[论文解读] Search for associations containing young stars (SACY) VII. New stellar and substellar candidate members in the young associations

Paul Elliott, A. Bayo+6 more|LA Referencia (Red Federada de Repositorios Institucionales de Publicaciones Científicas)|Apr 12, 2016

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 100被引用 23

一句话总结

本研究利用多波段测光（2MASS J、H、K）和UCAC4、PPMXL、NOMAD星表中的自行数据，从年轻星协（5–150 Myr，<200 pc）中识别出84个新的恒星和亚恒星候选成员。结合文献数据与高分辨率光谱观测，作者确认了76–88%的成员成功率，显著扩充了用于研究系外行星系统和初始质量函数的低质量及亚恒星天体样本。

ABSTRACT

The young associations offer us one of the best opportunities to study the properties of young stellar and substellar objects and to directly image planets thanks to their proximity ($

研究动机与目标

• 扩展年轻星协（5–150 Myr，<200 pc）中低质量与亚恒星成员的普查，这些天体对系外行星的直接成像研究至关重要。
• 解决现有样本中，特别是低于1 M⊙范围内的不完整性问题，该问题阻碍了初始质量函数（IMF）的准确测定。
• 通过多历元天体测量与测光数据，提高对暗淡、低质量成员的识别效率，减少对耗时光谱观测的依赖。
• 利用多种年轻天体指标（Hα、Li I、CaH、径向速度、X射线、紫外过量）建立稳健、高成功率的成员身份验证方法。
• 为未来针对低质量系外行星的高对比度成像巡天提供一个高概率的候选成员样本。

提出的方法

• 将2MASS近红外测光（J、H、K）与UCAC4、PPMXL、NOMAD星表中的自行数据相结合，识别已知年轻星协成员周围的大间距或极宽间距双星（1000–100,000 au）。
• 通过跨多个星表的位置与自行交叉匹配，搜索共动、共演化或类共演化系统。
• 从文献中收集额外的测光与光谱数据，并对候选体子样本开展新的高分辨率光谱观测。
• 利用多种年轻天体指标评估成员身份：Hα发射、锂（Li I）与钾（K I）等效宽度、CaH指数、X射线发射、紫外过量及径向速度一致性。
• 基于多个诊断指标的一致性提出成员身份判定标准，得出该方法76–88%的成员确认成功率。
• 在可用情况下，使用视差距离估计验证物理关联性，排除背景混淆源。

实验结果

研究问题

• RQ1 利用多历元天体测量与近红外测光识别年轻星协中低质量与亚恒星成员的效率如何？
• RQ2 光度、天体测量与光谱诊断指标的组合在确认暗淡、低质量候选体成员身份方面的可靠性如何？
• RQ3 该方法在多大程度上提升了年轻星协中低于1 M⊙范围的初始质量函数的完整性？
• RQ4 该方法能否识别出高概率的亚恒星候选体，适用于低质量系外行星的高对比度成像？
• RQ5 在已知年轻成员周围场域中识别出的宽间距双星的物理间距与质量分布如何？

主要发现

• 本研究识别出84个新的候选成员：45个位于0.2–1.3 M⊙范围，17个位于0.08–0.2 M⊙，22个低于0.08 M⊙。
• 其中33个候选体通过多种年轻天体指标（Hα、Li I、CaH、X射线、紫外过量、径向速度）得到验证，成员身份确认成功率达到76–88%。
• 在84个候选体中，有10个此前已在光谱学研究中被识别，证实本方法与以往工作的高度一致性。
• 绝大多数新候选体为亚恒星或低质量恒星，是未来高对比度成像巡天探测系外行星的理想目标。
• 该方法在过滤虚假信号方面表现出高度可靠性，多个诊断指标间显示出一致的年轻特征。
• 该样本显著扩充了邻近年轻星协中可获得的低质量与亚恒星成员池，对研究行星系统形成与初始质量函数具有重要意义。