极低温矮星的个体动力学质量

我们展示了长达十年的天体测量监测项目的完整结果，该项目针对 31 个光谱型为 M7-T5 的极低温双星系统。结合凯克天文台和哈勃空间望远镜的解析成像以及 CFHT/WIRCam 的未解析天体测量数据，我们得到了所有系统的视差距离、23 个系统的稳健轨道解以及 19 个系统的光心轨道。由此，我们测量了 38 个精确的个体质量，范围在 30-115 $M_{\rm Jup}$ 之间。我们确定了一个与模型无关的亚恒星边界，其质量约为 70 $M_{\rm Jup}$（光谱型约为 L4），并验证了 Baraffe 等人（2015）演化模型对锂耗尽边界（场年龄下为 60 $M_{\rm Jup}$）的预测。假设每个双星系统是同时形成的，我们检验了亚恒星质量-光度关系模型，发现在 L/T 过渡区，只有 Saumon 和 Marley（2008）考虑了云层消散的“混合”模型与我们的数据相符。我们推导出一个精确的、经质量校准的光谱型-有效温度关系，覆盖 1100-2800 K。我们的质量数据使得对场褐矮星年龄分布的直接测定成为可能，该分布涵盖 L4-T5 光谱型和 30-70 $M_{\rm Jup}$ 质量范围。我们确定中位年龄为 1.3 Gyr，且我们的种群合成模型表明，我们的样本与受银盘动力学加热调制的恒定恒星形成历史一致。我们发现了两个三褐矮星系统，这是首次直接测量其质量和偏心率。我们仔细考虑了偏差和完备性，检验了偏心率分布，发现低偏心率轨道在极低温双星中比在太阳型双星中显著更常见，这可能指示了长寿命耗散气体盘的早期影响。总的来说，这项工作代表了在极低质量恒星和褐矮星经验认知方面的一项重大进展。