从巨行星到棕矮星的光滑转变：基于径向出现分布

测量天体对象的出现率是研究其起源和演化的有价值方式。巨行星和棕矮星产生的 Doppler 信号易被现代仪器检测到，遗留径向速度（RV）调查现已实现 periods $\lesssim$30 年的完整轨道覆盖。然而，Doppler 方法对伴随最小质量 $M_c \sin i$——而非真实质量 $M_c$——高度敏感，仅凭 RV 数据无法明确表征，因而所谓的巨行星可能是棕矮星或星体在倾斜轨道上。本文将遗留 RV 数据与绝对星测法结合，对来自加州遗留调查（California Legacy Survey）的 195 个伴随项进行重新拟合。近五成（18 个中的 8 个）$M_c \sin i$=13--80 $M_{Jup}$ 的“棕矮星”实际质量超过 80 $M_{Jup}$。我们将轨道后验分布和目标灵敏度图纳入泊松似然模型，以计算真实伴随质量 $M_c$（0.8--80 $M_{Jup}$）和分离 $a$（0.3--30 AU）的出现率。该范围内天体的半长轴分布随质量平滑变化，巨行星类在约 1 AU 处呈现出现率的突然增加，而棕矮星则在更宽的分离处表现出渐进的增强。对 1--10 AU 范围内的边缘化伴随出现率进行质量边缘化后，棕矮星的出现率最低：$0.9^{+0.5}_{-0.4}$%。在该范围内，巨行星的出现率是棕矮星的 10 倍，表明棕矮星荒原延伸至 10 AU。这些分布的平滑变化不利于“从下而上”核心积累与“从上而下”引力不稳定形成机制之间存在尖锐质量转变的假设，更倾向于指出这些过程可能在重量范围内产生伴随。