系外行星宿主星HR 8799的动力学质量

HR 8799是一颗年轻的A5/F0型恒星，宿主四颗直接成像的巨行星，它们相距较远（$\sim$16-78 au），正在进行轨道运动，且自十余年前被发现以来一直通过自适应光学成像持续监测。我们利用其行星的130个历元相对天体测量（包括已发表测量值以及我们用Keck天文台NIRC2新获取的中带3.1 $\mu$m观测）给出了HR 8799的动力学质量。为测量宿主星质量，每颗绕行行星被视为无质量粒子，并使用马尔可夫链蒙特卡洛拟合开普勒轨道。随后我们采用贝叶斯框架，利用全部四颗行星将各独立总质量测量合并为累积动力学质量。假设均匀恒星质量先验，HR 8799的动力学质量为1.47$^{+0.12}_{-0.17}$ \Msun；若采用基于光谱的弱信息先验，则为1.46$^{+0.11}_{-0.15}$ \Msun。行星偏心率与系统总质量间存在强协方差；当限制为低偏心率解$e<0.1$（由动力学稳定性所支持）时，质量测量提升至1.43$^{+0.06}_{-0.07}$ \Msun。我们的动力学质量及HR 8799其他基本测量参数，结合MESA Isochrones & Stellar Tracks网格，得出体金属性最一致于[Fe/H]$\sim$ -0.25-0.00 dex、系统年龄10-23 Myr。这意味着若行星与宿主星同时形成，HR 8799 b的热启动质量为2.7-4.9 \Mjup，c、d、e为4.1-7.0 \Mjup。