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柯伊伯带天体的绝对星等分布

地球与行星天体物理 2015-06-18 v1

摘要

在此,我们测量了动力学激发和宁静(热和冷)柯伊伯带天体 (KBOs) 的绝对星等分布(H 分布),并检验它们是否与木星特洛伊小行星共享相同的 H 分布。通过汇编所有可用的黄道巡天数据,我们发现 KBO 的 H 分布可以用分段幂律很好地描述。冷种群具有亮端斜率 α1=1.50.2+0.4\alpha_{\textrm{1}}=1.5_{-0.2}^{+0.4} 和转折星等 HB=6.90.2+0.1H_{\textrm{B}}=6.9_{-0.2}^{+0.1} (r'波段)。热种群的亮端斜率较缓,为 α1=0.870.2+0.07\alpha_{\textrm{1}}=0.87_{-0.2}^{+0.07},转折星等为 HB=7.70.5+1.0H_{\textrm{B}}=7.7_{-0.5}^{+1.0}。两个种群的暗端斜率相似,约为 α20.2\alpha_2\sim0.2。我们估计热种群和冷种群的质量分别约为 0.01\sim0.01\sim3\times10^{-4} \mbox{ M_{\bigoplus}}。对特洛伊小行星 H 分布的分段幂律拟合得到 α1=1.0±0.2\alpha_\textrm{1}=1.0\pm0.2α2=0.36±0.01\alpha_\textrm{2}=0.36\pm0.01,以及 HB=8.3H_{\textrm{B}}=8.3。KS 检验表明,特洛伊小行星和冷 KBOs 共享同一母体 H 分布的概率小于千分之一。当考虑热天体的双模反照率分布时,没有证据表明特洛伊小行星和热 KBOs 的 H 分布存在差异。我们的发现与 Nice 模型关于热种群和特洛伊种群的质量和 H 分布的预测一致。广域巡天数据表明,最亮的少数热天体(Hr’3H_{\textrm{r'}}\lesssim3)不符合较暗热天体的陡峭幂律斜率。在标准的星子形成层级模型下,鉴于冷带的低质量,很难解释热种群和冷种群具有相似的转折直径。

关键词

引用

@article{arxiv.1401.2157,
  title  = {The Absolute Magnitude Distribution of Kuiper Belt Objects},
  author = {Wesley C. Fraser and Michael E. Brown and Alessandro Morbidelli and Alex Parker and Konstantin Batygin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1401.2157},
  year   = {2015}
}

备注

Accepted to the Astrophysical Journal