V471タウリの周縁の褐色矮星の非観測。Applegate、または過度に制限的な仮定?


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tl; dr褐色矮星の観測は反証されていますか?

興味深いオブジェクトV471 Tauriについて読み始めたところです。V471タウリシステムの紹介の最初の2文:マルチデータタイププローブ Vaccaro et al。(2015):

V471タウは、軌道周期における白色矮星-赤矮星食バイナリ(EB)であり、主に、一般的なエンベロープ進化理論への刺激としてのユニークな歴史的役割で知られています(Chau et al。1974; Refsdal 1974) ; Sparks&Stecher 1974; Ostriker 1976; Paczynski 1976; Alexander et al。1976; Taam et al。1978)。その他のプロパティには、EBと思われる茶色の矮星のコンパニオン、測定された白色矮星のスピン、分離したバイナリでの質量損失と交換、磁気スポット、スポット分布、正確な白色矮星パラメーター、および測光分光距離測定を介して測定される差分回転が含まれますHyades内のバイナリの場所を特定します。0d.52118

それは私が尋ねたい「茶色がかったドワーフの仲間」です。キャッチーなタイトルの論文「SPHEREからの最初の科学結果:V471タウ周辺の予測された褐色矮星の反証」ハーディ他 (2015)SPHEREは、超大型望遠鏡(VLT)の新しい高度な補償光学システムです。下の画像(図3)は議論の一部であり、2つの白い円の間の帯に茶色の矮星が見られない場合、予測された茶色の矮星は存在しないことが示唆されています。

これは興味深いことです。なぜなら、日食のタイミングにおけるゆっくりとした周期的なドリフトの代替的な説明を見つける必要があるからです。1つの可能性は、私にはわかりませんが、この後に別の質問をするかもしれないApplegateメカニズムです。

Vaccaro 2015のセクション9に戻ると、「第3の星の現実」と題されたセクションは、根本的な仮定の6ページ以上の議論であり、私がそれを正しく理解すれば、適切な茶色の小人が存在するかもしれないが、表示されないいくつかの可能な方法を提供しますSPHERE画像で上に。本質的に存在の反証を反証する。

知りたい:現在の状況に対する私の理解は正しいですか?最近の進展はありますか?

ここに画像の説明を入力してください

上:ハーディらの図3の左パネル2015:「図3. VLTのSPHERE IRDIS装置で取得されたV471タウのHバンド画像。左のパネル:角度微分イメージング(ADI)後の結果の画像。白い円の間の領域は、5シグマの予測位置を示します。茶色の小人の...」

ここに画像の説明を入力してください

上:現在ここからSPHEREとして知られているモンスター。


すばらしい質問ですね。SPHEREはすばらしく見えます!
Fattie 2016

回答:


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これらのすべての直接画像化結果の場合、重要なパラメーターは分離の関数としてのコントラストです。これにより、コロノグラフ(星の中心にある黒い円)によって光が抑制された、非常に明るい主要なオブジェクトの周囲にどのくらい暗いオブジェクトがあるかを知ることができます。

食のタイミングの変化(論文の図1)から、バイナリの質量がわかっているので、方程式1を使用して、予想される質量と3番目のオブジェクト(茶色の矮星)の分離を予測できます。褐色矮星の進化モデルから、提案された褐色矮星がその予測された質量に対してどれくらい明るいはずであるかを予測できます。

次に、SPHERE画像の適切な間隔でオブジェクトを探します。これは、図3(2の右側の図)に示されています。この図では、主星からの距離の関数として、オブジェクトがどれほど明るく見えるかを示しています。実線のカーブの上にあるものはすべて、彼らが見るべきものです。縦の点線は、日食のタイミングから予測された、褐色矮星の分離の境界を示しています。ひし形の記号は、その質量が与えられた進化モデルからの褐色矮星の予測される明るさです。

これはコントラスト曲線をはるかに上回り(約15倍)、その分離では画像に何も見られないため、これは提案された茶色の矮星が存在しないことを強く示唆しています。唯一の「脱出」は、SPHEREチームがコントラスト曲線を誤って測定した場合(必要なレベルではない可能性が高い)、または明るい茶色の小人がいかにあるべきかの私たちのモデルも約15倍間違っており、茶色の小人が多い、予想よりはるかに暗い。

Applegateメカニズムは少し奇妙です。アイデアは、星が磁気活動サイクルを経て(太陽や他の多くの星がそうであるように)磁場の強さが増減するにつれて、星の形が変化し、星のところで多少膨らむというものです。サイクルが進むにつれて赤道。これにより、星の角運動量が変化します。これは、角運動量を保存する必要があるため、2進軌道に結合する必要があり、2進軌道が収縮または拡張します。これは、3番目の体の褐色矮星がバイナリを引っ張る必要なく、日食のタイミングの変化を説明します。残念ながら、ApplegateメカニズムはV471 Tauで機能する可能性がありますが、他のバイナリシステムの束(磁場強度が十分ではない)の変動を説明できないため、

私が見つけることができる最新の論文は、Vaccaeroらを参照しています。2015年の論文は、ヴァンダーボッシュらです。2017。彼らは、日食のタイミングが変わるために二次白色矮星のスピン周期は変わらないため、両方の「時計」のタイミングを変える必要があるため、褐色矮星などの3番目の物体は変化を説明できないと主張します。 。


この上手に書かれた答えを投稿してくれてありがとう!誰かが古い質問を復活させて、十分な情報源と思慮深い答えを投稿するのは素晴らしいことです。ヴァンダーボッシュらをあげます。2017年は本を読みました。
uhoh 2018

なぜ茶色の小人はその隔たり 上空にいるのでしょうか?
ロブジェフリーズ

これは良い点です。SPHEREの作成者は、マルコフチェーンモンテカルロシミュレーションを実行して、日食の時間変動をモデル化しました。i3、3番目のボディ(茶色の小人)の傾きは式にありますが、フィットのこのパラメーターの範囲または相関パラメーターは表示されません。i3の不確実性は、分離の誤差範囲に含まれていると思います。おそらく、日食のタイミングからの第3体の準主軸の許容範囲と近接距離を組み合わせると、可能な分離の範囲が狭くなります。
astrosnapper

すばらしい答えをありがとう。2クロック方式(i.stack.imgur.com/LXSqR.png)は、SPHEREによる非観測を補完する優れた手段です。私はまだApplegateを完全に理解していません(慣性モーメントを変更するボディは、軌道角運動量と交換するのではなく、自身の回転速度を変更するだけで角運動量を節約できます)。しかし、それについて少し読んでそれについて新しい質問をするかもしれません。
uhoh 2018
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