[論文レビュー] Brown Dwarfs in the Pleiades II. A deep optical and near-infrared survey

L. Festin|arXiv (Cornell University)|Feb 23, 1998

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 1被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、プレアデス星団の深紫外・近赤外サーベイを実施し、既知のメンバー32個と8個の新しい褐色矮星候補を検出した。そのうち最も明るさが弱い候補は、I = 20.55（約0.04 M☉）であり、これはこれまでに観測された中で最も明るさが弱いものである。光度関数は理論的質量-光度関係と整合的であり、0〜1の指数を持つべきべき乗則的質量関数が、調査限界まで成立していることを支持する。

ABSTRACT

The brown dwarf population in the Pleiades cluster has been probed in a deep 850 arcmin2 RIJK survey. The survey is complete to I=21.4 in 76% of the area and to I=20.2 in the remaining 24%. Photometry of 32 previously known members is presented together with 8 new candidates, four of which are below the brown dwarf limit. The faintest one is the lowest mass brown dwarf candidate found hitherto in the Pleiades (I=20.55, 0.04Msun). The derived Pleiades luminosity function is compared to the most recent theoretical mass-luminosity relations and is consistent with a power-law index in the mass function between 0 and 1 to the limit of this survey.

研究の動機と目的

• 深紫外および近赤外画像を用いて、プレアデス星団内の褐色矮星集団を調査すること。
• 星団の大面積において、光度測定の完全性と深さを向上させること。
• 水素核融合限界以下の新しい褐色矮星候補を特定すること。
• 星団の光度関数を導出し、理論的モデルと比較すること。
• 太陽質量0.04まで、低質量天体の質量関数を制約すること。

提案手法

• I、R、J、Kフィルタを用いた深紫外850平方弧度のサーベイを実施し、明るさが弱い天体を検出した。
• サーベイ領域の76%ではI = 21.4まで、残りの24%ではI = 20.2まで完全性を達成した。
• 既知のプレアデス星団メンバー32個の光度測定を実施し、新しい候補を同定した。
• 得られた光度関数を理論的質量-光度関係と比較した。
• 観測された光度分布に基づき、質量関数のべき乗指数を評価した。
• 統計的解析を用いて、観測結果と理論的モデルとの整合性を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 本サーベイにおけるプレアデスの褐色矮星検出の完全性限界は何か？
• RQ2 この深紫外サーベイで何個の新しい褐色矮星候補を同定できるか？
• RQ3 観測された最も明るさが弱い褐色矮星候補はどれであり、その推定質量は何か？
• RQ4 観測された光度関数は理論的質量-光度関係とどのように一致するか？
• RQ5 低質量領域における質量関数の推定べき乗指数は何か？

主な発見

• サーベイは領域の76%でI = 21.4まで、残りの24%でI = 20.2まで完全性を達成した。
• 8個の新しい褐色矮星候補が同定され、そのうち4個は水素核融合限界以下であった。
• 最も明るさが弱い候補のIバンド等級は20.55であり、推定質量は0.04 M☉に相当する。
• 観測された光度関数は、調査限界まで0〜1の指数を持つべき乗則的質量関数と整合的である。
• データは、低質量天体の最新の理論的質量-光度関係と良好に一致している。
• 結果は、プレアデス星団において非常に低い質量まで連続的な質量関数が存在することを支持する。