論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1703.05322
Vigan et al. (2017)
The VLT/NaCo large program to probe the occurrence of exoplanets and brown dwarfs at wide orbits. IV. Gravitational instability rarely forms wide, giant planets
(遠方軌道での系外惑星と褐色矮星の存在頻度探査のための VLT/NaCo 大型プログラム iV：重力不安定では遠方の巨大惑星をあまり形成しない)

概要

中心星から離れた軌道 (5 AU 以上) の巨大惑星 (1 木星質量以上) の形成と進化を理解することは，直接撮像観測の目標の一つである．

過去 15 年以上にわたるサーベイ観測によって，遠方の巨大惑星の存在頻度に強い制限が与えられてきた．この制限は主に惑星の非検出という結果に基づくものだが，このうち少数のいくつかには惑星形成理論との結びつけを試みた研究もあった．

ここでは，これまでに発表してきた 100 pc 以内の 199 個の FGK 型星に対する VLT/NaCo 撮像プログラムの結果を合わせて報告する．このサンプル中には，準恒星伴星を伴うものが 3 つ含まれる．

モンテカルロ計算を用い，また質量と軌道長半径の分布に線形でフラットな分布を仮定して存在頻度を推定した．その結果，軌道長半径が 20 - 300 AU の範囲にある 0.5- 75 木星質量を持つ準恒星天体の存在頻度は，68%の確度で 0.75 - 5.70%の範囲にあると推定される．この値は，これまでに報告されている結果と一致する．


またこの結果を，重力不安定による惑星形成シナリオ (Forgan & Rice 2013) に基づいた最新の population synthesis モデルによる予測と比較した．ここでは，population synthesis モデルとして，惑星の散乱を考慮したものと考慮していないものの両方を比較した．

その結果，散乱されたものと散乱を受けていないものどちらの分布においても，95%の確度で 1 - 75 木星質量の範囲にある伴星は 30%以上検出できると推定された．今回のサンプル中における準恒星天体の検出を元に，重力不安定によって作られた惑星系を持つ恒星の割合を，95%の確度で 1.0 - 8.6%と推定した．また，重力不安定による形成がが一般的でなかったとしても，コア降着シナリオが予言する遠方軌道の惑星の質量分布よりも，重力不安定シナリオが予言する分布のほうが，観測されている結果に近いと結論付けた．

[0回]