基于短轨道弧成像约束亚恒星伴星的轨道

在短轨道弧上的多个历元对恒星伴星进行成像仅提供唯一轨道解所需的六个坐标中的四个。通常通过蒙特卡洛 (MCMC) 分析生成可能解的概率分布，但这些分布受先验影响且可能无法探测完整的参数空间。我们提出了表征可能轨道的替代方法，作为 MCMC 技术的补充。首先，轨道要素的允许范围是与先验无关的，我们提供了无需数值分析即可计算这些范围的方法。因此，一旦探测到轨道运动，就可以利用我们的关系快速计算几个有趣的约束（包括伴星是否可能被束缚、其最小可能半长轴及其最小偏心率）。我们还建议使用轨道要素作为视线坐标函数的等高线图来替代后验概率分布，以展示可能的轨道要素。这些图与先验无关，能清晰地显示要素之间的简并性，并允许读者自行提取轨道解。当存在其他几何约束时，这种方法特别有用，例如假设伴星轨道与盘对齐。作为示例，我们将我们的方法应用于几个成像的亚恒星伴星，包括 Fomalhaut b，并对于后者展示了不同的起源假设如何影响其可能的轨道解。我们还检查了 Washington Double Star Catalogue 中 A 型和 G 型主序星的视觉伴星，并表明 $\gtrsim50$% 必须是非束缚的。