V471 Tauri的环绕棕矮星未观测到;Applegate,还是限制过度的假设?


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tl; dr褐矮星的观测是否被证实?

我刚刚开始阅读有趣的物体V471 Tauri。V471 Tauri系统简介的前两个句子:多数据类型探针 Vaccaro等。(2015年):

V471 Tau是轨道周期为的Hyades中的白色矮红矮星双星(EB),主要以其对普通包膜演化理论的刺激作用而闻名(Chau等,1974; Refsdal 1974)。 ; Sparks&Stecher 1974; Ostriker 1976; Paczynski 1976; Alexander等1976; Taam等1978)。其他特性包括可能与EB相伴的棕矮星,测量的白矮星自旋,质量损失和分离二进制中的交换,通过磁点测量的微分旋转,光斑分布,准确的白矮星参数以及光度光谱距离测量有助于确定二进制文件在Hyades中的位置。0d.52118

我想问的是“可能是棕色的矮人伴侣”。论文的标题很吸引人:“ 来自SPHERE的第一项科学成果:证明V471 Tau附近的褐矮星的预测 ” Hardy等人。(2015)SPHERE甚大望远镜(VLT)的一种新型,先进的自适应光学系统。下图(图3)是论点的一部分,建议是,如果在两个白色圆圈之间的波段中没有看到褐矮星,则预测的褐矮星不存在。

这将是有趣的,因为必须找到对日食定时的缓慢,周期性漂移的另一种解释。一种可能性是我不了解的Applegate机制,但此后可能会提出另一个问题。

返回到Vaccaro 2015,第9节标题为“关于第三颗星的现实”的内容超过六页,讨论了基本假设,如果我正确理解的话,它提供了几种可能的方式,在这些方式中可以存在一个合适的棕矮星,但无法显示在SPHERE图像中。本质上说,存在反驳是存在的。

我想知道:我对当前情况的理解正确吗?最近有新的发展吗?

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图:Hardy等人图3的左面板2015年:“图3.在VLT的SPHERE IRDIS仪器上获得的V471 Tau的H波段图像。左图:角差分成像(ADI)后得到的图像。白圈之间的区域表示5 sigma预测位置褐色的矮人...”

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上图:这里现在被称为SPHERE的怪物。


真是个好问题。SPHERE看起来很棒!
Fattie 2016年

Answers:


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对于所有这些直接成像结果,关键参数是对比度与分离的关系。这样,您就可以知道在被日冕仪抑制了光的更明亮的主要对象(恒星中心的黑色圆圈)周围可以看到多少暗淡的对象。

根据日食定时的变化(其论文中的图1),您可以使用方程式1预测第三物体(预期的棕矮星)的预期质量和分离,因为您知道二元质量。通过褐矮星的进化模型,您可以预测拟议的褐矮星对其预测质量应有多亮。

然后,您可以在SPHERE图像中以正确的间隔查找对象。这在他们的图3(图2的右图)中进行了显示,其中显示了作为与主恒星分离的函数,他们可以看到的物体的亮度。他们应该看到实线上方的所有内容。垂直虚线表示从日食时机预测的褐矮星分离的边界。钻石符号是根据其质量得出的进化模型预测的棕矮星的亮度。

由于这远高于对比度曲线(约为15倍),并且在该间隔处的图像中看不到任何东西,因此强烈暗示不存在建议的棕矮星。唯一的“失败”是SPHERE团队错误地测量了他们的对比曲线(不太可能在所需的水平上),或者我们的模型应该将明亮的棕色小矮人错误了大约15倍,并且棕色小矮人非常多,比预期的要暗淡得多。

Applegate机制有点奇怪。这个想法是,随着恒星经历磁活动循环(就像太阳和许多其他恒星一样)并且磁场强度增大和减小,这将导致恒星的形状发生变化,在恒星的处或多或少地膨胀赤道随着周期的进行。这改变了恒星的角动量,由于必须守恒角动量,恒星的角动量必须耦合到双星轨道中,从而导致双星轨道收缩或膨胀。然后,这可以解释日食时机的变化,而无需将第三体褐矮星拖曳到二进制上。不幸的是,Applegate机制虽然可以在V471 Tau中使用,但无法解释其他二进制系统的变化(磁场强度不够强),因此可以做到这一点。

我发现最新的论文引用了Vaccaero等。Vanderbosch等人,2015年论文2017。他们认为,由于日食的时机发生了变化,但是白矮星次生的自旋周期没有改变,第三个物体(如棕矮星)无法解释这些变化,因为它应该改变两个“时钟”的时机。 。


感谢您发布这个写得很好的答案!有人复活一个较旧的问题并发布了一个源头周到的答案,这很棒。我将给范德博斯等人。2017今天读。
uhoh,

为什么褐矮星必须在那一处 在天空的平面上?
罗布·杰弗里斯

这是个好的观点。SPHERE的作者已经执行了马尔可夫链蒙特卡罗模拟,以对日食时间变化进行建模。i3,第三个物体(棕色矮人)的倾斜度在公式中,但在拟合中它们未显示该参数的范围或相关性参数。我认为i3的不确定性包含在其误差栏中。据推测,距月食正时的第三机体半长轴的允许范围,再加上相距较近的距离,可能会产生较窄的分离距离。
astrosnapper,

再次感谢您的出色回答。两时钟方法(i.stack.imgur.com/LXSqR.png)是对SPHERE非观察的很好补充。我还不完全了解Applegate((改变惯性矩的物体可以通过改变自身的旋转速度而不是与轨道角动量交换来保存角动量,是吗?),但我会继续读下去,也许问一个新的问题。
uhoh
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