JWST COSMOS-Web场的棕矮星数密度
太阳与恒星天体物理
2025-07-09 v2 地球与行星天体物理
星系天体物理
摘要
棕矮星是质量极低（13至75倍行星质量）且有效温度低于2500 K的失败恒星。因此，棕矮星在恒星质量函数中恒星与行星之间的空隙中发挥着关键作用。然而，由于其微弱的特性，先前的搜索不可避免地受限于太阳邻近（20 pc）。为改进对初始质量函数低质量部分以及银河系星形成历史的了解，发现更远距离的棕矮星至关重要。本研究利用詹姆斯·韦伯太空站（JWST）COSMOS-Web数据，旨在增进对位于千级尺度距离处棕矮星的物理特性的理解。詹姆斯·韦伯太空站的卓越灵敏度使其能够发现比先前所有-sky红外测绘中发现的棕矮星距离高达100倍的棕矮星。COSMOS-Web巡天的大面积覆盖允许我们发现比早期更小面积覆盖的JWST研究所发现的更远距离的棕矮星。为捕捉约2.7微米处的显著水汽吸收特征，我们应用两种颜色准则：F115W-F277W+1<F277W-F444W和F277W-F444W>0.9。随后我们通过CLASS_STAR、FLUX_RADIUS和SPREAD_MODEL准则筛选点状源。对微弱源进行视觉检查，以排除可能的延展源。我们进行SED拟合和MCMC模拟，以确定其物理特性及其相关不确定性。我们的搜索发现25颗T型棕矮星和2颗Y型棕矮星候选星，超过任何以往的JWST棕矮星搜索。它们位于地球距离0.3至4千米处。我们棕矮星候选星的累计数目与标准双指数模型的预测相符。我们发现其中三颗棕矮星候选星被HST检测到，其横向速度分别为 km s， km s，和 km s。
引用
@article{arxiv.2503.18510,
title = {Brown dwarf number density in the JWST COSMOS-Web field},
author = {Amos Y. -A. Chen and Tomotsugu Goto and Cossas K. -W. Wu and Chih-Teng Ling and Seong Jin Kim and Simon C. -C. Ho and Ece Kilerci and Yuri Uno and Terry Long Phan and Yu-Wei Lin and Tsung-Ching Yang and Tetsuya Hashimoto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.18510},
year = {2025}
}
备注
16 pages, 8 figures, 5 tables. Accepted for publication in Publications of the Astronomical Society of Australia