ESO SupJup 巡天 III：使用 CRIRES+ 确认 YSES 1 b 中的 13CO 以及对 YSES 1 c 的大气探测
The ESO SupJup Survey III: Confirmation of 13CO in YSES 1 b and Atmospheric Detection of YSES 1 c with CRIRES+
AI总结：
本研究利用 VLT/CRIRES+ 对 YSES 1 系统中的两颗超木星伴星进行高分辨率光谱观测与大气反演，确认了 YSES 1 b 的 13CO 及类太阳 C/O 比，首次探测到 YSES 1 c 的大气成分，并揭示了两者自转速度差异及其潜在的形成与演化机制。
摘要：
对年轻超木星行星的高分辨率光谱表征能够对其大气的元素和同位素丰度进行精确约束。作为 ESO SupJup Survey 的一部分，我们使用升级后的 VLT/CRIRES+（R~100,000）在 K 波段对 YSES 1（或 TYC 8998-760-1）中两颗宽轨道超木星进行了高分辨率光谱观测。我们开展了自由大气反演分析，以约束化学和同位素丰度、温度结构、自转速度和径向速度。我们以 12.6σ 的更高显著性确认了先前对 YSES 1 b 中 13CO 的探测，但指出其 12CO/13CO 比率更高，为 88+/-13（1σ 置信区间），与主星的同位素比率 66+/-5 相符。我们在 YSES 1 b 中反演出类太阳的成分，C/O=0.57+/-0.01，表明其形成于 CO 雪线之外，通过引力不稳定性或核吸积形成。此外，观测分别以 7.3σ 和 5.7σ 探测到了外侧行星 YSES 1 c 中的 H2O 和 CO。我们将 YSES 1 c 的大气 C/O 比率约束为太阳或亚太阳值（C/O=0.36+/-0.15），表明其吸积了富氧固体。尽管这两颗伴星具有相似的诞生环境，但它们具有不同的 vsini，YSES 1 b 为 5.34+/-0.14 km/s，YSES 1 c 为 11.3+/-2.1 km/s。这可能表明它们具有不同的自转轴倾角，或者 YSES 1 b 周围长期存在的环行星盘产生了有效的磁制动。YSES 1 代表了一个引人注目的系统，适合进行超木星伴星的比较研究，并将当前的大气状况与形成历史联系起来。
英文摘要：
High-resolution spectroscopic characterization of young super-Jovian planets enables precise constraints on elemental and isotopic abundances of their atmospheres. As part of the ESO SupJup Survey, we present high-resolution spectral observations of two wide-orbit super-Jupiters in YSES 1 (or TYC 8998-760-1) using the upgraded VLT/CRIRES+ (R~100,000) in K-band. We carry out free atmospheric retrieval analyses to constrain chemical and isotopic abundances, temperature structures, rotation velocities, and radial velocities. We confirm the previous detection of 13CO in YSES 1 b at a higher significance of 12.6σ, but point to a higher 12CO/13CO ratio of 88+/-13 (1σ confidence interval), consistent with the primary's isotope ratio 66+/-5. We retrieve a solar-like composition in YSES 1 b with a C/O=0.57+/-0.01, indicating a formation via gravitational instability or core accretion beyond the CO iceline. Additionally, the observations lead to detections of H2O and CO in the outer planet YSES 1 c at 7.3σ and 5.7σ, respectively. We constrain the atmospheric C/O ratio of YSES 1 c to be either solar or subsolar (C/O=0.36+/-0.15), indicating the accretion of oxygen-rich solids. The two companions have distinct vsini, 5.34+/-0.14 km/s for YSES 1 b and 11.3+/-2.1 km/s for YSES 1 c, despite their similar natal environments. This may indicate different spin axis inclinations or effective magnetic braking by the long-lived circumplanetary disk around YSES 1 b. YSES 1 represents an intriguing system for comparative studies of super-Jovian companions and linking present atmospheres to formation histories.
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