巨行星与褐矮星伴星的独特自转演化

我们利用 Keck/KPIC 高分辨率光谱仪对 32 个恒星/亚恒星天体及巨行星进行了自转速度（vsini）巡天，其中包括 6 颗巨行星（2-7 M$_\mathrm{Jup}$）和 25 个亚恒星/恒星伴星（12-88 M$_\mathrm{Jup}$）。结合文献中具有自旋测量数据的伴星，我们构建了一个包含 43 个基准恒星/亚恒星伴星和巨行星以及 54 个自由漂浮褐矮星和行星质量天体的精选自旋样本。我们比较了它们的自旋，假设角动量演化恒定，将其参数化为 10 Myr 时的临界破裂速度分数。我们首次发现明确证据，表明在假设倾角与其轨道一致的情况下，巨行星相对于低质量褐矮星伴星（10 至 40 M$_\mathrm{Jup}$）表现出显著不同的自旋，显著性水平为 4-4.5 $\sigma$，而在随机取向倾角下，显著性为 1.6-2.1 $\sigma$。我们的发现考虑了关于行星的各种假设，并且质量比低于 0.8% 为巨行星和褐矮星伴星之间的自转提供了清晰的分界。行星较高的相对破裂速度分数可以解释为在行星形成阶段通过星周盘制动损失的角动量较少。褐矮星伴星显示出比孤立褐矮星更慢的自转证据，而行星和行星质量天体则表现出相似的自旋。最后，我们对文献中具有自旋测量数据的 221 个质量低于 0.1 M$_{\odot}$ 的恒星/亚恒星天体的比角动量与年龄的分析表明，在 10 Myr 之后，当它们的初始角动量被设定时，5-40 M$_\mathrm{Jup}$ 的亚恒星天体保留了比 40-100 M$_\mathrm{Jup}$ 的恒星和亚恒星天体高得多的角动量。