[論文レビュー] Meeting the Cool Neighbors X: Ultracool dwarfs from the 2MASS All-Sky Data Release

I. Neill Reid, Kelle L. Cruz+6 more|Jun 20, 2008

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 1被引用数 36

ひとこと要約

本稿では、2MASS全天データリリースを用いて、太陽からの20パーセク以内の超冷却矮星（M7–L8）の体積制限付き全般集計を提示している。光学スペクトロスコピーにより44個の新しい超冷却矮星を同定し、20パーセク以内で合計94個のL矮星系を編纂した。この研究は、太陽近傍の低質量星および褐色矮星の等級関数、質量関数、およびHα活性分布を分析するための包括的かつ偏りのないサンプルを提供する。

ABSTRACT

Using data from the 2MASS All-Sky Point Source Catalogue, we have extended our census of nearby ultracool dwarfs to cover the full celestial sphere above Galactic latitute 15 degrees. Starting with an initial catalogue of 2,139,484 sources, we have winnowed the sample to 467 candidate late-type M or L dwarfs within 20 parsecs of the Sun. Fifty-four of those sources already have spectroscopic observations confirming them as late-type dwarfs. We present optical spectroscopy of 376 of the remaining 413 sources, and identify 44 as ultracool dwarfs with spectroscopic distances less than 20 parsecs. Twenty-five of the 37 sources that lack optical data have near-infrared spectroscopy. Combining the present sample with our previous results and data from the literature, we catalogue 94 L dwarf systems within 20 parsecs. We discuss the distribution of activity, as measured by H-alpha emission, in this volume-limited sample. We have coupled the present ultracool catalogue with data for stars in the northern 8-parsec sample and recent (incomplete) statistics for T dwarfs to provide a snapshot of the current 20-parsec census as a function of spectral type.

研究の動機と目的

• 2MASS全天点源カタログを用いて、銀経15°以上の全天空にわたる、銀河縁上での近接超冷却矮星の集計を拡張すること。
• 20パーセク以内の太陽近傍で、新しい超冷却矮星候補を同定し、スペクトロスコピックに確認すること。
• 等級関数および質量関数の統計的分析のため、体積制限付きで偏りのないL矮星サンプルを編纂すること。
• 超冷却矮星集団におけるクロモスフィア活性の分布をHα線発光を用いて調査すること。
• 新規サンプルを過去のデータと統合し、スペクトル型ごとの現在の20パーセク集計を提供すること。

提案手法

• 2,139,484個の源が銀経15°以上に位置する2MASS全天点源カタログを調査した。
• 2MASSの光度測定による光学・赤外色基準を用いて、467個の後期MまたはL矮星候補を選定した。
• 未確認の413候補のうち376個について光学スペクトロスコピーを取得し、44個の新しい超冷却矮星（スペクトロスコピック距離が20パーセク未満）を同定した。
• 光学データが欠落している25個の追加源について、近赤外スペクトロスコピーを用い、そのスペクトル型を確認した。
• 結果を過去の調査および文献データと統合し、L矮星の完全な20パーセク集計を編纂した。
• 体積制限付きサンプルにおけるクロモスフィア活性の代理指標としてHα発光を分析した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 銀経15°以上の全天空にわたる、太陽からの20パーセク以内の超冷却矮星（M7–L8）の分布はどのようになっているか？
• RQ2 2MASSデータに基づく体積制限付きサンプルから、光学スペクトロスコピーによって確認可能な新しい超冷却矮星はいくつあるか？
• RQ3 この近接L矮星サンプルにおけるクロモスフィア活性のレベル（Hα発光を用いて）はどの程度か？
• RQ4 現在の20パーセク体積内におけるL矮星の集計は、過去の推定値および文献データと比較してどうなっているか？
• RQ5 2MASSベースの選別手法は、近接超冷却矮星を同定する上で、どの程度の完全性と信頼性を有しているか？

主な発見

• スペクトロスコピック距離が20パーセク未満の44個の新しい超冷却矮星が同定され、20パーセク以内の確認済みL矮星の合計数は94に達した。
• 467個の候補超冷却矮星のうち54個はもともとスペクトロスコピックに確認済みであり、残りの413個のうち376個が観測され、44個の新しい同定が得られた。
• Hα発光は17個の源で検出され、等価幅は1.5 Åから150 Åの範囲に分布しており、クロモスフィア活性の可変性が示された。
• 25個の源について近赤外スペクトロスコピーを実施し、光学データが不足する状況でもそのスペクトル型を確認した。
• 20パーセク集計には現在94個のL矮星系が含まれており、389個の確認済みM7–L6矮星（2MU2サンプルより）のうち277個が新たに同定された。
• 本研究は、低質量星および褐色矮星の正確な等級関数および質量関数を導出する上で不可欠な、包括的で体積制限付きかつスペクトロスコピックに確認済みのサンプルを提供している。