ガイアによる通過太陽系外惑星の検出

ガイアによる通過太陽系外惑星の検出
概要
コンテクスト。宇宙望遠鏡ガイアは、主に高精度の位置天文学を実行することに専念していますが、分光法とエポックも実行しています
さまざまなタイプの測光変動を研究するために使用できる測光。そのような変動タイプの1つは、太陽系外惑星の通過です。
これまでに蓄積された測光データは、いくつかの太陽系外惑星の検出を可能にするのに十分に成熟しました。
目的。ガイアの科学的可能性を十分に活用するために、私たちはその測光データで太陽系外惑星の特徴を検索します
トランジット。
メソッド。検索は、機械学習分類法によって優先順位が付けられた星のセットに適用される、ボックス最小二乗（BLS）法のバージョンに依存しています。 TESSの公開フルフレーム画像を使用して、独立した測光検証が行われました。の
最初の2つの候補を検証するために、視線速度の追跡観測が、大双眼望遠鏡（LBT）。
結果。視線速度の測定は、候補の2つが実際にホットジュピターであることを確認します。したがって、それらはガイアによって検出された最初の太陽系外惑星–ガイア-1bとガイア-2bです。
結論。 Gaia-1bとGaia-2bは、このホワイトペーパーで紹介したアプローチが実際に効果的であることを示しています。このアプローチは
ガイアの3番目のデータリリースでリリースされる追加の太陽系外惑星候補のセットを組み立てるために使用され、ガイアの太陽系外惑星検出の可能性。
キーワード。方法：データ分析–惑星と衛星：検出–技術：測光–技術：視線速度


図1.Gaia-1:(上）GaiaとTESSFFIの組み合わせ測光。 （2番目のパネル）通過パラメーターに応じた位相折り返し光度曲線
表4にリストされています。（3番目のパネル）輸送中にズームインします。 （下）残差
可能な体系的な効果を示しています。


図2.Gaia-2:(上）GaiaとTESSFFIの組み合わせ測光。 （2番目のパネル）通過パラメーターに応じた位相折り返し光度曲線
表4にリストされています。（3番目のパネル）輸送中にズームインします。 （下）残差
目に見える体系的な効果はありません。


図3.（上）ジュリエットによって導出された最適なRV曲線（実線）の上にあるGaia-1のPEPSIRV測定。 表4にリストされている全身速度を差し引いた。（中央）表4にリストされている期間に従って位相折り畳みRV曲線。（下）目に見える系統的変動のない残差。


図4.Gaia-1b：メインの後方分布のコーナープロット
円軌道を想定したシステムパラメータ。


図5.（上）ジュリエットによって導出された最適なRV曲線（実線）の上にある、Gaia-2のPEPSIRV測定。 表4にリストされている全身速度を差し引いた。（中央）表4にリストされている期間に従って位相折り畳みRV曲線。（下）
おそらくいくつかの偏心のために、体系的な変動の可能性があります
軌道。


4.結論
この論文では、DPACが見つけるために使用する方法について説明しました
ガイアに基づく通過する太陽系外惑星候補の最初の測光。候補の最初の測光処理では、最も簡単なケース、つまりホットジュピター（軌道を回る巨大惑星）を検出することを目的としました
せいぜい数日の短い期間で彼らの星。ホットトランジットジュピターは比較的深いトランジットを示し、トランジットのデューティサイクルが大きいため、比較的簡単に検出できます。セクションで述べた理由のため。 2、提示された検索は網羅的なふりをしておらず、ガイアの完全な検出機能を活用することにはほど遠いです。したがって、この検索の統計値は
この初期段階では制限されています。
しかし、この時点でも、状況は明らかです
将来のデータリリース（DR4およびDR5）では、通過する太陽系外惑星をより多く検出できるようになります。まず、トレーニングに使用されるトレーニングセット
分類器はより多くのデータに基づいており、初期候補のより良い選択につながります。さらに重要なのは、
各光度曲線の測定値が大きくなると、ガイア測光はより多くのトランジットをキャプチャするようにバインドされ、BLSアプローチのそれらを識別する能力が大幅に向上します。
観測時間のベースラインが長く、観測数が多いことを考えると、DR4とDR5にはより多くの候補のセットが含まれ、おそらくより広い範囲をカバーすることになると予測できます。
公転周期の範囲。2つの惑星ガイア-1bとガイア-2bの確認
提示された検索方法を検証するのに役立ちます。 Gaia2bの場合、位相カバレッジが不十分なため、より偏心した軌道、またはRVスロープを誘発する追加の巨大なオブジェクトを除外できませんでした。おそらく将来的に解決されるでしょう。
RV測定。検出可能なRV勾配がなくても、偏心軌道は潜在的にゼロ以外を誘発するシステム内の3番目の巨大なオブジェクト
惑星の離心率（Mazeh＆Shaham1979）。とにかく、フィットで離心率やRV勾配を考慮した場合でも、通過する物体の推定質量は常に1.5 MJ以下でした、惑星体制の範囲内です。
トランジットをフォトメトリックに検出するガイアの機能
太陽系外惑星はしばしば疑問視されてきました。それにもかかわらず、認識している
可能性、何人かの著者はガイアの収量を推定しようとしました
通過する太陽系外惑星（Høg2002; Robichon、N. 2002; Dzigan＆Zucker 2012）、銀河モデル、惑星周波数、およびガイア測光性能に関する仮定に基づいています。 The
ガイア計画は、20255年の終わりまで延長の示唆的な承認を与えられました
、おそらく大幅に増加
検出の可能性。 TESSは、通過する太陽系外惑星について独自の全天調査を実施していますが、その運用モードは短期間の通過に焦点を合わせています。 Gaiaはより大きなサンプルを監視しています
TESSよりも星の数が多く、観測時間が長いと
潜在的に長周期の惑星を検出することができます。したがって、惑星通過を検出できることを確立したので、ガイアは補完しますTESSの機能。