质量最大且轨道紧密的巨行星与棕矮星荒漠成员具有高双星比例
地球与行星天体物理
2019-03-29 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
恒星 multiplicity(多星性)被认为会影响行星的形成与演化,尽管这种作用的确切性质和范围仍不明确。我们提出了一项研究,旨在检验恒星 multiplicity 在质量最大、轨道紧密的行星与亚恒星伴星的形成和/或演化中的作用。利用直接成像观测以及 Gaia DR2 星表,我们搜寻了 38 颗宿主恒星的宽双星伴星,这些恒星拥有质量大于 7 MJup、轨道短于约 1 AU 的大质量巨行星或棕矮星。我们报告了在 WASP-14 系统中发现一个新成员,并独立确认了 WASP-18 的一颗共动伴星。通过稳健的贝叶斯统计分析,我们推导出样本在 20–10,000 AU 范围内的双星比例为 79.0+13.2-14.7%,是场星的两倍,具有 3-σ 显著性。我们发现该双星频率高于具有类似轨道的低质量行星,并且观测到轨道周期短于 10 天的内部伴星具有略高的双星率。这些结果表明恒星伴星极大地影响了这些系统的形成和/或演化,暗示双星伴星的作用对于更高质量的行星更为重要,且这一趋势在轨道更紧的系统中可能增强。我们的分析还揭示了双星间距在 250 AU 处出现峰值,凸显了样本中近距离双星的匮乏。这表明影响双星中行星与棕矮星形成或演化的机制必然从大间距开始起作用,尽管我们发现 Kozai-Lidov 机制不太可能是主导的潜在过程。我们得出结论:双星性在极高质量短周期巨行星和棕矮星荒漠居民的存在中起着关键作用,它们几乎只在多星系统中被观测到。
引用
@article{arxiv.1903.02332,
title = {A high binary fraction for the most massive close-in giant planets and brown dwarf desert members},
author = {C. Fontanive and K. Rice and M. Bonavita and E. Lopez and K. Muzic and B. Biller},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.02332},
year = {2019}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS. 30 pages, 20 figures. Updated to include proof corrections