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南緯24°36′57″ 西経70°23′28″ / 南緯24.61583° 西経70.39111° / -24.61583; -70.39111
次世代トランジットサーベイ（NGTS）は、地上ロボットによる太陽系外惑星の探査です。[1]この施設は、チリ北部のアタカマ砂漠にあるパラナル天文台にあり、 ESOの超大型望遠鏡から約2km 、 VISTAサーベイ望遠鏡から0.5kmの距離にあります。科学活動は2015年初頭に開始されました。[2]この天文調査は、チリ、ドイツ、スイス、英国の7つのヨーロッパの大学とその他の学術機関のコンソーシアムによって管理されています。[3]アレイのプロトタイプは、2009年と2010年にラパルマ島で、2012年から2014年にはジュネーブ天文台でテストされました。[3]
NGTSの目的は、見かけの等級が最大13の比較的明るく近くの恒星を通過するスーパーアースと系外海王星を発見することです。この調査では、恒星の暗くなる様子を正確に測定して、惑星が恒星の前を横切ったときにその存在を検出するトランジット測光法を使用します。NGTSは、12台の市販の0.2メートル望遠鏡（ f / 2.8 ）のアレイで構成されており、各望遠鏡には、600〜900 nmの可視および近赤外域で動作する赤色感度CCDカメラが搭載されています。アレイは、96平方度（望遠鏡あたり8度2 ）の瞬間視野、つまり全天の約0.23％をカバーします。 [4] NGTSは、 SuperWASPでの経験を大幅に活用しており、より感度の高い検出器、改良されたソフトウェア、大型の光学系を使用していますが、視野ははるかに小さいです。[5]ケプラー宇宙望遠鏡の本来の観測範囲が115平方度であるのに対し、NGTSがカバーする天空範囲は16倍になる。これは、NGTSの調査では4年間にわたり毎年4つの異なる観測範囲をスキャンする予定だからである。その結果、天空範囲はケプラーのK2フェーズと同等になる。[4]
NGTSは、 TESS、Gaia、PLATOなどの宇宙望遠鏡による太陽系外惑星候補の地上測光追跡に適しています。[1]一方、HARPS、ESPRESSO、VLT-SPHEREなどの大型機器は、NGTSの発見を詳細な特性評価で追跡し、ドップラー分光法（ウォブル法）を使用して多数のターゲットの質量を測定し、太陽系外惑星の密度、つまりガス状か岩石状かを判定できるようにします。 この詳細な特性評価により、地球サイズの惑星とガス巨星の間のギャップを埋めることができます。他の地上調査では木星サイズの太陽系外惑星しか検出できず、ケプラーの地球サイズの惑星は遠すぎたり、星の周りを暗すぎたりして、惑星の質量を判定できないことがよくあります。 NGTSの広い視野により、より明るい星の周りのより質量の大きい惑星をより多く検出することもできます。[6] [7]
科学ミッション
WASPやHATNetプロジェクトなどの地上での太陽系外惑星探査では、主に土星や木星サイズの巨大ガス惑星など、多くの大型太陽系外惑星が発見されている。CoRoTやケプラー探査などの宇宙探査では、岩石質のスーパーアースや海王星サイズの太陽系外惑星など、より小さな天体にまで結果が広がっている。[4]周回宇宙探査では、地上での測定よりも恒星の明るさの測定精度が高いが、探査対象は比較的狭い範囲の空である。残念ながら、候補となる小さな惑星のほとんどは、視線速度測定では確認できないほど暗い恒星を周回している。そのため、これらの候補となる小さな惑星の質量は未知であるか、十分に制限されていないため、全体の組成を推定することはできない。[4]
NGTS は、宇宙ミッションでカバーされる範囲よりかなり広い範囲で、低温で小型だが明るい K 型および初期 M 型スペクトルの恒星を周回する、地球超から海王星サイズのターゲットに焦点を当てることで、超大型望遠鏡(VLT)、欧州超大型望遠鏡(E-ELT)、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡(JWST) などの望遠鏡によるさらなる精査のための主要なターゲットを提供することを意図しています。このようなターゲットは、より大きな恒星を周回する小型のターゲットよりも、大気の組成、惑星の構造、進化の観点から特徴付けが容易です。[3]
大型望遠鏡による追跡観測では、NGTS によって発見された太陽系外惑星の大気組成を調べる強力な手段が利用可能になります。たとえば、恒星が惑星を隠す二次日食の際には、トランジット中のフラックスとトランジット外のフラックスを比較することで、惑星の熱放射を表す差スペクトルを計算できます。[8]惑星の大気の透過スペクトルの計算は、惑星のトランジット中に生じる恒星のスペクトルの小さな変化を測定することで得られます。この技術には極めて高い信号対雑音比が必要であり、これまでのところHD 189733 bやGJ 1214 bなど、小さく近くの比較的明るい恒星を周回する少数の惑星にのみうまく適用されています。NGTS は、このような技術を使用して分析可能な惑星の数を大幅に増やすことを目的としています。[8] NGTSの予想される性能のシミュレーションでは、VLTによる詳細な分光分析により、海王星サイズの惑星約231個と地球超サイズの惑星39個を発見できる可能性があることが明らかになりました。一方、ケプラーのデータからは海王星サイズの惑星が21個と地球超サイズの惑星が1個しか発見されていません。[4]
楽器
発達
NGTS の科学的目標は、13 等級のトランジットを 1 mmag の精度で検出できることです。地上レベルでは、このレベルの精度は個々の天体の狭視野観測では日常的に達成可能でしたが、広視野調査では前例がありませんでした。[4]この目標を達成するために、NGTS 機器の設計者は、WASP プロジェクトからの広範なハードウェアとソフトウェアの遺産を活用し、さらに 2009 年と 2010 年にラ パルマ島で、2012 年から 2014 年にかけてジュネーブ天文台で運用されたプロトタイプ システムの多くの改良を開発しました。[6]
望遠鏡アレイ
NGTS は、独立した赤道儀に取り付けられた 12 台の 20 センチメートル f/2.8 望遠鏡の自動化アレイを採用しており、オレンジから近赤外線の波長 (600～900 nm) で動作します。この望遠鏡は、水蒸気が少なく、測光条件が優れていることで知られるチリのヨーロッパ南天天文台のパラナル天文台に設置されています。
複合検索
NGTS望遠鏡プロジェクトは、ESOの大型望遠鏡と密接に協力しています。フォローアップ研究に利用できるESOの施設には、ラ・シヤ天文台の高精度視線速度惑星探査機（HARPS）、VLTの視線速度測定用のESPRESSO、太陽系外惑星を直接撮影するVLTの適応光学システムおよびコロナグラフ施設であるSPHERE 、 [9]、大気の特性評価のためのVLTおよび計画中のE-ELTのさまざまな機器があります。[4]
パートナーシップ
NGTSはパラナル天文台に設置されていますが、実際にはESOによって運営されているわけではなく、チリ、ドイツ、スイス、イギリスの7つの学術機関のコンソーシアムによって運営されています。[3]
結果
- 2017年10月31日、 NGTS-1bの発見が調査チームによって報告された。NGTS-1bは、太陽の約半分の質量と半径を持つM型矮星NGTS-1の周りを2.65日で公転する、確認されたホットジュピターサイズの太陽系外惑星である。[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] NGTS - 1bの発見を記述した研究の主著者であるウォーリック大学のダニエル・ベイリスは、「NGTS-1bの発見は私たちにとって全くの驚きでした。これほど巨大な惑星がこれほど小さな星の周りに存在するとは考えられていませんでした。重要なのは、私たちの現在の課題は、銀河系でこれらのタイプの惑星がどれほど一般的であるかを見つけることであり、新しい次世代トランジットサーベイ施設により、私たちはまさにそれを行うのに好都合な立場にあるということです。」と述べた。[12]
- 2018年9月3日、NGTS-4bが発見されました。これは、13等級のK型矮星を1.34日の軌道で通過する海王星より小さいサイズの惑星です。NGTS-4bの質量は20.6 ± 3.0 M E、半径は3.18 ± 0.26 R🜨で、いわゆる「海王星の砂漠」の範囲内にあります。惑星の平均密度（3.45 ± 0.95 g cm −3）は、100% H2Oまたは揮発性の外層を持つ岩石コアの組成と一致しています。[13]
発見
惑星
これは、この調査によって発見された惑星のリストです。このリストは不完全であり、さらに情報が必要です。
惑星が連星系の1つまたは両方の恒星を周回していることを示します。
褐色矮星
さらに、この調査により2つの褐色矮星が発見された。
参照
その他の太陽系外惑星探索プロジェクト
- HATNet プロジェクト(HAT)
- 小型太陽系外惑星視線速度アレイ(MINERVA)
- キロ度極小望遠鏡(KELT)
- 大西洋横断系外惑星サーベイ(TrES)
- 広角惑星探査（WASP および SuperWASP）
- XO望遠鏡
- 天体物理学におけるマイクロレンズ観測(MOA)
- 光学重力レンズ実験(OGLE)
- アングロ・オーストラリア惑星探査(AAPS)
- 超広域軌道上のクールな仲間たち（COCONUTS）
- トランジット惑星と微惑星小型望遠鏡(TRAPPIST)
- 超低温の恒星を食う居住可能な惑星の探索(SPECULOOS)
注記
- ^ HATNetによって発見され、NGTS によってパラメータが更新されました。
参考文献
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外部リンク
- 公式サイト
ウィキメディア・コモンズの次世代交通調査に関連するメディア- 次世代トランジットサーベイがパラナルで運用開始、ESO アーカイブ、メッセンジャー 165 – 2016 年 9 月
