ケプラー76b

ケプラー76bは、地球から見てはくちょう座の方向に約2000光年離れた位置にある恒星ケプラー76を周回する太陽系外惑星です。この惑星は、特にビール・アルゴリズム（BEER analysis）という、当時提案されてからまだ日の目を見ていなかった手法を用いて発見された初の太陽系外惑星として、天文学の観測手法の多様性を示す重要な事例となりました。

発見

ケプラー76bは2013年、テルアビブ大学のSimchon Faigler氏率いる研究チームによって、NASAのケプラー宇宙望遠鏡が取得した観測データを分析する過程で発見されました。彼らは、約10年前に提唱されていたビール・アルゴリズムという独自のデータ解析手法を適用し、はくちょう座にある約13等級の恒星ケプラー76の光度変動の中から、この惑星の存在を示す信号を捉えました。

ビール・アルゴリズムとは、以下の3つの効果によって引き起こされる主星の明るさの変化を同時に捉えることで惑星を検出する手法の頭文字を取ったものです。

Beaming effect together：相対論的ビーミング効果。惑星の重力によって主星がわずかに揺れ動くことで、観測者に対する主星の速度が変化し、それに応じて放射エネルギーが特定の方向に集中することで明るさが変化する現象です。
Ellipsoidal：恒星が惑星の重力によってわずかに引き伸ばされ、完全な球形ではなく楕円体に変形する効果。恒星が自転するにつれて、観測者から見える表面積が周期的に変化するため、明るさもそれに伴って変動します。
* Reflection/emission modulations：惑星が主星の光を反射したり、自身の熱放射を行ったりすることで、系全体の明るさに周期的な変化をもたらす効果です。惑星の公転に伴って、観測者から見た惑星の位相角（どの程度照らされているか）や温度分布が変化し、明るさが変動します。

これらの異なる効果が同時に引き起こす主星の微細な明るさの変化を精密に計測・解析することで、惑星の存在やその性質を推測します。この手法の大きな特徴は、ドップラー分光法のように高精度のスペクトル観測を必要としない点と、トランジット法のように惑星が主星の手前を通過するという比較的稀な現象を待つ必要がない点です。これは、既存の主要な太陽系外惑星発見手法では検出しにくかった天体を発見できる可能性を示唆しており、ケプラー76bはその有効性を実証した最初の例となりました。ただし、ビール・アルゴリズムは、地球よりもはるかに質量の大きな惑星の検出に限定されるという制約も持ち合わせています。

性質

ビール・アルゴリズムを用いた観測データから、ケプラー76bの物理的性質や軌道要素が詳細に求められています。この惑星の公転周期は非常に正確に測定されており、1日と13時間4分41.8秒です。また、直径は約17万9000キロメートル（木星の約1.25倍）、質量は木星の約2.00倍と算出されています。

主星であるケプラー76からわずか約420万キロメートル（0.028天文単位）という、水星の軌道半径の10分の1以下という非常に近い軌道を周回しているため、表面温度は摂氏1676度（1949ケルビン）という極めて高い温度に熱せられていると推定されています。このような性質から、ケプラー76bはいわゆる「ホット・ジュピター」に分類される天体です。これらの物理量や軌道情報は全て、ビール・アルゴリズムが捉えた主星ケプラー76の微細な明るさの変動データから導き出されています。

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