GJ 367 系外行星系统的高对比度、高角分辨率观测

我们搜寻 GJ 367 系外行星系统中的额外伴星，并旨在更好地约束其年龄与演化状态。我们分析了利用 HST/NICMOS、VLT/NACO 与 VLT/SPHERE 获得的高对比度直接成像观测。我们基于理论等龄线与银河系动力学模型，调查并批判性地讨论了相互冲突的年龄指标。将 GAIA EDR3 视差与测光测量同理论等龄线比较，暗示 GJ 367 年龄年轻（$\le$60 Myr）。该星的银河系运动学排除了其属于任何邻近年轻移动星群或恒星流。然而，其高偏心率银河系轨道对年轻星而言并不典型。考虑银河系动力学演化的年龄估计与 1 至 8 Gyr 的年龄最为一致。我们在 WISE 波段未发现显著中红外超出的证据，表明 GJ 367 系统中不存在温尘埃。直接成像数据相比先前研究提供了显著改善的探测极限。在 530 mas（5 au）分离处，SPHERE 数据达到了 $2.6 \times 10^{-6}$ 的 5 sigma 对比度。数据排除了在投影分离 $\ge$0.4 au 处存在恒星伴星。在投影分离 $\ge$5 au 处，对于 50 Myr 年龄可排除质量 $\ge$ 1.5 M$_{\rm Jup}$ 的次恒星伴星，对于 5 Gyr 年龄可排除 $\ge$ 20 M$_{\rm Jup}$ 的次恒星伴星。通过应用对应于 50 Myr 等龄线的恒星参数，我们推导出 GJ 367b 的体积密度 $\rho_{\rm planet} = 6.2$ g/cm$^3$，比先前估计小 25%。