OGLE-2016-BLG-1266: A Probable Brown-Dwarf/Planet Binary at the Deuterium Fusion Limit
我们报告的发现,通过微透镜的方法,一个新的非常低质量的二元系统。通过结合来自地球和地球轨道上斯皮策望远镜的测量,我们能够测量该事件的微透镜视差,并发现透镜可能由$(12.0 \pm 0.6) M_{\rm J}$ + $(15.7 \pm 1.5) M_{\rm J}$超级木星/棕矮星对组成。这颗双星位于银道面距离$(3.08 \pm 0.18)$ kpc的位置,其组成部分的投影距离为$(0.43 \pm 0.03)$ AU。还讨论了两种可能性低得多的替代解决方案,8-和6- $M_{\rm J}$模型和90-和70- $M_{\rm J}$模型。虽然在3- $σ$和5- $σ$水平上不受欢迎,但这些替代品不能完全被拒绝。我们展示了如何更大规模的这些模型可以测试未来的直接成像。
2018-02-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Giant planet and brown dwarf formation
了解占主导地位的褐矮星和巨型行星形成过程,并找出这些过程是否依赖于完全不同的机制或共享共同的通道,这是天文学的主要挑战之一,仍然是激烈辩论的主题。这是本次审查的目的,总结在这一领域的最新发展,并解决问题的起源面对不同的褐矮星和巨型行星形成的情况下,目前可用的观测限制。如审查所述,如果根据其形成机制将天体归类为“褐矮星”或“巨行星”,那么现在已经很清楚,它们的质量域是重叠的,这两个不同的群体之间没有质量限制。此外,虽然有越来越多的观测证据表明存在非氘燃烧的棕矮星,但一些巨行星的特征是金属含量丰富,可能大到足以点燃其核心的氘燃烧。因此,氘的燃烧(或缺乏)在褐矮星或巨行星形成中没有作用。因此,我们认为,国际天文学联合会的定义,以区分这两个人口没有物理的理由,并带来科学的混乱。相比之下,褐矮星和巨行星可能带有一些形成机制的印记,特别是在它们的平均密度和大气的物理性质上。未来的直接成像调查无疑将提供关键信息,并可能提供一些明确的观测诊断,以明确区分这些不同的天体。
2014-01-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
BD-14 3065b (TOI-4987b): from giant planet to brown dwarf: evidence for deuterium burning in old age?
本研究证实了三合星系统中质量接近氘燃烧边界的凌星天体BD-14 3065b,测得其质量、半径等参数,提出氘燃烧或为其半径膨胀的原因,并指出其适合开展大气热发射光谱研究。
2024-06-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Deuterium chemistry in protoplanetary disks II The inner 30 AU
我们提出的化学模型的结果,包括氘,在原恒星盘的内部区域。我们发现很好的协议与最近的气相观察几个(非氘)物种。我们还比较了我们的结果与彗星的观测,并发现,在没有其他处理,例如,在吸积冲击在磁盘的表面,或通过混合在磁盘中,计算的D/H比在冰高于测量和反映的D/H比设置在分子云阶段。我们的模型给出了相当不同的丰度和分子分布的其他内部磁盘模型,因为在模型磁盘的物理条件的差异。这强调了密度和温度分布假设的变化如何从根本上影响化学模型的结果。
2009-08-07 astro-ph.SR
Substellar Objects in Nearby Young Clusters (SONYC) II: The Brown Dwarf Population of Rho Ophiuchi
SONYC(Substellar Objects in Nearby Young Clusters)是一个调查计划,旨在调查附近恒星形成区域中质量低于氘燃烧极限的褐矮星的频率和性质。在这第二篇论文中,我们提出的结果~ 100万年前的星团蛇夫座ρ,结合我们自己的深光学和近红外成像使用斯巴鲁测光从2微米全天巡天和斯皮策太空望远镜。在从iJK测光中选择的候选者中,我们已经通过低分辨率红外光谱确认了三个-包括一个质量接近氘极限的新棕矮星-作为可能的集群成员。我们还确定了27个亚恒星候选人与中红外过量一致的磁盘发射,其中16个是新的,11个是以前光谱确认的棕矮星。高消光率和多变的消光率使得在该区域获得完整的亚恒星星族很困难。然而,目前的数据表明,它的低质量恒星与褐矮星的比例与其他几个星团的报告相似,尽管高于Scholz等人2009年发现的NGC 1333。
2010-10-27 astro-ph.SR
The deuterium fractionation of water on solar-system scales in deeply-embedded low-mass protostars
水氘分馏(HDO/H $_2$ O丰度比)传统上被用来推断彗星带给地球的水量。在深埋的低质量原恒星中测量这一比率,使人们有可能探测水从云层输送到形成冰体的圆盘的关键阶段。我们目前的亚角秒分辨率观测HDO结合H $_2^{18}$ O从PdBI对三个低质量的原恒星NGC 1333-IRAS 2A,IRAS 4A-NW,和IRAS 4 B。所得HDO/H $_2$/O比率对于IRAS 2A为$7.4\pm2.1\times10^{-4}$,对于IRAS 4A-NW为$19.1\pm5.4\times10^{-4}$,对于IRAS 4 B为$5.9\pm1.7\times10^{-4}$。导出的比值与辐射转移模型一致,取决于源,在2-4倍内。我们的HDO/H $_2$ O比率的内部地区(其中$T>100$ K)的四个年轻的原恒星是只有一个因素的2高于原始的,太阳系彗星。这些微小的差异表明,在深埋阶段和微行星和彗星形成之间几乎没有水的处理。
2014-02-06 astro-ph.SR
Measuring the D/H Ratios of Exoplanets and Brown Dwarfs
氘和氢的相对丰度是行星形成和演化的有力示踪剂。木星和土星有原太阳大气层的D/H比,这是来自星云大量气体吸积的遗迹,而海王星和天王星的大气层由于冰吸积到它们的包层中而增加了D。对于类地行星,D/H比被用来确定挥发物的输送机制和随后的大气层在行星的寿命损失。质量大于13 MJ的行星和棕矮星很快就融合了它们最初的D库。在这里,我们模拟了Teff=200- 1800 K的巨系外行星和棕矮星(2 M海王星到~10 M木星)的光谱,包括CH 3D和HDO,以确定这些主要氘同位素在中红外热发射光谱中的可观测性。由于分子截面的温度依赖性,较冷的物体在其光谱中具有较强的分子特征。在所有考虑的温度下,CH 3D比HDO更容易观察,这是由于其吸收带的强度和在具有很少其他强吸收特征的波长处的特征的位置。我们预测,对于附近的冷棕矮星,CH 3D丰度可以用詹姆斯·韦伯太空望远镜在高信噪比下测量;对于200- 800 K的天体,接近10 pc,原太阳D/H比将在2.5小时内容易观察到。JWST可能会发现中等年轻的氘质量行星(1亿-3亿年)和年轻的海王星(1千万年),并在未来十年内为探测系外行星上的氘提供最佳目标。未来的望远镜设计应该考虑同位素对于理解行星大气的形成和演化的重要性。
2019-10-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Pulsation Search Among Young Brown Dwarfs and Very Low Mass Stars
在2005年,Palla & Baraffe提出棕矮星(BD)和极低质量恒星(VLMS; <0.1太阳质量)在前主序星氘燃烧阶段可能对径向振荡不稳定。这种潜在的新型脉动的相关周期为1-4小时,为探测1- 1500万年年龄范围内的低质量物体的内部和演化提供了前所未有的机会。根据年轻星团短周期变化的报告,我们设计了一个高节奏的光度监测活动,在四个年轻星团$σ$ Orionis,Chamaeleon I,IC 348和上天蝎座的348个BD和VLMS样本中寻找氘燃烧脉动。在由此产生的光变曲线中,我们实现了对振幅为几个毫米级的周期信号的灵敏度,时间尺度从15分钟到两周。尽管数据质量很高,但我们未能检测到任何低于7小时的周期。我们的结论是,D-燃烧脉动是不能够增长到可观察到的振幅在早期的前主要序列。尽管没有检测到,但我们确实发现了一组丰富的可变性行为-周期性和非周期性-在一天到一周的时间尺度上。我们从我们的样本中提出了新的变量源汇编,以及Chamaeleon I中的三个新的候选簇成员。
2014-10-20 astro-ph.SR
Observing brown dwarfs in the Magellanic Cloud star-forming regions with the E-ELT
我们提出了近红外成像模拟的结果,年轻的恒星形成区域的麦哲伦云观察与欧洲极大望远镜(E-ELT)。模拟的J、H、K波段图像表明,我们应该能够在星云中的低质量恒星形成区获得几乎完整的氘燃烧极限(M > 13 MJup)以上的年轻棕矮星样本。此外,在有利的条件下,云中非常年轻的巨大行星质量物体应该可以用E-ELT探测到。
2011-09-28 astro-ph.SR
Deuterium chemistry of dense gas in the vicinity of low-mass and massive star forming regions
氘与氢原子的标准星际比(D/H)是$\sim 1.5 \times 10^{-5}$。然而,氘分馏实际上被发现在不同程度上增强,在冷的,黑暗的核心,大质量恒星形成区域周围的热核心,不冷的核心,以及低质量恒星形成区域周围的温暖核心({ \it,热corino)。在本文中,我们调查的整体差异,氘化学之间的热核和热corino。我们用气体颗粒化学模型模拟了低质量和大质量恒星形成区周围致密气体的化学性质。我们研究了不同的核心密度、气体物质对尘埃颗粒的消耗效率、坍缩模式和原恒星的最终质量对恒星形成区化学演化的影响。我们发现,氘化学是,在一般情况下,最敏感的变化的耗尽效率的粮食表面上,与观察一致。此外,结果表明,在热的核心比在热corino的化学是更敏感的坍缩核心的最终密度的变化。最后,我们发现,氘硫轴承物种在致密气体周围的热核心和corinos的比例可能是很好的演化指标,以类似的方式作为他们的非氘同行。
2014-06-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
A magnetic field evolution scenario for brown dwarfs and giant planets
人们对太阳系外行星和褐矮星的磁场知之甚少。我们利用Christensen等人(2009)提出的能流标度律,在快速自转假设下计算了太阳系外行星和棕矮星的平均磁场演化,这可能是大多数行星和棕矮星的情况。我们发现大约70兆焦耳的大质量褐矮星在最初的几亿年里可以有几千高斯的场。在氘燃烧停止后,这些场在减弱之前可以增长两倍。具有弱氘燃烧的棕矮星和太阳系外的巨行星在几百万年的年龄开始时,其磁场在~ 100 G和~ 1 kG之间,这取决于它们的质量。它们的磁场稳定地减弱,直到10 Gyr之后,它已经缩小了大约10倍。我们使用观测到的X射线光度来估计已知的太阳系外巨行星的年龄,这些行星的质量超过0.3M_Jup,并且接近20 pc。考虑到年龄估计,并假设太阳风的属性和无线电发射过程类似于木星,我们计算其无线电流量和频率。我们预测的最高射电通量在$τ$ Boob的150 MHz附近为700 mJy,但其余的通量低于60 mJy。大多数行星预计会发出几兆赫到100兆赫的辐射,远高于电离层的截止频率。
2010-07-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Deuterium and $^{15}$N fractionation in N$_2$H$^+$ during the formation of a Sun-like star
虽然化学模型预测N $_2$ H $^+$中的氘分馏是恒星形成过程中一个很好的演化示踪剂,但氮的分馏仍然是一个知之甚少的过程。最近的模型质疑了类似的演变趋势,预计在N $_2$ H $^+$的两个分馏机制,基于一个经典的情况下,在冷气体中发生的离子中性反应应该引起的N $_2$ D $^+$,$^{15}$ NNH $^+$,和N $^{15}$ NH $^+$的丰度增强。在ASAI IRAM-30 m大型计划的框架内,我们研究了氘和$^{15}$ N在N $_2$ H $^+$中的分馏,这是类太阳恒星形成过程不同演化阶段的最佳代表。我们的目标是最终确认(或否认)经典的“离子中性反应”的情况下,预测一个类似的趋势D和$^{15}$ N分馏。我们没有发现从$^{15}$ NNH $^+$和N $^{15}$ NH $^+$同位素同源物的$^{14}$ N/ $^{15}$ N比的任何演化趋势。因此,我们的研究结果证实,在类太阳恒星的形成过程中,核心演化与$^{15}$ N的分馏无关。$^{14}$ N/ $^{15}$ N比值与时间无关,这一点也在高质量恒星形成核心中发现,这表明在彗星和原行星盘中发现的$^{15}$ N富集不太可能发生在核心尺度上。然而,我们已经坚定地证实了H/D比的演化趋势,N $_2$ H $^+$ /N $_2$ D $^+$比在前恒星核心阶段之前下降,在原恒…
2018-01-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
A survey of HDCO and D$_{2}$CO towards Class 0/I proto-brown dwarfs
氘分馏可以制约褐矮星形成初期的物理化学条件。我们提出了IRAM 30米的观测在213-279 GHz的宽频率范围内的单氘和双氘的甲醛(HDCO和D $_{2}$ CO)对0/I类原棕矮星(原BD)。探测到多条HDCO和D $_{2}$ CO低激发跃迁线,其最高能级为$\leq$ 40 K。原BD的D $_{2}$ CO/HDCO、HDCO/H $_{2}$ CO、D $_{2}$ CO/H $_{2}$ CO丰度比在0.01到2.5之间,与低质量原恒星的范围相似。对于两个0期原BD,测量到D $_{2}$ CO/HDCO的最高比率为$\sim$ 1.3-2.5。这些物体可能拥有温暖的科里诺,类似于0级原恒星中报道的少数热科里诺案例。平均D $_{2}$ CO/HDCO,D $_{2}$ CO/H $_{2}$ CO,和HDCO/H $_{2}$ CO比的原始BD是比较高的范围内预测的当前的气体-颗粒化学模型,表明HDCO和D $_{2}$ CO是通过颗粒表面反应在致密和寒冷的内部形成的原始BD在早期形成阶段。
2022-06-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Observations of spiral and streamer on a candidate proto-brown dwarf
本研究首次观测到极年轻候选原褐矮星的大尺度旋臂与流状结构,揭示外部环境导致的非对称质量吸积效应,并提出伪盘扭曲、致密核碰撞两种可解释结构的形成情景。
2024-03-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Deuterium Fractionation as an Evolutionary Probe in the Infrared Dark Cloud G28.34+0.06
利用亚毫米波望远镜(SMT)和亚毫米波天线阵(SMA)观测了红外暗云(IRDC)G28.34+0.06中N2 H+和N2 D+的J=3-2跃迁,研究了氘分馏随演化阶段的变化趋势。一个可理解的增强约3个数量级的氘分馏超过当地的星际D/H比观察到在所有的来源。特别是,我们在G28.34+0.06中的大质量恒星形成核心的样本显示出N(N2 D+)/N(N2 H+)比率随演化阶段的3倍以上的适度下降趋势,这种行为类似于以前在低质量原恒星核心中发现的行为。这表明,一个可能的扩展使用的N(N2 D+)/N(N2 H+)的比例作为一个进化示踪剂,以高质量的原恒星候选人。在最演化的核MM 1中,N2 H+(3-2)发射似乎避开了由尘埃连续发射和从颗粒地幔升华的13 CO发射所追踪的温暖区域,表明气相CO的瞬间释放。
2010-03-06 astro-ph.SR
The SONYC survey: Towards a complete census of brown dwarfs in star forming regions
SONYC是“邻近年轻星团中的亚恒星物体”的缩写,是一个调查计划,旨在提供附近恒星形成区域的亚恒星人口普查。我们已经在五个年轻的区域(NGC 1333,rho Ophiuchi,Chamaeleon-I,Upper Sco和Lupus-3)进行了深度光学和近红外测光,结合自行,然后与Subaru和VLT进行了广泛的光谱运动,其中我们已经获得了700多个候选低质量天体的光谱。我们已经确定并表征了60多个新的亚恒星物体,其中少数物体的质量接近或低于氘燃烧极限。通过SONYC和其他小组的调查,亚恒星IMF现在被很好地表征为~ 5 - 10 MJup,我们发现恒星与棕矮星的数量比在2和6之间。对NGC 1333的全面调查显示,在~ 5 MJup的范围内,具有行星质量的自由漂浮物体的数量比恒星少20-50倍,即它们对星团质量预算的贡献可以忽略不计。
2013-06-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Variability in SSTc2d J163134.1-240100, a brown dwarf with quasi-spherical mass loss
本文研究年轻褐矮星SST1624的变率,发现1-6小时无显著周期,但存在天数尺度变化,推测由星斑旋转调制引起,从而排除了离心风机制,支持氘燃烧热脉冲导致质量流失的假说。
2024-04-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Substellar Objects in Nearby Young Clusters (SONYC) V: New brown dwarfs in rho Ophiuchi
SONYC(Substellar Objects in Nearby Young Clusters)是一个调查计划,旨在调查附近恒星形成区域中质量低至木星几倍的亚恒星物体的频率和性质。对于100万年前的rho Ophiuchi星系团,在我们早期的论文中,我们报告了使用Subaru的深,宽视场光学和近红外成像,结合2 MASS和Spitzer测光,以及后续光谱学确认了三个可能的星系团成员,包括一个新的褐矮星,其质量接近氘燃烧极限。在这里,我们提出了广泛的新光谱学的结果,目标是在rho Oph中总共有~100个候选者,FMOS在斯巴鲁望远镜和SINFONI在ESO的超大望远镜。我们确定了19个对象的有效温度在或低于3200 K,其中8个是新发现的极低质量的可能成员的ρ OPH。在这八个天体中,有六个的Teff <= 3000 K,证实了它们可能的亚恒星性质。这六颗新的棕矮星占了ρOph已知亚恒星数量的五分之一。我们估计,在我们的调查区域失踪的亚恒星物体的数量是~15,下降到0.003 - 0.03 MSun和Av = 0 - 15。低质量恒星与棕矮星比率的上限为5.1 +- 1.4,而恒星和棕矮星的盘分数分别为~40%和~60%。这两个结果都与附近其他恒星形成区的结果一致。
2011-10-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Episodic outbursts during brown dwarf formation
本文通过流体动力学模拟研究磁旋转不稳定性触发的间歇性吸积与爆发对褐矮星形成的影响,发现间歇性吸积缩短褐矮星主吸积阶段、加速早期吸积但降低最终质量,且末次爆发时间与最终质量近似线性相关。
2025-03-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
A census of very-low-mass stars and brown dwarfs in the sigma Orionis cluster
我们分析了UKIRT红外深空巡天(UKIDSS)星系团巡天(GCS)第四次数据发布(DR 4)的近红外测光数据,以推导星系团的光度和质量函数,评估星系团的范围,并研究低质量恒星和褐矮星的分布和变化直到氘燃烧极限。我们已经恢复了大部分以前公布的成员,并发现了287个候选成员在中央30弧分在0.5-0.009 Msun质量范围内,包括以前没有在文献中报道的新对象。这个新的目录代表了一个均匀的数据集的棕矮星成员候选人超过中央30弧分的集群。与猎户座sigma成员具有相似大小和颜色的场对象的预期光度污染约为15%。我们提出的证据的变化在99.5%的置信水平超过每年的时间尺度在10个成员候选人表现出的迹象,青年和磁盘的存在。变化的水平很低(<0.3等),不会影响星团光度和质量函数的推导。此外,我们发现一个可能的缺乏褐矮星的中央五弧分的集群,这不是由一个较低水平的光度灵敏度周围的大规模,O型多星σ猎户座在GCS调查。使用最先进的理论模型,我们导出了从星团中心开始的中央30弧分内的光度和质量函数,完整性下降到J = 19等,对应的质量范围从0.5 Msun下降到氘燃烧质量边界(~0.013 Msun)。猎户座σ在这个质量区间的质量函数显示幂律指数α = 0.5+/-0.2。
2009-09-02 astro-ph.SR
HCN as a probe of the inner disk in a candidate proto-brown dwarf
本研究利用ALMA高角分辨率观测和辐射转移建模,探究HCN作为0级原褐矮星候选体内盘探针的可行性,发现HCN可追踪其内部致密区域,是研究这类暗弱致密天体内盘性质的有效工具。
2024-05-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical tracers in proto-brown dwarfs: CN, HCN, and HNC observations
我们目前的结果从0/I类原棕矮星(原BD)的氮化学研究。我们用IRAM 30 m望远镜观测了7个原BD的CN(2-1)、HCN(3-2)和HNC(3-2)谱线。所有的原BD都显示出>20的大CN/HCN丰度比,以及接近或大于1的HNC/HCN丰度比。CN/HCN比值的增加可以用高紫外辐射通量来解释,该辐射通量来源于原BD中的活跃吸积区。原始BD的大于1的HNC/HCN比率可能是由低温和高密度的组合引起的。CN和HNC均与CO呈平坦分布,表明这些物种可在CO贫乏的区域生存。我们已经调查了这些物种的分子丰度与0/I类原恒星的原BD的相关性。我们发现CN(HCN)丰度的暂定趋势是约一个数量级的高(低)在原BD相比,原恒星。原始BD的HNC显示出几乎恒定的丰度,这与原恒星的~2个数量级的大范围不同。同样值得注意的是,最低光度天体的HNC/HCN丰度比有所上升,表明这一比例在低温环境下更高。在我们的样本中,相对进化的平类/II类棕矮星都没有HNC发射。HNC分子可以作为一种有效的示踪剂来寻找和识别早期的亚恒星质量天体。
2018-09-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
First detection of deuterated methylidyne (CD) in the interstellar medium
本文首次利用 APEX 12m 望远镜在 IRAS 16293-2422 中探测到星际介质中的 CD,并通过气相化学模型表明 CD/CH 丰度比可反映暖氘化学并约束气体温度。
2023-05-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
A multi-wavelength characterization of proto-brown dwarf candidates in Serpens
我们目前的结果,从深亚毫米调查的巨蛇座主和巨蛇座/G3-G6集群,进行了亚毫米的常用用户测辐射热仪阵列(SCUBA-2)在詹姆斯克拉克麦克斯韦望远镜。我们结合了Herschel PACS远红外测光,亚毫米连续谱和分子气体线观测,目的是对巨蛇座中的“原棕矮星”候选者进行详细的多波长表征。我们进行了连续和线辐射转移建模,并考虑了各种分类方案,以了解系统的结构和演化阶段。我们已经确定了四个原始棕矮星候选者,其中最低光度源的Lbol ~0.05 Lsun。这些候选者中的两个显示出与0/I级系统一致的特性,而另外两个是具有纤细包络的I-T级/平坦级系统。我们的工作还揭示了约20%的错误识别的0/I/平面类源,显示出与II类边缘磁盘系统一致的特征。利用测得的热光度和恒星演化的数值模拟,我们对中心天体的质量进行了约束。考虑到现有的气体+尘埃质量库和中心源的当前质量,其中三个候选者很可能演变成棕矮星。
2016-10-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Accretion and outflow activity in proto-brown dwarfs
利用VLT/SINFONI光谱和光谱成像观测对6颗0/I类原棕矮星的吸积和外流活动进行了近红外研究。光谱显示发射在几个[Fe Ⅱ]和H $_{2}$线与喷流/流出活动,并在吸积诊断Pa $β$和Br $γ$线。[Fe Ⅱ]线($>$ 100 km s $^{-1}$)的峰值速度高于H $_{2}$线。0类原BD在H $_{2}$线中显示出强发射,但未检测到[Fe II]线,而I类物体在[Fe II]和H $_{2}$线中均显示出发射,表明射流从分子到离子组成的演化趋势。在3个原BD的[Fe II]和H $_{2}$光谱图像中可以看到具有结的扩展发射,而其余的显示具有峰值的紧凑形态。原始BD的吸积速率范围为(2 $\times$ 10 $^{-6}$ -- 2 $\times$ 10 $^{-8}$)Msun yr $^{-1}$,而质量损失速率范围为(4 $\times$ 10 $^{-8}$ -- 5 $\times$ 10 $^{-9}$)Msun yr $^{-1}$。这些速率在低质量原恒星的测量范围内,高于II类棕矮星。我们发现一个类似的范围内的喷气效率为原BD测量原恒星。我们已经进行了一项研究的Brackett递减率从Br 7-Br 19线中检测到的原始BD。Br 13-Br 19的上Brackett线仅在早期系统中检测到。不同的Brackett线相对于Br $γ$线强度…
2020-12-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
First CH$_{3}$D detection in Class 0/I proto-brown dwarfs: constraints on CH$_{4}$ abundances
本文报道了在IRAM 30 m观测的${\it J}_{\it K}$ = 1 $_{0}$ - 0 $_{0}$转动跃迁线中首次探测到CH $_{3}$ D向三颗0/I类原棕矮星(proto-brown dwarfs,proto-BD)的跃迁。假设旋转温度为25 K,CH $_{3}$ D丰度(相对于H $_{2}$)在(2.3- 14.5)$\times$ 10 $^{-7}$的范围内。根据CH $_{3}$ D丰度并假设DCO $^+$ /HCO $^+$比值在(0.05--4.8)$\times $ 10 $^{-5}$范围内推导出CH $_{4}$丰度。在10 $^{8}$ -10 $^{10}$ cm $^{-3}$的高密度下,通过CH $_2$ D $^+$形成CH $_{3}$ D的气相得到增强,我们的观测可能是在探测原始BD中最里面的致密和温暖区域。热和/或非热解吸可以使在晶粒表面上的早期阶段形成的CH $_{3}$ D和CH $_{4}$分子返回气相。气相丰度是温暖的碳链化学在原BD的碳链分子合成在一个不冷不热($\sim$ 20-30 K)的区域接近中央源的指示。
2022-01-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
An ALMA survey of DCN/H$^{13}$CN and DCO$^+$/H$^{13}$CO$^+$ in protoplanetary disks
分子的氘富集对其形成环境敏感。因此,限制原行星盘中氘化学的模式对于探索物质在恒星和行星形成的各个阶段是如何继承或再加工的是有用的。我们提出ALMA观测在$\sim0.6"$分辨率的DCO $^+$,H $^{13}$ CO $^+$,DCN,和H $^{13}$ CN在完整的磁盘围绕金牛座T星AS 209和IM Lup,过渡磁盘围绕金牛座T星V4046 Sgr和LkCa 15,和完整的磁盘围绕赫比格Ae星MWC 480和HD 163296。我们还提出了ALMA观测HCN在IM Lup磁盘。在所有磁盘中检测到DCN、DCO $^+$和H $^{13}$ CO $^+$,在除IM Lup磁盘外的所有磁盘中检测到H $^{13}$ CN。我们发现有效的氘分馏的样品,估计磁盘平均DCO $^+$ /HCO $^+$和DCN/HCN丰度比范围从$\sim0.02-0.06$和$\sim0.005-0.08$,分别,这是与其他ISM环境中报告的值。DCN和DCO $^+$的相对分布在磁盘之间变化,这表明可能需要多个形成途径来解释不同的发射形态。此外,在H $^{13}$ CO $^+$和DCO $^+$发射中观察到的间隙和环提供了新的证据,表明DCO $^+$与中平面CO雪线的位置具有复杂的关系。
2017-02-10 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Primeval very low-mass stars and brown dwarfs - VI. Population properties of metal-poor degenerate brown dwarfs
我们提出了15个新的T矮星,这些T矮星是从UKIRT红外深空巡天、可见光和红外天文巡天望远镜和宽视场红外巡天探测器巡天中选出的,并用甚大望远镜和加那利大望远镜获得的光学到近红外光谱进行了确认。其中一颗新的T矮星是轻度贫金属的,$K$带通量受到轻微抑制。我们提出了一个新的X-射手光谱的一个已知的基准sdT5.5亚矮星,HIP 73786 B。为了更好地理解棕矮星的观测特性,我们讨论了棕矮星种群中氢、锂和氘低速燃烧的过渡区(质量范围)。氢燃烧过渡区也是一个亚恒星过渡区,它分隔了质量非常低的恒星、过渡恒星和退化的棕矮星。过渡型棕矮星已经在原始系列的先前作品中讨论过。没有氢聚变的简并褐矮星是褐矮星的主要组成部分。银河系厚盘和晕中贫金属的简并棕矮星已经成为T5+次矮星。根据$K$ -带通量的抑制,我们从文献中选取了41个T5+次矮星。我们研究了T5+次矮星的光谱型色相关、光谱型绝对星等相关、色色图和HR图,并与L-T矮星和L型次矮星进行了比较。我们讨论了2020年代深空巡天的T5+亚矮星发现能力。
2019-04-30 astro-ph.SR
Probing midplane CO abundance and gas temperature with DCO$^+$ in the protoplanetary disk around HD 169142
这项工作的目的是了解哪些中平面条件下探测的DCO $^+$排放在磁盘周围的赫比格Ae星HD 169142。我们探讨了DCO $^+$形成途径对气体温度和CO丰度的敏感性。用ALMA在0.3”的空间分辨率下观察到DCO $^+$ $J$ =3-2跃迁。HD 169142 DCO $^+$径向强度分布图显示,在半径<30 AU处有一个温暖的内部成分,在约50-230 AU处有一个宽的环状结构,在100 AU处有一个峰值,正好超过毫米晶粒边缘。我们模拟的DCO $^+$发射在HD 169142与物理磁盘结构改编自文献,并采用了一个简单的氘化学网络,以调查通过冷氘分馏途径通过H $_2$ D $^+$的DCO $^+$的形成。通过CH $_2$ D $^+$的热氘分馏途径的贡献近似使用中间盘层中的恒定丰度。参数化模型表明,需要改变文献模型的中平面气体温度和CO丰度,以恢复观测到的DCO $^+$径向强度分布。最佳拟合模型在z/r < 0.1的区域包含一个阴影的冷中平面,气体温度降低8 K,刚好超过毫米晶粒边缘的CO损耗因子为5,当r > 120 AU时气体温度降低2 K。温氘分馏途径在30-70 K之间以恒定的DCO $^+$丰度2.0 $\times$ 10 $^{-12}$实施。DCO $^+$发射探测HD 169142外盘中的冷物质储库,该储库未被毫米连续谱、SED或来自12 CO、…
2018-02-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
New Brown Dwarf Companions to Young Stars in Scorpius-Centaurus
我们目前的发现,三个暗淡的同伴年轻的恒星在天蝎座半人马座地区,成像与NICI仪器双子座南。我们已经通过共同的自行测试确认了所有三个同伴。后续的光谱分析证实其中两颗HIP 65423 B和HIP 65517 B是棕矮星,而第三颗HIP 72099 B更有可能是一颗质量非常低的恒星,略高于氢燃烧极限。在~40- 100 Mjup质量范围内探测到宽伴星补充了以前在同一区域的工作,报告了在~10- 30 Mjup范围内探测到质量较低的类似宽伴星。如此低的质量接近氘燃烧极限,这引发了一个问题,即这些物体是否像行星或恒星一样形成。这里报告的中间物体的存在可能代表了低质量伴星和恒星伴星之间的桥梁,但无论如何,证明了质量本身可能无法为恒星的低质量伴星的形成提供明确的区别。
2012-09-10 astro-ph.SR
SMA observations of the proto brown dwarf candidate SSTB213 J041757
上下文先前发现的源SSTB 213 J 041757是金牛座的原始褐矮星候选者,它有两个可能的组成部分A和B。发现B组分可能是一颗0/I类原棕矮星,它的包层是扩展的。目的。研究年轻棕矮星的分子流出提供了重要的洞察棕矮星的形成机制,特别是在最早的阶段,如0,I类棕矮星。因此,我们对SSTB 213 J 041757的分子流出进行了搜索。方法.我们用亚毫米波阵对SSTB 213 J 041757进行了观测,以寻找CO分子的流出发射。结果我们的CO地图没有显示任何流出排放的原棕矮星候选人。结论.未检测到意味着从源头流出的分子很弱;因此需要更深入的观察来探测从源头流出的分子。
2014-03-08 astro-ph.SR
Detectability of deuterium in spectra of early-type stars
Tartu Observatory, University of Tartu(塔尔图大学塔尔图天文台);Department of Physics and Astronomy, University College London(伦敦大学学院物理与天文系)
通过合成光谱和MCMC方法,研究B、A、F型恒星中氘的可探测性,发现探测限依赖于信噪比、有效温度和投影自转速度,并给出HD 32115和21 Peg的上限。
2026-06-17 astro-ph.SR
Detection of N$_2$D$^+$ in a protoplanetary disk
氘分馏在太阳系中的观测,以及在星际和拱星物质,通常用于限制挥发物的形成环境。对于原行星盘,这种方法受到了检测到的氘分子数量少的限制,即DCO $^+$和DCN。基于ALMA周期2对金牛座T星AS 209周围盘的观测,我们报告了在一个原行星盘中首次探测到N $_2$ D $^+$(J=3-2)。这些数据与以前的N $_2$ H $^+$(J=3-2)的亚毫米阵列观测一起使用,估计盘平均D/H比为0.3- 0.5,比以前导出的其他年轻恒星周围的DCN/HCN和DCO $^+$ /HCO $^+$的盘平均比高一个数量级。N-$_2$ H $^+$中的高分馏与模型预测一致。AS 209中存在丰富的N-$_2$ D $^+$,这也表明,N-$_2$ D $^+$和N-$_2$ D $^+$ /N-$_2$ H $^+$的比值可以发展成为有效的氘化学、运动学和盘CO雪线外电离过程的探针。
2015-08-14 astro-ph.SR
The BANYAN All-Sky Survey for Brown Dwarf Members of Young Moving Groups
在这项工作中,我们描述了在太阳附近的年轻移动群体的棕矮星的BASS调查,并总结了它产生的结果。其中包括发现了2 MASS J 01033563 -5515561(AB)b和2 MASS J 02192210 -3925225 B在氘燃烧极限附近的年轻伴星,以及44颗新的低质量恒星和69颗新的棕矮星,它们的光谱证实了它们的低重力。其中,约20颗估计质量在行星范围内,一颗是剑鱼座AB的新L4 $γ$真正成员,三颗是TW Hydrae候选者,其光谱类型(L1-L4)比所有先前已知的成员都要晚,六颗是低重力$\geq$ L5 $β$ / $γ$褐矮星的第一批竞争者,让人想起WISEP J004701.06+680352.1,PSO J318.5338-22.8603和VHS J125601.92-125723.9 b.最后,我们描述了未来版本的这项调查,低音,超冷,将专门针对$\geq$ L5候选成员的年轻移动组。在设计巡天的第一次实验中,已经发现了剑鱼座AB的一个新的T矮星成员,以及一个L9亚矮星和一个L5 + T5褐矮星双星的偶然发现。
2015-06-12 astro-ph.SR
Cold Deuterium Fractionation in the Nearest Planet-Forming Disk
本文利用ALMA对TW Hya盘的DCO$^+$和DCN进行高分辨率观测与激发分析,发现二者源于20–30 K的行星形成中平面,并提示40 au内气相C/O升高。
2023-01-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hydrogen isotope exchanges between water and methanol in interstellar ices
热核中气相分子的氘分馏被认为反映了星际冰的组成。然而,甲醇的氘化是一个主要的难题,因为同位素比值[CH 2DOH]/[CH 3 OD],这是预测为3的标准颗粒化学模型,是大得多(~20)在低质量的热corino和显着较低(~1)在高质量的热核。甲醇氘化在低质量和大质量原恒星之间的二分法目前还不清楚。在这项研究中,我们报告了一个简化的速率方程模型的氘化学发生在冰地幔的星际颗粒。我们分别以IRAS 16293-2422和Orion~KL致密岭为原型,将该模型应用于热Corino和热核的化学反应。化学是基于在低温下的统计初始氘化,随后是热氢/氘(H/D)交换水和甲醇之间发生的预热阶段。交换动力学被纳入使用实验室数据。发现[CH 2DOH]/[CH 3 OD]比与水的D/H比成反比,这是由于甲醇和水的羟基(-OH)官能团之间的H/D交换平衡。我们的模型能够重现观测到的[CH 2DOH]/[CH 3 OD]比值,前提是IRAS 16293-2422中水冰[HDO]/[H2O]的原始分馏约为2%,Orion~KL中约为0.6%。我们的结论是,在热的核心测量的分子D/H比可能不代表原来的地幔,因为可交换的氘原子的分子可以与水冰在升温阶段的平衡。
2015-11-03 astro-ph.SR
Young brown dwarfs at high cadence: Warm Spitzer time series monitoring of very low mass Sigma Orionis cluster members
空间天文台提供的连续的时间覆盖和高光度精度为研究年轻星团成员的变化过程开辟了新的机会。特别令人感兴趣的是在褐矮星和极低质量恒星中的氘燃烧脉动现象,其存在的时间尺度为1-4小时,但尚未得到观测的证实。为了研究年轻低质量天体的短时间尺度变化,我们利用温暖斯皮策任务对300万年前的猎户座Sigma星团中的14颗低质量恒星和褐矮星进行了高精度,高节奏的时间序列监测。我们的许多原始光变曲线中的通量与子像素位置密切相关,并且可以系统地变化多达10%。我们提出了一种新的方法来解开真正的恒星变化从这个“像素相位效应”,这是更明显的温暖斯皮策观测相比,低温任务。校正后的光变曲线显示,在探测的分钟到天的时间尺度上,大部分样品没有低至几个毫量级的变化。然而,一颗例外的棕矮星显示出10-15%的亮度变化,暗示着被尘埃物质遮蔽的变化。24小时不间断的数据流和低于1%的光度精度可以限制近红外线的脉动。如果这种现象出现在我们的光变曲线中,那么它的振幅一定低于2-3毫等。此外,我们提出了三个领域的食双星和一个闪烁的光学地面数据也可。
2011-08-06 astro-ph.SR
Modeling the Protoplanetary Disks of Two Brown Dwarfs in the Taurus Molecular Cloud
测量褐矮星周围原行星盘的性质对于理解褐矮星及其行星同伴的形成至关重要。我们提出了CFHT Tau 4和2 M0444的模型,这两颗棕矮星在金牛座分子云中具有原行星盘。通过结合建模的光谱能量分布和ALMA图像,我们得到这些对象的磁盘半径和质量,这些参数可以用来约束褐矮星的形成和行星形成,分别。我们发现CFHT Tau 4周围的圆盘质量为0.42 M $_{Jup}$,半径为80 au;我们发现2 M 0444的圆盘质量为2.05 M $_{Jup}$,半径为100 au。这些半径是更一致的理论模拟预测的褐矮星形成通过不受干扰的冷凝从质量水库比那些预测的喷射从形成区域。此外,2 M 0444的盘质量表明,在这个盘中可能有行星形成,尽管2 M 0444的盘质量可能不足以形成行星。这里测量的磁盘属性提供了限制褐矮星形成的理论模型和它们的行星同伴的形成。
2019-05-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
A submillimeter search for pre- and proto-brown dwarfs in Chamaeleon II
上下文Chamaeleon II分子云是一个活跃的恒星形成区,为研究南半球褐矮星的形成提供了极好的机会。目的。我们的目标是确定一个人口的前和原棕矮星(5西格玛质量极限阈值~0.015 Msun),并提供信息的形成机制的亚恒星物体。方法.我们进行了高灵敏度的观测,在870微米使用LABOCA测辐射热仪在APEX望远镜对一个活跃的恒星形成区域的Chamaeleon II。这些数据补充了从光学到远红外的广泛的多波长源目录,以研究LABOCA探测的性质。结果我们在870微米处探测到15个核心,其中11个显示出亚恒星区域的质量。在所调查的领域中最强烈的物体对应于著名的年轻恒星物体DK Cha和IRAS 12500-7658的亚毫米对应物。我们确定了一个可能的原棕矮星候选人(ChaII-APEX-L)与IRAC发射在3.6和4.5微米。结论.我们的分析表明,大多数的空间分辨的核心是短暂的,和点状的无星的核心在亚恒星制度(质量之间的0.016 Msun和0.066 Msun)可能是前棕矮星的核心引力不稳定,如果它们的半径小于220 AU至907 AU(1.2”至5”在178 pc)分别为不同的质量。ALMA观测将是揭示这些前褐矮星候选者能量状态的关键。
2015-12-01 astro-ph.SR
The First Brown Dwarf/Planetary-Mass Object in the 32 Orionis Group
猎户座32星群是一个由大约20颗年轻(2400万年)的M3-B5恒星组成的共同运动的恒星群,距离太阳100 pc。在这里,我们报告了它的第一个亚恒星成员WISE J052857.69+090104.2的发现。这个来源之前被报道是一颗M巨星,基于它不寻常的近红外光谱和缺乏可测量的自行。我们重新分析了以前的数据和新的中等分辨率光谱从麦哲伦/火证明,这个源是一个年轻的近红外L1褐矮星非常低的表面重力功能。光谱模型拟合表明T $_{eff}$ = 1880 $^{+150}_{-70}$ K和$\log{g}$ = 3.8 $^{+0.2}_{-0.2}$(cgs),与质量接近氘燃烧极限的1500万至2200万年天体一致。它的天空位置、估计距离、运动学(自行和径向速度)和光谱特征都与猎户座32的成员一致,它的温度和年龄意味着质量(M = 14 $^{+4}_{-3}$ M $_{Jup}$)跨越棕矮星/行星质量天体的边界。与其他L1矮星相比,该源的$J-W2$颜色有点红,但这可能是一个低重力相关的温度偏移;我们在3-5 $μ$ m波段没有发现来自盘或冷伴星的显着过度变红的证据。
2016-02-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Cloud Atlas: Hubble Space Telescope Near-Infrared Spectral Library of Brown Dwarfs, Planetary-mass companions, and hot Jupiters
贝叶斯大气反演工具可以对棕矮星和热矮星大气的性质进行约束。为了充分利用这些方法,具有充分理解的不确定性的高信噪比光谱库是必不可少的。我们提出了一个高信噪比(1.10-1.69微米)的76个棕矮星和热彗星的热发射光谱库。我们所有的光谱都是用哈勃太空望远镜的广角相机3号仪器和它的G141棱镜获得的。这些天体的近红外光谱类型从L4到Y1不等。我们的八个目标估计质量低于氘燃烧极限。我们分析了数据库,以确定特殊的对象和/或多个系统,得出的结论是,这个样本包括两个非常低的表面重力对象和五个中等表面重力对象。此外,旨在寻找复合大气褐矮星的光谱指数表明,我们样本中的八个物体是拥有这种大气的强有力的候选者。这些天体都不是过亮的,因此它们的复合大气层不太可能是由伴星引起的人造物。八个确认的候选者中有五个被报道为光度可变的,这表明复合大气指数在识别具有强烈异质云层覆盖的棕矮星方面是有用的。我们在近红外色星等图中比较了热矮星和棕矮星。我们确认,在我们的样本中,最冷的热彗星的光谱类似于中L型矮星,和最热的热彗星的光谱类似于M型矮星。我们的样本提供了一个广泛的超冷大气的统一数据集,允许大规模的比较研究,并提供了一个HST的传统光谱库。
2018-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR