基于数千个双星系统动力学测量的低质量恒星质量-星等关系

恒星质量是一个基本参数，对于我们理解恒星的形成与演化以及邻近系外行星伴星的特征刻画至关重要。历史上，恒星质量由对目视或光谱双星系统的长期观测推导而来。尽管高分辨率成像的进展使得对较短轨道周期系统的观测成为可能，恒星质量测量仍然具有挑战性，且相对少数被精确测量。我们提出一种测量恒星族群质量的新统计方法。利用 Gaia 天体测量，我们分析由低质量恒星组成的 $>3,800$ 个宽双星系统的相对轨道运动，以在 Gaia $G_\mathrm{RP}$ 波段建立绝对星等范围 $14.5>M_{G_\mathrm{RP}}>4.0$（对应质量范围 $0.08$~M$_{\odot}\lesssim M\lesssim1.0$~M$_{\odot}$）内的质量-星等关系。该关系可直接应用于 Gaia 星表中超过 3000 万颗恒星。基于与针对 2MASS $K_{s}$ 星等标定的现有质量-星等关系比较，我们估计质量估计的内部精度为 $\sim$10$\%$。我们利用该关系估计太阳 50~pc 内 $\sim$18,200 颗恒星的体积完备样本的质量，以及 $M\lesssim 1.0$~M$_{\odot}$ 恒星的场星现今天体质量函数，我们发现其在 0.16~M$_{\odot}$ 处达到峰值。我们研究早 K 型矮星主星的体积完备宽双星样本，对双星质量比 $q>0.2$ 完备，并测量 $>100$~au 间距下 $q$ 的分布。我们发现 $q$ 的分布并非均匀，而是朝 $q=1.0$ 递减。