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COol Companions ON Ultrawide orbiTS (COCONUTS)计划的第二次发现:一颗围绕10.9 pc处年轻场M矮星运行的寒冷宽轨道系外行星

地球与行星天体物理 2021-08-04 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

我们给出了COCONUTS-2系统的证认,由M3矮星L 34-26和T9矮星WISEPA J075108.79-763449.6组成。鉴于它们的共同自行和视差,这两个场天体构成一个物理束缚对,投影间距为594''(6471 au)。主星COCONUTS-2A具有强恒星活动(Hα\alpha、X射线和UV发射)并快速自转(Prot=2.83P_{\rm rot} = 2.83天),我们据此估计其年龄为150-800 Myr。将TESS光变曲线得出的赤道自转速度与光谱vsiniv\sin{i}比较,我们发现COCONUTS-2A具有近乎侧向的倾角。宽轨道系外行星COCONUTS-2b的有效温度Teff=434±9T_{\rm eff}=434 \pm 9 K,表面重力logg=4.110.18+0.11\log{g} = 4.11^{+0.11}_{-0.18} dex,基于热启动演化模型质量为M=6.31.9+1.5M=6.3^{+1.5}_{-1.9} MJupM_{\rm Jup},从而得到COCONUTS-2系统0.0160.005+0.0040.016^{+0.004}_{-0.005}的质量比。COCONUTS-2b是迄今成像的第二寒冷(仅次于WD 0806-661B)和第二宽(仅次于TYC 9486-927-1 b)的系外行星。将COCONUTS-2b的红外测光与超冷模型大气比较,暗示其光球中存在凝结云和非平衡化学。与51 Eri b类似,COCONUTS-2b具有足够低的光度(log(Lbol/L)=6.384±0.028\log{(L_{\rm bol}/L_{\odot})} = -6.384 \pm 0.028 dex)以符合可能形成气态巨行星(系外)行星的冷启动过程,尽管其大间距意味着此类形成不会在原位发生。最后,在10.9 pc距离处,COCONUTS-2b是迄今已知距地球最近的成像系外行星。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.02805,
  title  = {The Second Discovery from the COol Companions ON Ultrawide orbiTS (COCONUTS) Program: A Cold Wide-Orbit Exoplanet around a Young Field M Dwarf at 10.9 pc},
  author = {Zhoujian Zhang and Michael C. Liu and Zachary R. Claytor and William M. J. Best and Trent J. Dupuy and Robert J. Siverd},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.02805},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted for publication in ApJ Letters