[论文解读] On the Nearby Binary Brown Dwarf WISE J104915.57-531906.1 (Luhman 16)

Eric E. Mamajek|arXiv (Cornell University)|Mar 21, 2013

Stellar, planetary, and galactic studies被引用 5

一句话总结

本文為距離最近的次恆星雙星系統 WISE J104915.57-531906.1 提出使用 'Luhman 16' 作為命名，以取代冗長的 WISE 代號，因其重要性而值得更易記憶且實用的名稱。透過與 IRAS、AKARI 及 GSC 的星曆與光度交叉比對，並結合運動學建模，研究確認該系統有 96% 的機率屬於薄盤天體，排除其為年輕星團成員的可能性。

ABSTRACT

I report some observations and calculations related to the new nearby brown dwarf at d = 2 pc discovered by Luhman (2013, ApJ Letters, in press; arXiv:1303.2401). I report archival astrometry and photometry of the new object from IRAS (epoch 1983.5; IRAS Z10473-5303), AKARI (epoch 2007.0; AKARI J1049166-531907), and the Guide Star Catalog (epoch 1995.304; GSC2.2 S11132026703, GSC2.3 S4BM006703). A SuperCOSMOS scan of a plate taken with the ESO Schmidt Telescope (epoch 1984.169) shows the source as elongated (PA = 138 deg). Membership of the binary to any of the known nearby young groups within 100 pc appears unlikely based on the available astrometry and photometry. Based on the proper motion and parallax, a Monte Carlo simulation of thin disk/thick disk/halo stars is suggestive that the binary is, unsurprisingly, most likely a thin disk star (~96%), with a ~4% chance that it is a thick disk (and negligible chance that it is a halo star). I suggest that this important new nearby binary be called by either its provisional Washington Double Star catalog identifier ("Luhman 16"), or perhaps "Luhman-WISE 1", either of which is easier to remember than the WISE identifier.

研究动机与目标

• 為距離最近的次恆星雙星系統 WISE J104915.57-531906.1 提出更易記憶且實用的名稱，因其具有重要科學意義。
• 確認該系統在多個時 Epoch 的檔案巡天（IRAS、AKARI、GSC、SuperCOSMOS）中之星曆與光度對應源。
• 利用會聚點分析與自行資料，評估該系統在附近年輕星團中的運動學成員資格。
• 透過蒙地卡羅模擬，評估該系統屬於薄盤、厚盤或暈星族的機率。
• 提供該雙星系統在不同時 Epoch 的精確預測位置，以協助進行預發現星曆搜尋。

提出的方法

• 根據 Luhman（2013）的自行與視差資料，利用不同時 Epoch 的預測 ICRS 位置，對 WISE J104915.57-531906.1 與檔案來源進行交叉識別。
• 將預測位置（1983.5 至 2014 年）與星曆目錄（IRAS、AKARI、GSC、ESO Schmidt）比對，以驗證交叉識別結果。
• 利用 AKARI 9 μm 輝度與 WISE [W3] 等級，透過一致的光度資料確認交叉識別結果。
• 使用自行與 radial velocity 評估值，透過會聚點計算進行運動學分析，以測試其是否為年輕移動星群成員。
• 使用該系統的自行與視差，透過蒙地卡羅模擬星族（薄盤、厚盤、暈）來估算其成員機率。
• 評估 WISE、AKARI、IRAS 與 GSC 來源之間的位置與光度一致性，以確認該雙星在各時 Epoch 的身份。

实验结果

研究问题

• RQ1 WISE J104915.57-531906.1 是否能可靠地與 IRAS、AKARI 及指南星目錄等檔案星曆與光度來源交叉識別？
• RQ2 根據運動學分析，該雙褐矮星是否為任何已知附近年輕星團（如 β Pic、AB Dor、Tuc-Ha 等）的成員？
• RQ3 基於其運動學特性，該系統屬於薄盤、厚盤或暈星族的機率為何？
• RQ4 能否精確預測該系統在過去與未來時 Epoch 的位置，以支援預發現星曆搜尋？
• RQ5 對於此重要的鄰近次恆星雙星系統，使用較短、更易記憶的名稱是否合適？

主要发现

• 雙褐矮星 WISE J104915.57-531906.1 在 2007.0 時 Epoch 與 AKARI/IRC 來源 J1049166-531907 交叉識別，位置偏移僅 1”，確認匹配成功。
• 該系統亦與 IRAS 淺源目錄來源 IRAS Z10473-5303 在 1983.5 時 Epoch 一致，分離度為 7.4”，且 12 μm 輝度水平相符。
• 指南星目錄（1995.304 時 Epoch）包含一個合理的光学對應體，且預測位置與系統運動一致。
• 使用會聚點方法的運動學分析顯示，該系統在任何已知年輕移動星群中均無顯著成員資格，預測的奇特速度範圍為 -12.8 至 14.0 km s⁻¹。
• 蒙地卡羅模擬顯示，該系統有 96% 機率為薄盤恆星，僅 4% 機率為厚盤恆星，暈星族成員機率可忽略不計。
• 本文建議使用 'Luhman 16'（或 'Luhman-WISE 1'）作為更易記憶且實用的替代名稱，取代冗長的 WISE 代號，且 WDS 已確認將 'LUH 16' 納入其目錄。