[논문 리뷰] Spin-orbit alignment in the very low mass binary regime: The L dwarf tight binary 2MASSW J0746425+200032AB

Leon K. Harding, Gregg Hallinan외 5명|CaltechAUTHORS (California Institute of Technology)|2013. 04. 19.

Stellar, planetary, and galactic studies참고 문헌 62인용 수 12

한 줄 요약

이 연구는 매우 낮은 질량(VLM) 이중성에서 스핀-오비트 정렬의 첫 번째 직접적 증거를 제시한다. 2MASSW J0746425+200032AB의 주성 L 저연성에서 3.32 ± 0.15 시간의 자전 주기를 측정하였다. 10도 이내로 정렬된 적도 평면과 궤도 평면은 태양형 이중성 형성 메커니즘이 백색왜성에까지 확장될 수 있음을 시사하며, 재측정된 자전 주기는 이전에 제안된 주성의 반지름 추정치를 반박한다.

ABSTRACT

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

연구 동기 및 목표

• 긴밀한 L 저연성 이중성 2MASSW J0746425+200032AB의 주성 성분의 자전 주기를 결정하기 위해.
• 스핀-오비트 정렬을 매우 낮은 질량(VLM) 이중성 영역에서 평가하기 위해, 여기서는 이러한 제약 조건이 잘 이해되지 않는 영역이다.
• 최근 측정된 자전 주기를 사용하여, 특히 주성의 반지름을 포함한 시스템의 물리적 매개변수 재평가하기 위해.
• 관측된 스핀-오비트 정렬과 VLM 이중성의 형성 모델의 일관성을 시험하기 위해.
• 이전에 보고된 2.07시간의 전파 주기가 주성보다는 보조성에 기인한다는 것을 명확히 하기 위해.

제안 방법

• 고정밀 광도 모니터링을 사용하여 주성 성분(2MASS J0746+20A)의 자전 주기를 측정하였다.
• 최근에 확립된 궤도 파rameters와 스펙트로스코피에서의 회전 속도 측정치를 새로운 자전 주기와 결합하였다.
• 진화 모델(Chabrier et al. 2000)을 사용하여 관측된 주기와 v sin i 값에서 반지름, 질량, 중력도 등의 물리적 매개변수를 유도하였다.
• 유도된 자전 주기와 v sin i 값들을 사용하여 양 성분의 적도 기울기(Inc. EQ)를 계산하였다.
• 궤도 기울기(Inc. ORB = 41.8° ± 0.5°)를 적도 기울기와 비교하여 스핀-오비트 정렬을 추론하였다.
• 전파 주기 연관성을 재평가하기 위해 2.07시간 주기와 유도된 자전 주기 및 속도 비율을 비교하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 2MASSW J0746425+200032AB의 주성 성분의 스핀 축은 이중성 시스템의 궤도 평면과 정렬되어 있는가?
• RQ2 이 시스템에서 2.07시간의 전파 주기는 주성에서 유래한 것인가, 아니면 보조성에서 유래한 것인가?
• RQ3 재측정된 자전 주기와 유도된 물리적 매개변수를 고려할 때, 주성의 진정한 반지름은 얼마인가?
• RQ4 이 VLM 이중성에서의 스핀-오비트 정렬은 백색왜성 이중성의 형성 이론을 얼마나 지지하거나 제약하는가?
• RQ5 자기장과 천체역학적 과정은 초저온 저연성 이중성에서 스핀-오비트 정렬에 어떤 영향을 미치는가?

주요 결과

• 2MASSW J0746425+200032AB의 주성 성분은 광도 모니터링을 통해 3.32 ± 0.15 시간의 자전 주기를 가지며, 이를 확인하였다.
• 주성의 적도 평면은 궤도 평면과 10도 이내로 정렬되어 있어 강한 스핀-오비트 정렬을 나타낸다.
• 이전에 보고된 2.07 ± 0.002시간의 전파 주기는 이전에 가정한 바와 달리 주성과는 무관하고, 보조성과 관련이 있다.
• 주성의 반지름은 0.99 ± 0.03 R_J로 재측정되었으며, 이는 이전에 제기된 0.78 ± 0.1 R_J의 주장과 정면으로 배치된다.
• 보조성의 반지름은 0.96 ± 0.02 R_J이며, 자전 주기는 2.07 ± 0.002 시간으로, 더 높은 v sin i 값과 일치한다.
• 이 시스템의 궤도 기울기는 41.8° ± 0.5°이며, 양 성분의 적도 기울기는 약 32°–36°로 확인되어 10도 이내로 공면성을 확인한다.