轨道偏心率暗示了巨行星与棕矮星之间的渐进过渡

迄今为止，已检测到数百个质量在 $1-80\ M_{\rm Jup}$ 之间、围绕主序星的亚恒星天体。当前惯用的分类准则采用氦燃烧极限 $M_c \approx 13 M_{\rm Jup}$ 将这些天体分为巨行星和棕矮星。然而，这一分类准则在很大程度上脱离了任何形成物理，可能不准确反映这些天体的天体物理本质。先前的工作表明，从“类行星”到“类棕矮星”的特征转换可能在 $1-10 M_{\rm Jup}$ 范围内发生，但具体的交叉质量以及转换是渐进还是突变仍未为人知。本文我们探讨了在来自加州遗产调查 (California Legacy Survey) 的 70 个多普勒探测亚恒星天体 ($0.8 < M_c/M_{\rm Jup} < 80$) 中， occurrence rate (发现率)、宿主星金属丰度以及轨道偏心率如何随质量变化。我们的样本中，天体位于水冰线附近 ($1 < a / \text{AU} < 10$)，为研究原恒星盘中行星形成效率增强处的行星形成物理提供了宝贵的线索。我们发现发现率、宿主星金属丰度以及轨道偏心率均在所考虑的质量范围内逐渐变化，暗示“自下而上”的核积聚形成机制和“自上而下”的引力不稳定形成机制产生的天体在质量上存在重叠。观察到的偏心率分布可能源于不同的形成通道，也可能源于大质量亚恒星天体之间进行动力学相互作用后的结果。