HR 8799 系统的首次动力学质量测量

HR 8799 拥有四颗直接成像的巨行星，但尚无一颗的质量是从第一性原理测量得到的。我们给出了该行星系统的首次动力学质量测量，发现最内侧行星 HR~8799~e 的质量为 $9.6^{+1.9}_{-1.8} \, M_{\rm Jup}$。该质量源于将四颗行星的精确表征轨道与来自 Hipparcos-Gaia 加速度星表 Gaia EDR3 版本的新天体测量加速度探测（5$\sigma$）相结合。我们以 95\% 置信度发现 HR~8799~e 低于 $13\, M_{\rm Jup}$ 的氘燃烧质量极限。我们推导出 HR~8799~e 的热启动冷却年龄为 $42^{+24}_{-16}$\,Myr，这与它假定的 Columba 星协成员身份吻合良好，但也与另一种 suggested 的 $\beta$~Pictoris 移动星组成员身份一致。我们排除了在 HR~8799~e 内侧、半长轴介于 $\approx$3-16\,au 之间存在任何额外的 $\gtrsim$5-$M_{\rm Jup}$ 行星。我们提供了自行异常以及一个矩阵方程，可仅利用行星间的质量比求解 HR~8799 中任意行星的质量。