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探测 AU 显微镜座星碎屑盘的最内区

地球与行星天体物理 2023-01-16 v3 太阳与恒星天体物理

摘要

AU Mic 是一颗年轻且邻近的 M 型矮星,拥有一个星周碎屑盘和一颗最近发现的位于 8 天轨道上的行星。盘内还发现了大规模结构,并以高速向外运动。我们的目标是以最高空间分辨率研究该系统,以探测最内区并搜寻额外的低质量伴星或设定探测极限。该恒星通过两种探测互补空间尺度的技术进行了观测。我们获得了 SPHERE 的新 SAM 观测,并将其与来自 NACO、PIONIER 和 GRAVITY 的数据结合。我们未在恒星 0.02-7au 范围内探测到额外伴星。我们确定了 0.02-0.5au 内伴星的星等上限为 H~9.8mag,0.4-2.4au 内为 Ks~11.2mag,0.7-7au 内为 L'~10.7mag。利用理论等龄线,我们分别将其转换为质量上限 ~17Mjup、~12Mjup 和 ~9jup。PIONIER 观测使我们确定了 AU Mic 的角直径 0.825+/-0.050mas,对应 R = 0.862+/-0.052Rsun。我们未探测到新发现的行星,但推导出了 AU Mic 最内区质量上限。我们没有任何显著性超过 3sigma 的探测,PIONIER 最显著信号为 2.9sigma,SPHERE 为 1.6\sigma。我们应用 pyMESS2 代码,通过结合视向速度、SPHERE 成像和我们的干涉探测图来估计伴星的探测概率。我们表明,在 0.02au 内或 0.2au 内至 ~0.5Mjup 或 1Mjup 的伴星中,99% 可被探测到。由于轨道紧密且对比度极高(K 波段约 10e-10),位于 <0.11au 的低质量行星将无法被当前 AO 与干涉仪器直接探测。它也将低于下一代 ELT IR 成像仪器的角分辨率与对比度极限。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.04116,
  title  = {Probing the innermost region of the AU~Microscopii debris disk},
  author = {A. Gallenne and C. Desgrange and J. Milli and J. Sanchez-Bermudez and G. Chauvin and S. Kraus and J. H. Girard and A. Boccaletti and A. M. Lagrange and P. Delorme},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.04116},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted for publication in A&A. 15 pages. New version includes two new co-authors