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NICMOS 核相位干涉测量 II:近邻褐矮星的统计特征

太阳与恒星天体物理 2023-03-03 v1 地球与行星天体物理 星系天体物理

摘要

恒星形成理论一直难以再现双星褐矮星群体的统计特征(频率、分离率、质量比)。核相位干涉测量对经典成像无法触及的分离率处的伴星敏感,从而能够在低于氢燃烧极限的新物理尺度上检验恒星形成。我们分析了先前对 HST/NICMOS 场褐矮星档案巡天进行核相位分析得到的探测结果和灵敏度极限。在使用 Gaia 距离和演化模型估计了 105 颗晚 M 型至 T 型矮星的物理性质后,我们使用贝叶斯框架将这些结果与由对数正态分离率和幂律质量比分布定义的模型伴星群体进行了比较。在修正 Malmquist 偏差后,我们发现伴星比例为 F=0.110.03+0.04F=0.11^{+0.04}_{-0.03},分离率分布以 ρ=2.21.0+1.2\rho=2.2^{+1.2}_{-1.0} au 为中心,比以往研究中看到的更小且更紧密。我们还发现质量比幂律指数强烈倾向于等质量系统:γ=4.01.5+1.7113+4\gamma=4.0^{+1.7}_{-1.5}-11^{+4}_{-3},具体取决于场群体的假设年龄(0.93.10.9-3.1 Gyr)。我们将数值的变化归因于我们对核相位干涉测量的使用,这使我们能够以对低质量伴星的高灵敏度解析半长轴分布的峰值。我们证实了先前观察到的趋势,即双星比例随质量减少而降低,以及在场年龄的次恒星区域中对紧密且等质量系统的强烈偏好;只有 0.90.6+1.10.9^{+1.1}_{-0.6} % 的系统宽于 20 au,且 <1.00.6+1.4<1.0^{+1.4}_{-0.6}% 的系统质量比 q<0.6q<0.6。我们将此归因于湍流碎裂设定了初始条件,随后经历短暂的动力学演化阶段,在诞生星团消散之前移除了最宽和最低质量的伴星。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.16481,
  title  = {NICMOS Kernel-Phase Interferometry II: Demographics of Nearby Brown Dwarfs},
  author = {Samuel M. Factor and Adam L. Kraus},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.16481},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted for publication in AJ, 20 pages, 9 figures (including 5 figure sets available at https://zenodo.org/record/7370349 and data behind the figure available at https://zenodo.org/record/7065651), 5 tables