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ケプラー宇宙望遠鏡が観測する対象天体（KOI）とは、1つ以上の惑星が恒星の周囲を通過する可能性があると疑われる恒星のことです。KOIは、ケプラー入力カタログ（KIC）から生成された15万個の恒星のマスターリストから選ばれます。KOIは周期的な減光を示し、これは恒星と地球の間を通過する目に見えない惑星が恒星の一部を食していることを示唆しています。しかし、このような減光が観測されたからといって、必ずしも惑星が恒星の周囲を通過するとは限りません。背景にある食連星など、他の天体も恒星の通過を模倣する可能性があるからです。そのため、KOIの大部分は、まだ惑星の通過系として確認されていません。
ケプラーミッションは2009年から2013年までの4年間続きました。[ 1 ] K2ミッションはその後5年間ミッションを継続し、2018年10月に終了しました。[ 2 ] KOIは10,000個の天体のカタログを提供しており[ 3 ]、その多くが系外惑星であることが確認されています。KOIの数は増えることはなく、高度な技術の望遠鏡を使えば、KOIは以前よりも早く系外惑星であることが確認される可能性があります。[ 4 ]
KOIのリストが初めて一般に公開されたのは2010年6月15日で、 2009年5月2日から2009年9月16日までの観測に基づき、系外惑星を持つと疑われる306個の恒星が含まれていました。また、さらに400個のKOIが発見されたが、すぐに一般には公開されないことも発表されました。これは、ケプラーチームのメンバーが追跡観測を行うためです。[ 5 ]
2011年2月1日、同じ期間に行われた観測の2回目のリリースでは、日付削減が改善され、997個の恒星の周囲で1235個の通過信号がリストアップされた。[ 6 ]
ケプラー宇宙望遠鏡で観測された恒星のうち、トランジット現象の候補とみなされる恒星には、「KOI」という名称に続いて整数が付けられます。特定の KOI に関連付けられた周期的なトランジット現象のセットごとに、その恒星の KOI 番号に 2 桁の小数が追加されます。たとえば、恒星KOI-718 の周囲で最初に特定されたトランジット現象の候補はKOI-718.01と指定され、2 番目の候補はKOI-718.02、3番目の候補はKOI-718.03となります。[ 6 ]トランジット候補が惑星であることが確認されると (下記参照)、その恒星には「Kepler」という名称に続いてハイフンと整数が付けられます。関連する惑星には同じ名称が付けられ、発見された順に文字が続きます。
ケプラー宇宙望遠鏡によってトランジットが観測された 15 万個の恒星すべてについて、各恒星の表面温度、半径、表面重力、質量の推定値があります。これらの量は、フレッド・ローレンス・ウィップル天文台の 1.2 m 反射望遠鏡でケプラー宇宙望遠鏡の打ち上げ前に行われた測光観測から導き出されています。[ 7 ] KOI については、さらに各トランジット信号に関するデータがあります。信号の深さ、信号の継続時間、信号の周期性です (ただし、一部の信号にはこの最後の情報が欠けています)。信号が惑星によるものだと仮定すると、これらのデータを使用して、惑星の主星に対する相対的な大きさ、主星の大きさに対する惑星の主星からの距離 (離心率がゼロであると仮定)、および惑星の公転周期を取得できます。前述の恒星の推定特性と組み合わせることで、惑星の絶対的な大きさ、主星からの距離、平衡温度の推定値が得られます。[ 5 ] [ 8 ]
KOIトランジット候補の90%が真の惑星であると推定されているが[ 9 ] 、 KOIの中には偽陽性、つまり実際のトランジット惑星ではないものもあると予想される。これらの偽陽性の大部分は食連星であると予想され、空間的には前景のKOIよりもはるかに遠く、したがって暗いが、空上ではKOIに近すぎてケプラー望遠鏡では区別できない。一方、データの統計的変動は、ケプラーが観測している15万個の星全体で1件未満の偽陽性イベントに寄与すると予想される[ 6 ] 。
偽陽性に加えて、トランジット信号は、ケプラーによって推定されたよりもはるかに大きな惑星に起因する可能性があります。これは、トランジットされている恒星以外にも光源が存在する場合、例えば連星系の場合に発生します。このような場合、想定よりも多くの表面積が光を発しているため、特定のトランジット信号は想定よりも大きくなります。恒星系のおよそ34%が連星系であるため、KOI信号の最大34%は連星系内の惑星に由来する可能性があり、その結果、推定よりも大きくなる可能性があります（惑星が連星系でも単独星系でも同じ確率で形成されると仮定した場合）。しかし、追加の観測によってこれらの可能性を排除することができ、特定の惑星候補の性質を確認するために不可欠です。[ 6 ]
KOIが実際に予測された惑星を持っていることを確認するには、偽陽性や誤認ではないことを確認するために追加の観測が必要です。最も確立された確認方法は、 KOIに作用する惑星の視線速度測定を取得することです。しかし、多くのKOIではこれは実行不可能です。このような場合、地上望遠鏡を使用したスペックルイメージングまたは補償光学イメージングを使用して、背景の食連星の可能性を大幅に低減できます。このような追跡観測により、そのような背景天体の可能性は0.01%未満に低減されると推定されています。さらに、 KOIのスペクトルを取得して、その星が連星系の一部であるかどうかを確認できます。[ 6 ]
2016年8月10日現在、ケプラーは1647個の恒星を周回する2329個の確定惑星と4696個の惑星候補を発見した。[ 10 ] [ 11 ]
ケプラー宇宙望遠鏡の視野内にある3つの恒星は、ミッションによってケプラー1、ケプラー2、ケプラー3と特定されており、地上観測で以前に知られていた惑星がケプラーによって再観測された。これらの恒星は、GSC 03549-02811、HAT-P-7、HAT-P-11としてカタログ化されている。[ 12 ]
8 つの恒星が最初にケプラーによって観測され、惑星の通過を示す信号が観測され、その後その性質が確認されました。これらの恒星は、Kepler-1658、KOI-5 、Kepler-4、Kepler -5、Kepler-6、Kepler-7、Kepler-8、Kepler-9、Kepler-10、およびKepler-11 です。これらのうち、Kepler-9とKepler-11は、それぞれ 3 つと 6 つの惑星が周回していることが確認されています。[ 12 ] Kepler- 1658 を周回する Kepler-1658b (KOI-4.01) は 2019 年に確認されました。[ 13 ] [ 14 ]
ケプラー20（KOI-70）は、少なくとも4つの惑星の存在を示すトランジット信号を持っています。KOI -70.04は、これまでに発見された主系列星の周囲にある系外惑星の中で最も小さいものの1つ（地球半径の0.6倍）であり、ドラウグルに次いで2番目に小さい既知の系外惑星です。KOI 70.04がケプラーによって推測された性質のものである可能性（偽陽性や誤認ではない）は、80%以上と推定されています。
2011年2月1日のデータで公開された6つのトランジット信号は、「地球型」（地球半径の2倍未満の大きさ）で、かつ主星のハビタブルゾーン内にある惑星の存在を示しています。それらは、KOI-456.04、[ 16 ] KOI-1026.01、KOI-854.01、KOI-701.03、KOI 326.01、およびKOI 70.03です。[ 6 ]最近の研究では、これらの候補の1つ（KOI-326.01）は、最初に報告されたものよりもはるかに大きく、高温であることがわかりました。[ 17 ]今のところ、太陽のような恒星のハビタブルゾーンにある唯一のトランジットする「地球型」候補は、ケプラー160の周りを公転しているKOI-456.04 [ 16 ]です。
2011年9月にMuirheadらが発表した研究では、ケプラーサンプルに含まれるいくつかの矮星の推定半径と有効温度の再較正により、それらの星のハビタブルゾーン内に地球サイズの候補が新たに6つ見つかったと報告されています。KOI -463.01、KOI-1422.02、KOI-947.01、KOI-812.03、KOI-448.02、KOI-1361.01です。
いくつかのKOIには、通過する恒星よりも高温の通過天体が含まれており、これは、より小さな天体が質量移動によって形成された白色矮星であることを示している。これらの天体には、KOI-74とKOI-81が含まれる。[ 18 ] 2011年のケプラー候補リストにも、KOI-959が通過白色矮星を宿していると記載されているが、[ 6 ]これは実際にはLHS 6343 Cとして知られる通過褐色矮星である。 [ 19 ]
KOI-54は、軌道長半径が0.4 AUという非常に偏心した軌道を持つ2つのA型星からなる連星系であると考えられている。近星点通過時には、潮汐歪みによって系が周期的に明るくなる。さらに、これらの潮汐力は、一方の星（または両方の星）に共鳴脈動を引き起こし、このような挙動を示す既知の恒星系としては4番目となる。[ 20 ]
KOI-126は、質量が小さい（0.24太陽質量と0.21太陽質量（M☉））2つの恒星が1.8日の周期で互いに周回し、軌道長半径が0.02 AUである三重星系です。これら2つの恒星は、1.3太陽質量の恒星を34日の周期で周回し、軌道長半径が0.25 AUです。3つの恒星は互いに食を起こし、質量と半径を精密に測定することができます。これにより、これらの低質量星は、パラメータが正確に決定されている（つまり、数パーセントよりも高い精度で決定されている）ことが知られている4つの完全対流星のうちの2つとなります。残りの2つの恒星は、食連星系CM Draconisを構成しています。[ 21 ]
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