GAPS计划借助TNG上的HARPS-N。X. XO-2行星宿主双星中的差异丰度

宿主系外行星的双星是一个独特的实验室，其中可进行化学标记以高精度测量两颗恒星成分的元素丰度，旨在研究行星的形成及其后续演化。此处我们呈现基于TNG@HARPS-N高分辨率光谱的XO-2宽双星的高精度差分丰度分析。两颗成分是非常相似的K型矮星且都宿主行星。由于它们可能形成于同一分子云，我们期望它们应具有相同的初始元素丰度。我们研究行星的存在是否会在恒星大气丰度中造成某些化学印记。我们测量了两颗恒星的25种元素的丰度，凝聚温度范围 $T_{\rm C}=40-1741$ K，达到典型精度 $\sim 0.07$ dex。北组件显示所有元素丰度平均高出 $+0.067 \pm 0.032$ dex，对于 $T_{\rm C} > 800$ K的元素平均差异为+0.078 dex。XO-2N相对于XO-2S的丰度差异在几乎所有元素上均处于 $2\sigma$ 水平。我们讨论这一结果可能被解释为XO-2N吸积物质或XO-2S因行星伴星锁定重元素而耗竭的印记的可能性。我们估计重元素质量为数十个 $M_{\oplus}$。XO-2N与XO-2S之间的丰度差异与元素的凝聚温度呈正相关，斜率为 $(4.7 \pm 0.9) \times 10^{-5}$ dex K$^{-1}$，这可能意味着两个组件都未形成类地行星，而是先经历了后续巨行星内部的岩石核心吸积。