M 型矮星快速自转体与相对年轻的多重 M 星系统的探测

我们搜索了约 3900 个 M 型星目标的 Kepler 光变曲线，寻找表明恒星快速自转的周期性证据，这种自转是通过星斑效应体现的。为了区分由快速自转引起的周期性与由恒星脉动、食双星或凌日行星引起的周期性，我们应用了多种分析技术，包括傅里叶变换、折叠光变曲线检查、“声谱图”以及单个调制周期的相位追踪。我们发现了 178 个自转周期 $P_{\rm rot} < 2$ 天的 Kepler M 型星目标，其中 110 个的 $P_{\rm rot} < 1$ 天。在 178 个系统中，约有 30 个在同一个 Kepler 测光孔径内表现出两个或更多独立的短周期，而有几个系统表现出三个或更多短周期。对我们样本子集的自适应光学成像和 Kepler 像素响应函数建模支持了以下结论：具有多个周期的目标极有可能是相对年轻的物理双星、三星甚至四星 M 星系统。我们详细探讨了一个具有四个不可公度周期（均小于 1.2 天）的天体，并表明其中两个周期源于一对密近双星中的一颗，而另外两个周期源于第二颗恒星，后者本身可能是一个目视双星。如果大多数具有多个周期的 M 星系统被证实是束缚 M 星系统，这将被证明是发现年轻层级 M 星系统的一种宝贵方法；同样的方法也可能适用于 G 型和 K 型恒星。在约 3900 个 M 型星目标中，约 5% 的快速自转发生率与包含初始收缩阶段随后是磁制动的自转演化模型一致，在该模型中，典型的 M 型星在自转减速至周期长于 2 天之前可以经历数亿年。