Direct Imaging and Spectroscopy of a Planetary Mass Candidate Companion to a Young Solar Analog
我们提出了双子座近红外自适应光学成像和光谱的行星质量的候选同伴1 RXS J160929.1-210524,一个大约太阳质量的成员,500万年的上天蝎座协会。该天体在150秒差距时,距离为2.22”或330天文单位,其红外颜色和光谱表明温度为1800(-100/+200)K,光谱类型为L4(-2/+1)。H-和K-波段光谱提供了低表面重力的明确证据,因此年轻。基于广泛使用的DUSTY模型,我们推断质量为8(-2/+4)Mjupiter。如果引力束缚,这将是迄今为止围绕正常恒星成像的质量最低的伴星,它的存在将对恒星和行星形成的理论构成严重挑战。
2008-10-24 astro-ph
Deep X-ray survey of the young open cluster NGC 2516 with XMM-Newton
我们报告了用XMM-牛顿卫星上的EPIC照相机获得的年轻(~ 1.4亿年)、丰富的疏散星团NGC 2516的深X射线巡天。通过结合来自六个观测的数据,已经实现了高灵敏度,相对于最近的钱德拉观测,大于5倍。我们探测到了431个X射线源,其中234个是横跨整个NGC 2516主序星的光学对应星团。星团恒星的X射线光度范围为log Lx(erg/s)= 28.4 - 30.8。代表性的温度范围为0.3 - 0.6 keV(3.5 - 8 MK)的冷组分和1.0 - 2.0 keV(12 - 23 MK)的热组分;类似的值在其他年轻的疏散星团,如昴星团,IC 2391和布兰科1。虽然在X射线光谱上没有发现明显的差异,但NGC 2516太阳型恒星的X射线亮度肯定比近同时代的昴星团要低。与以前的ROSAT调查的比较证据的缺乏变化幅度大于2倍的太阳型恒星在一个约11年的时间尺度的集群,因此活动周期,如在太阳可能是不存在或不同的周期和振幅的年轻恒星。
2006-01-09 astro-ph
Ages and Metallicities of Young Globular Clusters in the Merger Remnant NGC 7252
本文介绍了用托洛洛山上的布兰科4米望远镜获得的合并遗迹和原椭圆星系NGC 7252中8个年轻星团的紫外-可见光谱。这些星团位于距中心3-15 kpc的投影距离处,在视线范围内以140+/-35 km/s的速度色散移动。其中七个星团在其光谱中显示出强的巴耳末吸收线[EW(H-β)= 6-13埃],而第八个星团位于巨大的HII区域,没有显示出可检测的吸收特征。根据Bruzual & Charlot(1996)和Bressan,Chiosi,& Tantalo(1996)的模型星团光谱比较,其中6个吸收线星团的年龄在4 - 6亿年之间,表明它们是在最近的合并过程中早期形成的。这些星团是球状星团,根据它们小的有效半径和对应于~100个核心穿越时间的年龄来判断。其中一个发射线天体的年龄小于1000万年,可能是一个新生的球状星团或OB星协。三个星系团的平均金属丰度都在太阳的+/-0.15 dex范围内,这表明NGC 7252中两个可能的Sc星系合并形成了一个具有双峰金属丰度分布的球状星系团系统。由于NGC 7252本身显示出0.5-1 Gyr年龄的原椭圆星系的特征,它的第二代太阳金属丰度球状星团提供了直接的证据,表明具有双峰球状星团系统的巨型椭圆星系可以通过富含气体的盘状星系的主要合并形成。
1998-09-03 astro-ph
A companion to AB Pic at the planet/brown dwarf boundary
我们报告的年轻,附近的恒星AB Pic,大杜鹃座,时钟协会的成员深成像观测。我们已经探测到一个微弱的,红色的源5.5”南的恒星与JHK颜色兼容的一个年轻的亚恒星L矮星。在另外两个历元的后续观测证实,在4.7 σ的置信水平下,这个微弱的红色天体是AB Pic的伴星,而不是静止的背景天体。低分辨率的K波段光谱表明伴星的早期L光谱类型。最后,基于AB Pic b的JHK测光的演化模型预测,如果它的年龄为3000万年,则质量为13至14兆焦耳。AB Pic b是大质量行星还是最小质量棕矮星?
2005-04-29 astro-ph
A Survey for Circumstellar Disks Around Young Substellar Objects
我们已经完成了第一次对光谱识别的年轻棕矮星和非常低质量恒星周围盘的系统调查。我们获得了IC 348和Taurus中38个非常冷的天体的L '波段(3.8 μ m)成像。我们的目标涵盖了从M6到M9.5(~100到~15 Mjup)的光谱类型。使用对象的测量光谱类型和反射率,我们发现我们的大多数样品(77%+/-15%)具有固有的IR过量,指示盘。由于过量是适度的,仅使用IR颜色的常规分析将错过大多数过量的源。所观察到的红外过量与H α发射,符合一个共同的吸积盘的起源。这种过度现象可以用星光的盘再处理来解释;隐含的吸积率至少比经典金牛T星的典型值低一个数量级。所观察到的IR过量分布表明存在内部盘孔。盘频率似乎是独立的质量和年龄。在相同的恒星形成区域,棕矮星周围的盘至少和金牛T星周围的盘一样长寿(~ 300万年)。总之,年轻的拱星盘的频率和属性似乎是相似的,从恒星政权到亚恒星和行星质量政权。这为大多数恒星和褐矮星的共同起源提供了初步证据。
2002-11-02 astro-ph
HST/NICMOS Observations of NGC 1333: The Ratio of Stars to Sub-Stellar Objects
本文分析了年轻恒星形成区NGC1333中低质量恒星和亚恒星天体的NICMOS测光和低分辨率棱栅光谱。我们的目标是将星团中低质量恒星与亚恒星物体的比例限制在20 Mjup,并将星团IMF限制在30 Mjup,并结合Wilking等人先前对NGC 1333的调查。我们的调查涵盖了51.2 "x 51.2"的4个领域,以Wilking等人先前确定的褐矮星候选者为中心。我们将先前的工作扩展到HST上NICMOS可访问的波长,该工作基于使用水汽指数进行光谱分型。光谱类型是由我们视野中14个最亮的天体得出的,范围从<M0-M8,在星团的年龄(0.3百万年)对应于> 0.25 - 0.02 Msun的质量范围。除了光谱,我们提出了一个分析的颜色-星等图使用D'Antona和Mazzitelli的主序前演化模型。使用一个闪烁有限的样本,我们得出的比率低质量恒星的棕矮星。观测到的比值与Chabrier场IMF的预期比值的比较表明,这两个结果是一致的。我们将我们的数据与Wilking等人的数据相结合,计算了星团中中等质量恒星(0.1 - 1.0 Msun)与低质量天体(0.03 - 0.1 Msun)的比例。我们还报告发现了先前确认的褐矮星ASR 28的微弱伴星,以及ASR 16周围可能的外流。如果这颗微弱的伴星被确认为星团成员,它的质量在350天文单位的距离上应该是5兆焦耳(质量比0.15),类似于…
2006-11-15 astro-ph
Radial velocity survey for planets and brown dwarf companions to very young brown dwarfs and very low-mass stars in ChaI with UVES at the VLT
我们目前的径向速度(RV)调查的行星和棕矮星(BD)的同伴非常年轻的BD和(非常)低质量恒星(VLMS)在Chai的结果。在2000年至2004年期间,使用UVES / VLT拍摄了ChaHa 1 -8和12(M6-M8)以及B34、CHXR 74、Sz 23(M2.5-M5)的高分辨率阶梯光栅光谱。达到的精度(40至670米/秒)足以探测到目标周围的木星质量行星。这是第一次RV调查非常年轻的BD探测器的多样性,这是一个关键的参数,形成在一个尚未探索的领域,在年龄,质量和轨道分离。我们发现,10个BD和VLMS(M<0.12 Msun,M5-M8)的子样本在<40天的时间尺度上具有恒定的RV。对他们来说,假设伴星的质量上限估计为0.1至1.5兆焦耳(假设为0.1天文单位)。这暗示了非常年轻的BD/VLMS在<0.1 AU时的多重性分数相当小。此外,不变量对象表明,由于恒星活动而缺乏任何显著的RV噪音,达到了探测巨行星所需的精度。因此,非常年轻的BD和VLMS是RV调查行星的合适目标。样品中的三个物体表现出显著的RV变化。对于Sz 23,它们可能归因于表面活动,而对于ChaHa 8(M6.5)和CHXR 74(M4.5),检测到的RV变化的时间尺度>150天,这不能用旋转调制来解释。另一种解释是至少有几个木星质量的巨行星/BD,其轨道周期为几个月或更长。因此,所提供的RV数据表明,非…
2005-10-05 astro-ph
Evidence for a planetary companion around a nearby young star
我们报告了在附近的年轻恒星HD 70573周围存在行星伴星的证据。这颗恒星是一颗G型矮星,距离46 pc,年龄估计在20到300百万年之间。我们进行了光谱观测,这颗星与FEROS在2.2米MPG/ESO望远镜在拉西拉。我们的光谱分析产生的光谱类型G1 - 1.5V和年龄约1亿年。从2003年12月到2007年1月,HD 70573的恒星径向速度变化一直受到监测。FEROS在此期间的速度精度约为10 m/s。HD 70573的径向速度变化周期为852 +/-12天,半振幅为149 +/-6 m/s。这种变化的周期明显长于其旋转周期,为3.3天。基于对Ca II K发射线、H α和Teff变化作为恒星活动指标的分析以及平分线速度跨度与径向速度之间缺乏相关性的分析,我们可以排除旋转调制和非径向脉动作为长周期径向速度变化的来源。因此,在恒星周围存在一个低质量的伴星是对观测到的径向速度变化的最好解释。假设主星的质量为m1 = 1.0 +/-0.1 Msun,我们计算出伴星m2sini的最小质量为6.1 Mjup,处于行星质量状态,轨道半长轴为1.76 AU。这颗行星的轨道偏心率为e = 0.4。在年轻恒星HD 70573周围发现的行星为研究年轻恒星周围的碎片盘及其与行星存在的关系提供了重要的投入。
2007-04-03 astro-ph
A deep look into the cores of young clusters I. sigma-Orionis
附近的年轻星团是研究恒星形成历史的有利场所。在过去十年中,σ-猎户座星团一直是研究年轻的极低质量恒星、亚恒星和孤立的行星质量天体以及确定初始质量函数的主要地点。为了将以前对这种关联的研究扩展到其核心,我们在集群的1.5 'x1.5'中心区域内寻找超冷成员和新的多系统。我们获得了深多共轭自适应光学(MCAO)的图像的核心的sigma-Orionis集群与原型MCAO设施MAD在VLT使用的H和Ks过滤器。这些图像使我们能够在H= 14.5等的典型源上达到Δ H~ 5等,接近0.2”。这些图像得到了SofI Ks波段图像和Spitzer IRAC和MIPS中红外图像的补充。本文报道了两个新的可见复星系的探测结果,一个是大质量恒星σ-猎户座E的候选双星,另一个是它的低质量伴星。在图像中检测到的36个来源中,有25个的H波段光度低于成员的预期行星质量极限,H-Ks的颜色与最新的理论等时线一致。9个天体有额外的斯皮策测光和光谱能量分布,与它们是星团成员一致。其中一个具有从H到3.6微米的光谱能量分布,与5.5兆焦耳的星系团成员一致。互补NTT/SofI和斯皮策测光使我们能够确认两个L-矮行星质量候选者的性质和成员资格。
2008-10-29 astro-ph
Using Narrow Band Photometry to Detect Young Brown Dwarfs in IC348
我们报告了在疏散星团IC348中发现的一群年轻的褐矮星候选者,并利用窄带测光发展了一种新的光谱分类技术。观测是使用FLITECAM进行的,这是SOFIA的第一台光相机,位于Lick天文台的3米Shane望远镜。FLITECAM是一种新的1 - 5微米相机,具有8弧分的视场。定制的窄带滤光片被开发用于检测褐矮星特有的水蒸气(1.495微米)和甲烷(1.66微米)的吸收特征。这些滤波器可以在没有光谱学的情况下对恒星和棕矮星进行光谱分类。FLITECAM的窄波段和宽波段测光是通过检查恒星的颜色-颜色和颜色-星等特征来验证的,这些恒星的光谱类型和红化是从以前的调查中得知的。使用我们的窄带滤波测光方法,有可能识别出一个信噪比为20或更好的天体,其光谱类别在晚型恒星的+/-3个子类型之内。利用这种技术,IC348中心区域的非常深的图像(H~20.0)已经确定了18个可能的L或T矮星候选者。在这18个天体中,我们预计其中3 - 6个在统计上可能是背景恒星,其余的是星团中真正的低质量成员。如果确认为星团成员,那么它们是非常低质量的天体(~5兆木星)。我们还描述了如何两个额外的窄带滤波器可以提高M,L和T矮星之间的对比度,以及提供一种手段来确定一个单独的对象的红化。
2003-06-30 astro-ph
Near-infrared cross-dispersed spectroscopy of brown dwarf candidates in the Upper Sco association
我们提出了近红外(1.15-2.50微米)中分辨率(R = 1700)光谱的样本23个褐矮星候选人在年轻的上斯科协会。我们确认成员的21棕矮星的光谱形状的基础上,与场矮星的比较,并存在弱引力敏感的功能。它们的光谱类型范围从M8到L2,不确定性为子类,表明有效温度在2700和1800 K之间,不确定性高达300 K,质量在30-8 Mjup范围内。在非成员中,我们发现了一个距离为120-140 pc的L2矮星,假设它是单个的。我们的光度选择的基础上的五个光度通带和补充部分自行的成功率超过90%,一个非常有前途的结果,为未来的研究年轻的疏散星团的低质量恒星和褐矮星人口的UKIDSS星系团调查。我们观察到一个大的色散的幅度与光谱类型的关系,这可能是几种效应的组合,包括年龄色散,范围和深度的协会,高度的多重性和磁盘的发生的结果。
2007-11-07 astro-ph
Low-Mass Companions to Solar-Type Stars
我们目前的初步结果,从日冕调查的年轻附近的太阳一样的恒星使用Palomar和凯克自适应光学系统。我们的目标是251个太阳类似物(F5-K5),距离太阳20-160 pc,跨越3-3000百万年的年龄范围。其中最年轻的(<5亿年)100颗已经用更深的曝光拍摄了照片,以寻找亚恒星同伴。深度巡天对距离主星大于0.5”的棕矮星伴星敏感,对距离更宽(大于3”)的行星质量(5-15兆焦耳)天体敏感。基于一些新的低质量(<0.2 Msun)伴星的发现,我们推断它们在>20 AU分离处的频率(通过直接成像探测)可能大于(12%)从径向速度测量探测<4 AU分离处发现的频率(6%; Mazeh et al. 2003)。我们还报告了第一颗亚恒星伴星的天体测量确认-一颗L4褐矮星,距离5亿年前的恒星HD 49197的投影距离为44 AU。基于这一发现,我们估计太阳型恒星的亚恒星伴星的频率至少为1%,可能为百分之几。
2004-11-25 astro-ph
A Study of the Luminosity and Mass Functions of the Young IC 348 Cluster using FLAMINGOS Wide-Field Near-Infrared Images
我们目前的宽视场近红外(JHK)图像的年轻,200万年IC 348集群与FLAMINGOS。我们使用这些新的数据来构建一个红外普查的来源,这是足够敏感的检测到一个10兆焦耳的褐矮星看到通过一个灭绝的Av= 7等。我们研究了星系团的结构和分子云的关系,并构造了星系团的K带光度函数。使用我们的模型光度函数算法,我们推导出整个恒星和亚恒星制度的集群的初始质量函数,并发现IC 348 IMF是非常相似的梯形集群IMF具有0.2 - 0.08 Msun之间的模式。特别是,我们发现,类似于我们的结果梯形,褐矮星构成的IC 348集群中的源只有四分之一。我们发现,一个温和的第二峰形式的亚恒星IC 348 KLF,对应于相同的质量范围负责一个类似的KLF峰中发现的梯形。我们解释这个KLF峰作为相应的第二IMF峰在氘燃烧极限的证据,或所产生的功能,在亚恒星质量-光度关系,是不是由当前的理论模型预测。最后,我们发现,IC 348显示径向变化的亚太阳(0.5 - 0.08 Msun)IMF的秒差距尺度。无论是什么机制打破了IC 348中IMF在小空间尺度上的普遍性,似乎都没有作用于褐矮星种群,其相对大小不随距离星团中心的距离而变化。
2003-01-14 astro-ph
Spectroscopic estimate of surface gravity for a planetary member in the Sigma Ori cluster
我们提供了Zapatero Osorio等人(2002)报道的\sigori星团S Ori 70中光谱型T行星候选成员的1.17 $μ$ m至1.37 $μ$ m的中分辨率(R=1500)近红外光谱。新的数据是由凯克II望远镜的NIRSPEC获得的。我们的S Ori 70的中分辨率光谱与理论光谱的最佳拟合给出log g=3.5 $\pm$ 0.5 cm s $^{-2}$和T $_{\rm eff}$ = 1,100 $^{+200}_{-100}$ K。这个天体的低重力来自光谱合成,支持它的年轻和年轻\sigori集群的成员资格。使用进化模型的年龄为3万年,我们得到的质量为3 \mjup和半径为0.16 $R_{\odot}$,独立的距离对象。我们的分析证实,S Ori 70是迄今为止在银河系中发现的质量最低的星团行星。
2003-07-13 astro-ph
Discovery of a wide companion near the deuterium burning mass limit in the Upper Scorpius association
我们提出了一个发现的伴星附近的氘燃烧质量极限位于一个非常宽的距离,在一个4.6+/-0.1角秒(投影距离约670 AU)从USCoCTIO 108,一个非常年轻的上天蝎座协会的褐矮星。光学和近红外测光和光谱学证实了这两个天体的冷性质,光谱类型分别为M7和M9.5,它们是该协会的真正成员,显示出低重力和年轻的特征。根据测辐射热光度和星协年龄范围的理论模型比较,它们的质量分别为60+/-20和14^{+2}_{-8} MJup。这个物体在如此宽的轨道上围绕着一颗褐矮星存在,这表明根据目前的行星形成模型,这颗伴星不太可能形成在一个圆盘中。由于这个系统的束缚相当弱,它们可能不是通过恒星胚胎的动力学喷射形成的。
2007-12-20 astro-ph
The Gemini Deep Planet Survey -- GDPS
我们提出了双子座深行星调查的结果,近红外自适应光学搜索附近的年轻恒星周围的巨行星和褐矮星。观测是在双子座北望远镜的牛郎星自适应光学系统和角微分成像被用来抑制中央恒星的斑点噪声。观测到的85颗恒星的探测极限,以及在它们周围探测到的所有微弱点源的列表。通常情况下,观察结果对超过0.5”的角间距敏感,其中在1.6微米处的幅度差的5-sigma对比度灵敏度为0.5”处9.5,1”处12.9,2”处15.0和5”处16.5。对于调查的典型目标,距离太阳22 pc的1亿年老K 0恒星,观测足够灵敏,可以检测到质量超过2 Mjup的行星,预计距离在40-200 AU范围内。对54颗候选恒星中的48颗恒星的第二纪元观测证实,所有候选恒星都是不相关的背景恒星。详细的统计分析的调查结果,产生上限的分数的恒星与巨行星或低质量的棕矮星的同伴,提出。假设行星的质量分布为dN/dm m^{-1.2},半长轴分布为dN/da a^{-1},则在10-25 AU范围内,至少有一颗质量为0.5-13兆焦耳的行星的恒星比例的95%可信上限为0.28,25-50 AU为0.13,50-250 AU为0.093。不考虑质量和半长轴分布的任何假设,拥有至少一颗半长轴在25-250 AU范围内的棕矮星伴星的恒星比例的95%可信区间为0.019(-0.015/+0.083)。HD 14802、HD 166181和HD 2138…
2007-08-23 astro-ph
Mapping the Shores of the Brown Dwarf Desert I.: Upper Scorpius
我们目前的调查结果的恒星和亚恒星的同伴82年轻恒星在附近的OB协会上天蝎座。这项调查使用非冗余的孔径掩模干涉测量,以实现在衍射极限的DeltaK~5-6的典型的对比度限制,揭示了12个新的二进制同伴,低于传统的高分辨率成像的检测限,我们还总结了一个补充的快照成像调查,发现7个直接解决的同伴。双星伴星的总频率(在6-435天文单位的距离上约为35+5/-4%)似乎与类似质量的场星相当,但伴星在低质量恒星中可能比场星更常见。同伴的质量函数有统计上的显着差异相比,几个建议的质量函数的字段,我们建议一个替代的对数正态参数化的质量函数。我们的调查范围涵盖了整个褐矮星质量范围,但我们只检测到一个可能是褐矮星的伴星;这种缺陷类似于径向速度行星搜索所观察到的所谓的“褐矮星沙漠”。最后,我们的调查的深度探测极限延伸到行星质量函数的顶部,达到8-12兆焦耳的一半,我们的样本。我们还没有在高置信度(>99.5%)下发现任何行星伴星,但我们已经在较低置信度(>97.5%)下发现了四个候选伴星,这些伴星值得进一步跟进以证实或反驳它们的存在。
2008-01-15 astro-ph
Discovery of a Planetary-Mass Brown Dwarf with a Circumstellar Disk
使用哈勃太空望远镜,4米布兰科望远镜在塞罗托洛洛美洲天文台,和斯皮策太空望远镜,我们已经进行了深入的成像从0.8至8微米的南部子团在Chamaeleon I恒星形成区域。在这些数据中,我们发现了一个天体,Cha 110913-773444,其颜色和星等表明它是一颗质量非常低的棕矮星,有一个拱星盘。在双子座近红外摄谱仪获得的这个源的近红外光谱中,强蒸汽吸收的存在证实了它的晚型性质(>=M9.5),而H和K带连续谱的形状以及Na I和K I线的强度表明它是一个年轻的主序前天体,而不是场矮星。将Cha 110913-773444的辐射热光度与Chabrier、Baraffe、Burrows及其同事的演化模型预测的光度进行比较,发现它的质量为8+7/-3 M_Jup,完全在太阳系外行星伴星的质量范围内(M<=15 M_Jup)。该天体的光谱能量分布显示出大于5 μ m的中红外过量辐射,我们已成功地用M '<= 10 e-12 M_sun/year的辐照粘性吸积盘模拟了这一现象。Cha 110913-773444是目前观测到的具有星周盘的质量最小的褐矮星,也是迄今为止发现的质量最小的自由漂浮天体之一。这些结果表明,行星形成的原材料存在于自由漂浮的行星质量体周围。
2005-11-29 astro-ph
New constraints on the membership of the T dwarf S Ori 70 in the sigma Orionis cluster
猎户座70是一个暗淡的中T型天体,朝向年轻的猎户座σ星系团的方向,其性质仍在争论中。我们打算解开它是一个场褐矮星还是一个300万年前的行星质量的星团成员。我们报告了最近获得的S Ori 70的近红外JHK_s和中红外[3.6]和[4.5] IRAC/Spitzer测光。新的近红外图像(在发现数据后3.82年拍摄)使我们能够推导出该天体的非常小的自行(11.0 +/- 5.9 mas/yr),这与天体测量不确定性1.5 sigma内的星团自行一致。当与视场中的T4-T7矮星相比时,颜色(H-K_s)、(J-K_s)和K_s-[3.6]出现不一致。这种行为可能归因于低重力的大气层,或者是金属量与太阳显著不同的大气层。考虑到S Ori 70的小自行及其新的近红外和中红外颜色,低重力大气仍然是解释我们观测结果的最可能的解释。这支持了S Ori 70在猎户座西格玛中的成员资格,估计质量在2-7 Mjup之间,与我们以前的推导一致。
2007-10-15 astro-ph