[論文レビュー] Revised analysis of SPIRE observations for 2M1207

B. Riaz, Giuseppe Lodato+2 more|arXiv (Cornell University)|Jan 19, 2012

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 39被引用数 7

ひとこと要約

本論文は、TWAの褐色矮星2M1207のヘーシェルSPIRE光度測定を再評価し、前方に位置する恒星を誤って標的と特定した問題を是正した。再分析により、25秒弧度東に位置する明るく変動する源による混在の影響を受けて、SPIREのフラックスに上限値が設定された。その結果、惑星質量の円盤質量上限は0.1 M_Jupとなり、低質量であるにもかかわらず、円盤の分裂が有効な形成機構であることが確認された。

ABSTRACT

We have revised our analysis of the SPIRE observations of 2MASSW J1207334-393254 (2M1207). Recent PACS observations show a bright source located ~25" east of 2M1207. There are issues in terms of the detection/non-detection of the bright source when comparing the Spitzer, WISE, and PACS observations. It is apparently inconsistent, perhaps due to variability or low signal-to-noise of the data. We have looked into the possible misidentification of the target, and have revised the measured SPIRE fluxes and the disc parameters for 2M1207. We have also reviewed which among the various formation mechanisms of this system would still be valid.

研究の動機と目的

• スパイトル、WISE、PACS観測における2M1207近傍の明るい源の検出に一貫性がなかった理由を解明すること。
• 元のSPIRE光度測定において、前方の恒星を2M1207と誤認した問題を是正すること。
• 再評価されたフラックス測定値と更新された位置解析を用いて、2M1207の円盤パラメータを再評価すること。
• 再評価されたデータを踏まえ、2M1207の惑星質量準同伴星の形成メカニズムの妥当性を再評価すること。

提案手法

• 2M1207の標準位置を用いて、近隣の明るい源による汚染を除き、SPIREの250、350、500 µm画像を再分析した。
• PACS 160 µmおよびスパイトル24 µm画像と比較することで、位置ずれや源の混在を特定した。
• スパイトル24 µmおよびWISE 3.4–4.6 µmの1-σ検出レベルを用いて、前方の恒星の微弱さを評価した。
• 混在ノイズおよび源の誤特定の影響を受けて、SPIREバンドにおける上限推定を適用した。
• 再評価されたフラックス上限値を用いて円盤モデルを再フィットし、円盤質量および外縁半径を制約した。
• コア降着、円盤分裂、重力不安定性の形成メカニズムを、再評価された円盤質量上限に基づいて評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 なぜスパイトル、WISE、PACS観測において2M1207近傍の源の検出に一貫性がなかったのか？

主な発見

• 2M1207から約25秒弧度東に位置する明るい源（120735と命名）が、元のSPIRE解析で2M1207と誤認されていた。これは位置ずれと混在ノイズによるものである。
• 2M1207のSPIREフラックス測定値は、すべて上限値となった：250 µmで<5.2 mJy、350 µmで<5 mJy、500 µmで<16 mJy。
• 再評価された最良の円盤モデルでは、外縁半径が50 AU、円盤質量が0.1 M_Jupとなり、タウラス星団の弱い円盤系と整合的である。
• 0.1 M_Jupの円盤質量は、log(M_disc/M*) = -2.4に相当し、TWAに属する弱い降着を示す系（例：Hen 3-600）と同等の値である。
• 円盤の分裂は、惑星質量準同伴星の形成メカニズムとして依然として妥当である。初期段階では10–20 M_Jup以上の初期円盤質量が存在可能だったと考えられる。
• 同伴星が円盤を断片化させた可能性は依然として成立しており、導出された外縁円盤半径50 AUは、以前の推定値と整合的である。