[論文レビュー] Spin-orbit alignment in the very low mass binary regime: The L dwarf tight binary 2MASSW J0746425+200032AB

Leon K. Harding, Gregg Hallinan+5 more|CaltechAUTHORS (California Institute of Technology)|Apr 19, 2013

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 62被引用数 12

ひとこと要約

本研究では、非常に低質量（VLM）連星系におけるスピン-軌道アライメントの直接的証拠を初めて提示した。2MASSW J0746425+200032ABの主星であるL型矮星の回転周期は3.32 ± 0.15時間である。赤道面と軌道面の一致が10度以内であることは、太陽型連星形成メカニズムが褐色矮星にも適用可能である可能性を示唆している。また、再評価された回転周期は、主星の半径に関する以前の推定値を否定するものである。

ABSTRACT

Studies of solar-type binaries have found coplanarity between the equatorial and orbital planes of systems with $

研究の動機と目的

• 密なL型矮星連星2MASSW J0746425+200032ABの主成分の回転周期を特定すること。
• スピン-軌道アライメントを、このような制約が乏しい非常に低質量（VLM）連星系の範囲で評価すること。
• 新たに測定された回転周期を用いて、特に主星の半径を含む物理的パラメータを再評価すること。
• 観測されたスピン-軌道アライメントと、VLM連星の形成モデルの整合性を検証すること。
• 以前に報告された2.07時間の電波周期が、主星ではなく副星に起因するものであることを明確にすること。

提案手法

• 高精度の光度測定を用いて、主成分（2MASS J0746+20A）の回転周期を測定した。
• 新たに得られた回転周期を、既に確立された軌道パラメータおよび分光法による回転速度測定結果と統合した。
• 進化モデル（Chabrier et al. 2000）を用いて、観測された周期とv sin iから半径、質量、重力加速度などの物理的パラメータを導出した。
• 導出された回転周期とv sin i値を用いて、両成分の赤道傾き（Inc. EQ）を計算した。
• 軌道傾き（Inc. ORB = 41.8° ± 0.5°）と赤道傾きを比較し、スピン-軌道アライメントを推定した。
• 2.07時間の周期が主星ではなく副星に起因するものであるかを、導出された回転周期および速度比と照合することで再評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 2MASSW J0746425+200032ABの主星のスピン軸は、連星系の軌道面とアライメントしているか？
• RQ2 2.07時間の電波周期は、この系の主星か副星に起因するか？
• RQ3 再評価された回転周期と導出された物理的パラメータを踏まえると、主星の真の半径は何か？
• RQ4 このVLM連星におけるスピン-軌道アライメントは、褐色矮星連星の形成理論をどれほど支持または制限するか？
• RQ5 磁場と力学的過程は、超冷却矮星連星におけるスピン-軌道アライメントにどのように影響を与えるか？

主な発見

• 2MASSW J0746425+200032ABの主星の回転周期は、光度測定から3.32 ± 0.15時間と特定された。
• 主星の赤道面は、軌道面と10度以内に一致しており、強いスピン-軌道アライメントを示している。
• 以前に報告された2.07 ± 0.002時間の電波周期は、主星ではなく副星に起因しており、以前の仮定とは異なる。
• 主星の半径は0.99 ± 0.03 R_Jに再評価され、以前の0.78 ± 0.1 R_Jという主張を否定するものとなった。
• 副星の半径は0.96 ± 0.02 R_J、回転周期は2.07 ± 0.002時間であり、高いv sin iと整合的である。
• 系の軌道傾きは41.8° ± 0.5°であり、両成分の赤道傾きは約32°–36°であり、10度以内に共面性が確認された。