2018/12/17

第二の地球を発見するための新しい多色同時撮像カメラMuSCAT2が完成

 

自然科学研究機構 アストロバイオロジーセンター

自然科学研究機構 国立天文台

東京大学大学院理学系研究科

科学技術振興機構(JST)

 

概要

自然科学研究機構アストロバイオロジーセンター、東京大学、科学技術振興機構、国立天文台、カナリア天体物理研究所などの研究チームは、第二の地球を発見するための新しい多色同時撮像カメラMuSCAT2を開発し、世界有数の天文観測最適地として知られるスペイン・テネリフェ島のテイデ観測所にある1.52m望遠鏡(カルロス・サンチェス望遠鏡)に設置しました。

MuSCAT2は、2018年4月に打ち上げられたNASAのトランジット惑星探索衛星TESSで発見された惑星候補が、本物の惑星かどうかを確認することを主目的とした観測装置です。研究チームはこの装置の性能を評価するため、実際に既知の惑星のトランジットを観測し、最新の統計手法を取り入れた解析を行いました。その結果、MuSCAT2が 世界最高レベルの測光精度(明るさの変化を調べる精度)を4色同時に達成できることを実証しました。この測光精度は、TESSで発見された太陽系近傍の赤色矮星を公転する第二の地球たち(生命居住可能惑星)の発見確認を行うことも可能な精度です。

 

図. 既知のトランジット惑星であるWASP-12bのトランジットをMuSCAT2で観測したデータ。各パネルは左上(青)、右上(緑)、左下(橙)、右下(赤)の順に400-550nm(天文学の呼び方でgバンド)、550-700nm(rバンド)700-820nm(iバンド)、820-920nm(zバンド)で観測した主星WASP-12の明るさの変化。横軸は天文学で使われるユリウス日(具体的には2018年1月25日の夜)での時刻。横軸の目盛りの0.43から0.55にかけて明るさが減っている(減光している)のが惑星のトランジットです。各バンドの黒線は、ガウス過程という統計手法を取り入れて推定した惑星のトランジットと系統的変動(天体の高度や検出器上での位置の変化に起因する変動)のモデル。見やすさのためモデルはデータから0.02だけ下にずらして表示しています。その下にプロットされているのはデータとモデルの残差。各パネルの右上部に、1分あたりの残差の二乗平均平方根(達成できた1分あたりの測光精度に相当する)を記載しています。

 

さらに、アストロバイオロジーセンターとカナリア天体物理研究所の間で締結された協定により、2022年まで年間162夜以上のMuSCAT2の観測時間が確保されました。テイデ観測所の晴天率は7割程度であり、これは年間100個以上の惑星の発見確認観測が実施できることに相当します。これから始まるTESSの時代に、MuSCAT2によって科学的に面白い惑星たちが数多く発見されることにご期待下さい。

 

本研究成果は、Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 誌に掲載されます。

 

詳細については、アストロバイオロジーセンター のホームページをご覧ください。

―東京大学大学院理学系研究科・理学部 広報室―