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LkCa 15:一颗被捕获于形成阶段的年轻系外行星?

地球与行星天体物理 2015-05-30 v1

摘要

年轻且直接成像的系外行星提供了对行星形成模型的关键检验,这是对成熟恒星的视向速度巡天所无法比拟的。迄今为止,这些目标极其难以发现,没有年龄小于 10--20 Myr 的系外行星,且所有年龄段中直接成像的系外行星也屈指可数。我们报告了通过直接成像发现的一颗可能的 (原)行星,它围绕年轻的 (~2 Myr) 太阳类似星 LkCa 15,位于其原行星盘中已知的间隙 (一个“过渡盘”) 内。我们的观测在 3 个历元使用非冗余孔径掩模干涉测量技术,揭示了一个暗淡且相对偏蓝的点源 (MK=9.1+/0.2,KL=0.98+/0.22M_K'=9.1+/-0.2, K'-L'=0.98+/-0.22),其两侧伴有大致共轨的发射,该发射偏红且可分辨为至少两个源 (ML=7.5+/0.2,KL=2.7+/0.3M_L'=7.5+/-0.2, K'-L'=2.7+/-0.3; ML=7.4+/0.2,KL=1.94+/0.16M_L'=7.4+/-0.2, K'-L'=1.94+/-0.16)。我们认为最可能的几何结构是一颗新形成的 (原)行星,被尘埃物质所包围。根据 1 Myr 热启动模型,标称估计质量约为 6 MJupM_{Jup}。然而,基于其光度、颜色以及星周物质的存在,我们认为该行星很可能在其形成阶段被捕获,因此由于极端年轻和吸积贡献的流量,该质量是一个上限。投影间距 (71.9 +/- 1.6 mas, 100.7 +/- 1.9 mas, 和 88.2 +/- 1.8 mas) 及去投影轨道半径 (16, 21, 和 19 AU) 对应于盘间隙的中心,但对于一个圆形轨道来说,距离主星太近,无法解释观测到的外盘内边缘,因此可能需要另一种解释 (即额外的行星或偏心轨道)。这一发现是首个直接证据,表明至少某些过渡盘确实寄宿着新形成的 (或正在形成的) 系外行星系统,并且观测到的性质为气态巨行星的形成过程提供了关键见解。

关键词

引用

@article{arxiv.1110.3808,
  title  = {LkCa 15: A Young Exoplanet Caught at Formation?},
  author = {Adam L. Kraus and Michael J. Ireland},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1110.3808},
  year   = {2015}
}

备注

Accepted to ApJ; 15 pages, 4 figures, 2 tabls in emulateapj format