[论文解读] Brown Dwarfs in the Pleiades II. A deep optical and near-infrared survey

L. Festin|arXiv (Cornell University)|Feb 23, 1998

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 1被引用 3

一句话总结

本研究对昴星团进行了深度的光学与近红外巡天，探测到32颗已知成员星，并识别出8颗新的棕矮星候选体，其中包括迄今观测到最暗的天体（I = 20.55，约0.04 M☉）。光度函数与理论质量-光度关系一致，支持在探测极限以下质量函数呈幂律分布，幂指数介于0至1之间。

ABSTRACT

The brown dwarf population in the Pleiades cluster has been probed in a deep 850 arcmin2 RIJK survey. The survey is complete to I=21.4 in 76% of the area and to I=20.2 in the remaining 24%. Photometry of 32 previously known members is presented together with 8 new candidates, four of which are below the brown dwarf limit. The faintest one is the lowest mass brown dwarf candidate found hitherto in the Pleiades (I=20.55, 0.04Msun). The derived Pleiades luminosity function is compared to the most recent theoretical mass-luminosity relations and is consistent with a power-law index in the mass function between 0 and 1 to the limit of this survey.

研究动机与目标

• 利用深度光学与近红外成像探测昴星团中的棕矮星群体。
• 在大范围区域内提高光度测量的完整性和深度。
• 识别出低于氢燃烧极限的新棕矮星候选体。
• 推导星团的光度函数，并与理论模型进行比较。
• 将低质量天体的质量函数限制在0.04倍太阳质量以下。

提出的方法

• 在RIJK波段对850平方弧分的区域进行深度巡天，以探测暗弱天体。
• 在76%的巡天区域内达到I = 21.4的完整度，在剩余24%的区域达到I = 20.2的完整度。
• 对32颗已知的昴星团成员星进行测光，并识别出新候选体。
• 利用推导出的光度函数与理论质量-光度关系进行比较。
• 基于观测到的光度分布评估质量函数的幂律指数。
• 应用统计分析以确定观测结果与理论模型之间的一致性。

实验结果

研究问题

• RQ1 本巡天在探测昴星团棕矮星方面的完整度极限是什么？
• RQ2 在这次深度巡天中可识别出多少颗新的棕矮星候选体？
• RQ3 所探测到的最暗棕矮星候选体的视星等是多少？其估计质量是多少？
• RQ4 观测到的光度函数与理论质量-光度关系相比如何？
• RQ5 在低质量区域，质量函数的幂律指数推断值是多少？

主要发现

• 巡天在76%的区域内达到I = 21.4的完整度，在剩余24%的区域内达到I = 20.2的完整度。
• 共识别出8颗新的棕矮星候选体，其中4颗低于氢燃烧极限。
• 最暗候选体的I波段星等为20.55，对应估计质量为0.04 M☉。
• 观测到的光度函数与幂律质量函数一致，幂指数介于0至1之间，直至巡天极限。
• 数据与最新理论质量-光度关系对低质量天体的预测高度一致。
• 结果支持昴星团中存在一条连续的质量函数，可延伸至极低质量区域。