-561 eと区別するため、Weissらの16日の惑星は、Exoplanet ArchiveでTOI-561 fと命名されている。[ 10 ]

参考文献

  1. ^ Roman, Nancy G. (1987). 「位置からの星座の同定」 .太平洋天文学会刊行物. 99 (617): 695. Bibcode : 1987PASP...99..695R . doi : 10.1086/132034 .VizieRにおけるこのオブジェクトの星座記録。
  2. ^ a b c d e Vallenari, A.; et al. (Gaia collaboration) (2023). 「Gaiaデータリリース3. コンテンツとサーベイプロパティの概要」 .天文学と天体物理学. 674 : A1. arXiv : 2208.00211 . Bibcode : 2023A&A...674A...1G . doi : 10.1051/0004-6361/202243940 . S2CID 244398875 . VizieRにおけるこのソースの Gaia DR3 レコード。
  3. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r Lacedelli , G.; et al. (2021). 「古い恒星TOI-561を周回する、異常に低密度の超短周期スーパーアースと3つのミニネプチューン」 . Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 501 (3): 4148– 4166. arXiv : 2009.02332 . Bibcode : 2021MNRAS.501.4148L . doi : 10.1093/mnras/staa3728 . S2CID 221516470 . 
  4. ^ a b c d e f g h i j k l m n Weiss, Lauren M.; et al. (2020). 「TESS-Keck Survey II: Masses of Three Sub-Neptunes Transiting the Galactic Thick-Disk Star TOI-561」 . The Astronomical Journal . 161 (2) 56. arXiv : 2009.03071 . Bibcode : 2021AJ....161...56W . doi : 10.3847/1538-3881/abd409 . S2CID 229279232 . 
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  7. ^ a b Michelle Starr (2021-01-14). 「天文学者、宇宙とほぼ同年齢の驚くべき『スーパーアース』を発見」 . ScienceAlert . 2021-02-01閲覧.銀河系最古の恒星の一つ、わずか280光年離れたオレンジ色の矮星TOI-561の周囲を、天文学者たちは3つの太陽系外惑星を発見した。そのうちの1つは地球の1.5倍の大きさの岩石惑星で、10.5時間という猛スピードで恒星の周りを周回している。
  8. ^ジュール・バーンスタイン (2021年1月11日) .銀河系最古の恒星の一つの近くで「スーパーアース」が発見された。高温の惑星が地球の1日で恒星の周りを2周する。カリフォルニア大学リバーサイド校。2021年2月1日閲覧。銀河系最古の恒星の一つの近くにある高温の岩石惑星「スーパーアース」が、惑星探査を行う科学者チームを驚かせた。
  9. ^ Doris Lam (2021年1月18日). 「科学者が最近発見した140億年前の『スーパーアース』TOI-561bの発見について」 . Tatler . 2021年2月1日閲覧。
  10. ^ a b c d「ExoFOP TIC 377064495」 。 2021年5月3日閲覧。
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  12. ^ a b Piotto, G.; et al. (2024). 「TOI-561惑星系の構造」 . Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 535 (3): 2763– 2774. arXiv : 2410.18169 . Bibcode : 2024MNRAS.535.2763P . doi : 10.1093/mnras/stae2440 .
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