[论文解读] The multiplicity of exoplanet host stars - New low-mass stellar companions of the exoplanet host stars HD125612 and HD212301

M. Mugrauer, R. Neuhäuser|ArXiv.org|Dec 13, 2008

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 37被引用 52

一句话总结

本研究利用拉西拉天文台SofI/NTT设备在近红外波段进行直接成像，发现了两颗新发现的低质量恒星伴星，分别围绕系外行星宿主恒星HD 125612和HD 212301。这两颗伴星——HD 125612 B（M4型矮星，质量0.18 M☉，投影分离距离4750 AU）和HD 212301 B（M3型矮星，质量0.35 M☉，投影分离距离230 AU）——通过多历元数据的天体测量分析被确认为共动伴星，使已知的系外行星宿主多星系统数量增加至43个，证实了系外行星宿主恒星中至少17%的多重性率。

ABSTRACT

Aims: We present new results from our ongoing multiplicity study of exoplanet host stars, carried out with SofI/NTT. We provide the most recent list of confirmed binary and triple star systems that harbor exoplanets. Methods: We use direct imaging to identify wide stellar and substellar companions as co-moving objects to the observed exoplanet host stars, whose masses and spectral types are determined with follow-up photometry and spectroscopy. Results: We found two new co-moving companions of the exoplanet host stars HD125612 and HD212301. HD125612B is a wide M4 dwarf (0.18 Msun) companion of the exoplanet host star HD125612, located about 1.5 arcmin (~4750 AU of projected separation) south-east of its primary. In contrast, HD212301B is a close M3 dwarf (0.35 Msun), which is found about 4.4 arcsec (~230 AU of projected separation) north-west of its primary. Conclusions: The binaries HD125612AB and HD212301AB are new members in the continuously growing list of exoplanet host star systems of which 43 are presently known. Hence, the multiplicity rate of exoplanet host stars is about 17%. Based on observations obtained on La Silla in ESO programs 079.C-0099(A), 080.C-0312(A)

研究动机与目标

• 利用直接成像技术识别系外行星宿主恒星的宽距恒星和亚恒星伴星。
• 通过多历元天体测量识别共动伴星，确定系外行星宿主恒星的多重性率。
• 评估已知双星系统中额外伴星的轨道稳定性和可探测性极限。
• 为已确认的系外行星宿主多星系统目录做出贡献。
• 研究恒星多重性对行星形成和轨道演化的影响。

提出的方法

• 在拉西拉天文台利用SofI/NTT进行近红外直接成像，以探测系外行星宿主恒星的宽距伴星。
• 利用2MASS点源星表进行天体测量校准，以精确测定天体位置。
• 对比多历元图像（SofI 2007/2008年与2MASS 1998年）以测量自行运动并确认共动伴星。
• 通过后续测光和光谱观测估算探测到的伴星的质量和光谱类型。
• 应用演化模型（Baraffe et al. 1998）估算探测极限并约束伴星质量。
• 使用Holman & Murray (1999)标准评估轨道稳定性，以确定额外伴星的长期稳定区域。

实验结果

研究问题

• RQ1 系外行星宿主恒星的多重性率是多少？其中有多少个已被确认为多星系统？
• RQ2 新发现的HD 125612和HD 212301伴星是否与主星共动？
• RQ3 新识别出的伴星的物理特性（质量、光谱型、分离距离）是什么？
• RQ4 HD 125612和HD 212301系统中，额外伴星的探测极限和稳定性约束是什么？
• RQ5 这些发现如何增进我们对恒星多重性在行星形成中作用的理解？

主要发现

• HD 125612 B 是一颗共动的M4型矮星伴星，投影分离距离约为4750 AU，质量为0.18 M☉。
• HD 212301 B 是一颗共动的M3型矮星伴星，投影分离距离约为230 AU，质量为0.35 M☉。
• 基于250颗已知系外行星宿主恒星中确认的43个多重系统，系外行星宿主恒星的多重性率被证实至少为17%。
• HD 125612 AB系统的长期稳定区延伸至约650 AU（12.4角秒），而HD 212301 AB系统则限制在约38 AU（0.7角秒）以内。
• 在稳定区内或2MASS探测极限（15.1等，信噪比=10）之外20角秒（约1060 AU）范围内，未探测到额外伴星。
• 本研究证实，HD 125612 AB和HD 212301 AB均为日益增长的系外行星宿主多星系统列表中的新成员。