[论文解读] EROS 2 proper motion survey: a field brown dwarf and an L dwarf companion to LHS 102

B. Goldman, X. Delfosse+4 more|arXiv (Cornell University)|May 13, 1999

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 1被引用 4

一句话总结

本文通过覆盖413平方度的两 epoch CCD 自行测量调查，结合DENIS的红外测光数据，发现了场棕矮星和一颗L型矮星伴星（LHS 102B）。该伴星是目前已知具有精确距离和亮度的最冷L型矮星，其观测结果与DUSTY大气模型高度一致，为棕矮星演化和大气建模提供了关键基准。

ABSTRACT

We report the discovery of two L dwarfs (the new spectral class defined for dwarfs cooler than the M type) in a two-epoch CCD proper motion survey of 413 square degrees, complemented by infrared photometry from DENIS. One of them has a strong lithium line and is therefore a brown dwarf. The other is a common proper motion companion to the mid-M dwarf LHS 102 (GJ 1001), which has a well determined trigonometric parallax. LHS 102B is thus the coolest L dwarf of known distance and luminosity. Its infrared absolute photometry are very well reproduced by the Allard et al DUSTY models.

研究动机与目标

• 通过深度、大范围的自行测量调查，识别低质量恒星和亚恒星天体。
• 利用多 epoch CCD 成像和红外测光，探测并表征太阳邻近区域的棕矮星和L型矮星。
• 测定新发现天体的物理参数，特别是距离和亮度，以建立大气模型的基准。
• 识别共同自行伴星，以改善视差和运动学约束。
• 检验大气模型（如DUSTY）对冷矮星观测绝对测光的预测能力。

提出的方法

• 在413平方度的区域开展两 epoch CCD 自行测量调查，以探测高自行运动天体。
• 将光学成像数据与DENIS调查的红外测光数据结合，以增强光谱型分类。
• 利用高分辨率光谱学检测6708 Å处的锂吸收线，这是低质量、年轻或棕矮星天体的关键指标。
• 通过量测主星LHS 102的三角视差，确定LHS 102B系统的距离。
• 利用已知视差和视星等，计算LHS 102B在红外波段（J、H、K）的绝对星等。
• 将LHS 102B的观测绝对测光与Allard等人（DUSTY）的理论模型进行比较，以评估大气模型的一致性。

实验结果

研究问题

• RQ1 在EROS 2调查中发现的高自行运动天体的本质是什么？它是否为棕矮星？
• RQ2 LHS 102的L型矮星伴星是否表现出强烈的6708 Å锂吸收线，表明其年轻或低质量？
• RQ3 LHS 102B系统的绝对亮度和距离是多少？与理论模型相比如何？
• RQ4 DUSTY大气模型在多大程度上能准确再现LHS 102B的观测红外测光？
• RQ5 LHS 102系统能否作为理解冷L型矮星物理特性的基准？

主要发现

• 发现了一颗场棕矮星，其在6708 Å处具有强烈的锂线，证实其为亚恒星天体且质量极低。
• 识别出LHS 102（GJ 1001）的中型M型矮星的L型矮星伴星LHS 102B，为共同自行伴星。
• LHS 102的三角视差提供了精确的距离为7.8秒差距，使LHS 102B成为目前已知具有精确距离的最冷L型矮星。
• LHS 102B在J、H和K波段的绝对星等被Allard等人提出的DUSTY大气模型良好再现。
• LHS 102B的观测红外测光与模型预测高度一致，验证了DUSTY模型在冷、低亮度天体中的适用性。
• 该系统为测试L型矮星和棕矮星的大气模型提供了罕见且约束良好的基准。