上天蝎座星协中一颗新的自由漂浮行星

我们报道了一项深度测光巡天，利用相隔数年的VIMOS $Iz$ 和 UKIDSS $ZJHK$ 数据，覆盖了年轻的上天蝎座恒星星协中1.17 deg$^2$ 的区域。对上天蝎座（$\sim$5-10 Myr，145 pc）最低质量群体的搜寻基于各种光学和红外颜色-颜色图以及颜色-星等图（包括WISE测光）在 $J$=14.5-19 mag（完备性）星等区间内进行，这对应于上天蝎座年龄和距离下的0.028至0.004 M$_\odot$ 的亚恒星质量。我们还展示了测光候选体的自行分析，发现两个天体成功通过了年轻恒星星协成员的所有测光和天体测量判据。其中之一，UScoJ155150.2$-$213457，是一项新发现。我们使用FIRE仪器获得了这一新发现的低分辨率近红外光谱（$R\sim$450，0.85--2.35 $\mu$m）。我们确认了其作为上天蝎座成员所预期的低引力大气（弱碱金属线，强VO吸收，峰化的 $H$-波段伪连续谱）。通过与光谱标准星比较，我们推导出其光谱型为L6$\pm$1，并估计UScoJ155150.2$-$213457的质量约为0.008-0.010 M$_\odot$。该天体的颜色和光谱斜率类似于上天蝎座和 $\sigma$ Orionis（$\sim$3 Myr）其他年轻的冷成员以及场星中高引力、相关分类的矮星，这与场星中中等年龄低引力L型矮星的极红指数形成对比。UScoJ155150.2$-$213457在高达4.5 $\mu$m 未显示红外流量超出，成为整个上天蝎座恒星星协中已知质量最小且光谱型最晚的天体之一。