[論文レビュー] On the Nearby Binary Brown Dwarf WISE J104915.57-531906.1 (Luhman 16)

Eric E. Mamajek|arXiv (Cornell University)|Mar 21, 2013

Stellar, planetary, and galactic studies被引用数 5

ひとこと要約

本論文は、既知で最も近い亜恒星連星としての重要性を鑑み、扱いにくい WISE 指名の代わりに『Luhman 16』という名称を提案する。アストロメトリックおよび光度的同一化手法を用い、IRAS、AKARI、GSC と照合し、運動学的モデリングによりこの系が薄い円盤領域に属する可能性が約 96% であることを確認した。

ABSTRACT

I report some observations and calculations related to the new nearby brown dwarf at d = 2 pc discovered by Luhman (2013, ApJ Letters, in press; arXiv:1303.2401). I report archival astrometry and photometry of the new object from IRAS (epoch 1983.5; IRAS Z10473-5303), AKARI (epoch 2007.0; AKARI J1049166-531907), and the Guide Star Catalog (epoch 1995.304; GSC2.2 S11132026703, GSC2.3 S4BM006703). A SuperCOSMOS scan of a plate taken with the ESO Schmidt Telescope (epoch 1984.169) shows the source as elongated (PA = 138 deg). Membership of the binary to any of the known nearby young groups within 100 pc appears unlikely based on the available astrometry and photometry. Based on the proper motion and parallax, a Monte Carlo simulation of thin disk/thick disk/halo stars is suggestive that the binary is, unsurprisingly, most likely a thin disk star (~96%), with a ~4% chance that it is a thick disk (and negligible chance that it is a halo star). I suggest that this important new nearby binary be called by either its provisional Washington Double Star catalog identifier ("Luhman 16"), or perhaps "Luhman-WISE 1", either of which is easier to remember than the WISE identifier.

研究の動機と目的

• この系が既知で最も近い亜恒星連星であることに鑑み、扱いにくい WISE 指名の代わりに記憶に残りやすく実用的な名称を提唱すること。
• アーカイブ調査（IRAS、AKARI、GSC、SuperCOSMOS）において、複数のエポックにわたるアストロメトリックおよび光度的対応物を確認すること。
• 収束点解析と逐次運動データを用いて、近隣の若い星団への運動学的所属を評価すること。
• モンテカルロシミュレーションを用いて、この系が薄い円盤、厚い円盤、またはハロー領域に属する確率を評価すること。
• 予測位置を正確に算出し、事前のアストロメトリック探索を支援すること。

提案手法

• Luhman (2013) の逐次運動およびパララックスに基づき、異なるエポックにおける予測 ICRS 座標を用いて、WISE J104915.57-531906.1 とアーカイブ源との同一化を実施。
• 1983.5 年から 2014 年までの予測位置を、アストロメトリックカタログ（IRAS、AKARI、GSC、ESO スミス望遠鏡）と照合し、同一化の妥当性を検証。
• AKARI の 9 μm フラックスと WISE [W3] 等級を用い、一貫性のある光度測定により同一化を確認。
• 逐次運動と径方向速度の推定値を用いて収束点計算を実施し、若い移動群への所属を検証。
• この系の逐次運動とパララックスを用いて、薄い円盤、厚い円盤、ハロー領域の星族のモンテカルロシミュレーションを実施し、所属確率を推定。
• WISE、AKARI、IRAS、GSC の源間の位置および光度的一致性を評価し、複数エポックにわたるこの連星の同一性を確認。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 WISE J104915.57-531906.1 は、IRAS や AKARI やガイド星カタログといったアーカイブのアストロメトリックおよび光度的源と信頼性を持って同一視できるか？
• RQ2 運動学的解析に基づき、この連星褐色矮星は、β Pic や AB Dor、Tuc-Ha など既知の近隣の若い星団に属しているか？
• RQ3 この系が薄い円盤、厚い円盤、ハロー領域に属する可能性は、運動学的特徴に基づいてどの程度か？
• RQ4 この系の位置を過去および将来のエポックに正確に予測できるか？ これにより、事前のアストロメトリック探索が可能になるか？
• RQ5 この重要な近接の亜恒星連星系に、短く記憶に残りやすい名称が適切か？

主な発見

• 連星褐色矮星 WISE J104915.57-531906.1 は、2007.0 エポックにおける AKARI/IRC ソース J1049166-531907 と同一視され、位置ずれはわずか 1” にとどまり、一致が確認された。
• この系は、1983.5 エポックにおける IRAS Faint Source Catalog ソース IRAS Z10473-5303 とも一致し、7.4” の分離と 12 μm での一致するフラックスレベルを示した。
• ガイド星カタログ（1995.304 エポック）には妥当な光学的対応物が存在し、予測位置はこの系の運動と一致した。
• 収束点法を用いた運動学的解析では、既知の若い移動群への所属は顕著に認められず、予測された特異速度は -12.8 から 14.0 km s⁻¹ の範囲に収まった。
• モンテカルロシミュレーションにより、この系が薄い円盤星である確率は 96% に達し、厚い円盤星である可能性は 4%、ハローへの所属は無視できるほど低いことが判明した。
• 本論文は、扱いにくい WISE 指名の代わりに、記憶に残りやすく実用的な名称『Luhman 16』（または『Luhman-WISE 1』）を提唱する。WDS は『LUH 16』のカタログへの登録を確認した。