年轻行星质量天体周围的盘:NGC1333 的超深 Spitzer 成像

我们通过对 NGC1333 星团中孤立年轻行星质量天体(PMO)在 3.6 和 4.5$\,\mu m$ 处堆叠 70 帧 Spitzer/IRAC 图像,报告了一项灵敏的红外搜寻盘的工作。我们的叠加图像比单历元帧深 >2.3 星等,覆盖了 50 颗棕矮星,其中 15 颗具有 M9 或更晚的光谱型。光谱型 >M9 对应于巨行星质量域,即接近或低于 0.015 Msol 的氘燃烧极限。12 个 PMO 中有 5 个显示出明确的超出( excess)证据,意味着盘分数为 42%,尽管由于样本量小存在较大的统计不确定性。与高质量天体的测量结果比较,在亚恒星域盘分数并未随质量减小而显著下降,与先前发现一致。因此,自由漂浮的 PMO 有潜力形成其自身的微型行星系统。我们注意到 NGC1333 中六个最低质量天体(光谱型 L0 或更晚)仅有一个具有确认的盘。回顾文献,我们发现具有确切盘探测的最低质量自由漂浮天体质量约为 0.01 Msol(或约 10 MJup)。尚不清楚质量更低的天体是否拥有盘。如果没有,可能表明 ~10 MJup 是像恒星一样形成的天体的质量下限。我们在深 Spitzer 图像上的盘探测实验为 JWST 在更长波长和更高灵敏度下的研究铺平了道路,后者将进一步探索自由漂浮 PMO 的盘普遍性与形成。