論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1911.10569
Bowler et al. (2019)
Population-Level Eccentricity Distributions of Imaged Exoplanets and Brown Dwarf Companions: Dynamical Evidence for Distinct Formation Channels
(撮像された系外惑星と褐色矮星伴星の集団レベルでの離心率分布：異なる形成経路の力学的証拠)

概要

直接撮像で発見されている系外惑星と褐色矮星の軌道離心率は，それらの形成と力学的な歴史についての情報を与えてくれる．ここでは，Keck/NIRC2 での亜恒星質量の伴星の高コントラスト撮像観測と，位置天文観測データを合わせ，5-100 AU の軌道長半径を持つ 27 の長周期巨大惑星と褐色矮星伴星の集団レベルでの軌道離心率分布を，階層的ベイズモデリングを用いて導出した．

今回分析した全てのサンプルにおいて，離心率分布の形状は離心率 0-1 の間でおおむね平坦であった．

サンプルを伴星の質量と中心星との質量比でサブクラスに分割した場合，巨大惑星と褐色矮星の間の離心率分布は大きな違いを示した．
中心星との質量比が小さい伴星は離心率が低い傾向にあり，これは視線速度とトランジットで発見されているウォームジュピターと類似した軌道要素の特徴である．これは，広がった重い円盤内部での，大きく乱されていない軌道でのその場形成 (in situ formatino) の証拠であると解釈できる．

褐色矮星質量の伴星は，離心率分布に軌道周期への依存性の兆候が見られるとともに，離心率 e~0.6-0.9 に広いピークを示す．これは軌道間隔が 1-200 AU の広い恒星の連星に見られる軌道特性と軌道・離心率の傾向と非常に似ている．このことは，この範囲にある褐色矮星は同じようなメカニズムで形成されたことを示唆する．

また，”eccentricity dichotomy” (離心率の二分化) の兆候についても報告する，これは複数惑星系 HR 8799 の平均離心率は，単一の惑星系での離心率よりも小さいというものである．

将来的には，より多くのサンプルと継続的な位置天文的軌道モニタリングから，これらの離心率分布が中心星質量や惑星の個数，年齢などのパラメータと相関しているかどうかが分かるだろう．

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