褐色矮星砂漠

褐色矮星砂漠とは、恒星の周りを公転する理論上の範囲で、その中では褐色矮星が伴天体として見つかる可能性は低い。^{[1]これは通常、}太陽質量の恒星の周囲5 AUまでである。近い軌道にある褐色矮星の少なさは、統計的研究を行うのに十分な数の太陽系外惑星が発見された1998年から2000年の間に初めて指摘された。天文学者たちは、伴星を持つ恒星から5 AU以内の褐色矮星が明らかに不足している一方で、自由に浮遊している褐色矮星は豊富に発見されていることを発見した。^{[2]その後の研究で、3～5 AU以内を}公転する褐色矮星は、太陽と同程度の質量（ M _☉ ）を持つ恒星の1%未満で発見されていることがわかっている。^[3]^[4]褐色矮星砂漠で発見された褐色矮星のほとんどは複数の系で発見されており、褐色矮星砂漠の住民の創造において二重星であることが重要な要因であったことを示唆している。^[5]

砂漠が存在する理由として考えられる多くの理由のうちの 1 つは、惑星 (および褐色矮星) の移動に関係している。褐色矮星が伴星から 5 AU 以内で形成される場合、おそらく中心星に向かって内側に移動し始め、最終的には中心星自体に落ち込む可能性がある。^{[出典が必要]}とはいえ、原始惑星系円盤内での移動の正確な詳細は完全には理解されておらず、FGK 矮星の伴星である褐色矮星は、形成後に目立った移動をしない可能性も同様に高い。2 つ目の考えられる理由は、どの形成パラダイムが呼び出されるかにもよるが、中心核への降着による形成では、高質量形成物体への暴走降着中のガス降着率が円盤内の隙間形成により低下するため、より高質量の褐色矮星が形成される可能性は低いということである。円盤の寿命が限られているため、質量範囲が切り詰められ、最大質量は約 10 木星質量 ( M _J ) に制限される。^{[6]この効果は、}3～5 M _J以上の天体が円盤内で偏心擾乱を励起し、隙間があっても無視できない質量集積を可能にするという事実によっていくらか緩和されるかもしれない。 ^[7] 円盤が重力不安定になりやすい外側 (a>80 AU) で形成される天体は、惑星-褐色矮星閾値を超えるのに必要な質量に達することができるかもしれない。^[8]ただし、褐色矮星質量領域での巨大な天体のタイプ II 移行のタイムスケールが長いため、これらの天体が円盤の内側領域に移動する可能性は低いかもしれない。^[9]

参照

ネプチューンの砂漠

参考文献

^ ヒューバート・クラーとヴォルフガング・ブランドナー (2006)。惑星の形成: 理論、観測、実験。ケンブリッジ大学出版局。ISBN 0-521-86015-6。
^ マーシー、ジェフリー W.、バトラー、R. ポール (2000 年 2 月)、「他の太陽を周回する惑星」、太平洋天文学会刊行物、112 (768): 137–140、Bibcode :2000PASP..112..137M、doi : 10.1086/316516、S2CID 123539686
^ Kraus, Adam L.; et al. (2008 年 5 月)、「褐色矮星砂漠の海岸の地図作成。I. さそり座上部」、The Astrophysical Journal、679 (1): 762–782、arXiv : 0801.2387、Bibcode :2008ApJ...679..762K、doi :10.1086/587435
^ Grether, Daniel; Lineweaver, Charles H. (2006 年 4 月 1 日). 「褐色矮星砂漠の乾燥度はどのくらいか? 太陽のような恒星の周りの惑星、褐色矮星、恒星の相対数の定量化」.天体物理学ジャーナル. 640 (2): 1051–1062. arXiv : astro-ph/0412356 . Bibcode :2006ApJ...640.1051G. doi : 10.1086/500161 . ISSN 0004-637X.
^ Fontanive, C.; Rice, K.; Bonavita, M.; Lopez, E.; Mužić, K.; Biller, B. (2019-06-01). 「最も質量の大きい近接巨大惑星と褐色矮星砂漠メンバーの高連星率」. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 485 (4): 4967–4996. arXiv : 1903.02332 . doi : 10.1093/mnras/stz671 . ISSN 0035-8711.
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^ Kley, W.; Dirksen, G. (2006). 「ディスクの偏心と埋め込まれた惑星」.天文学と天体物理学. 447 (1): 369–377. arXiv : astro-ph/0510393 . Bibcode :2006A&A...447..369K. doi :10.1051/0004-6361:20053914. S2CID 7690026.
^ シーガー、サラ、ドットソン、ルネ、編 (2010)。太陽系外惑星。ツーソン：アリゾナ大学出版局。ISBN 978-0-8165-2945-2。
^ Udry, Stéphane; Santos, Nuno C. (2007). 「太陽系外惑星の統計的特性」. Annual Review of Astronomy and Astrophysics . 45 (1): 397–439. arXiv : astro-ph/0306049 . Bibcode :2007ARA&A..45..397U. doi :10.1146/annurev.astro.45.051806.110529.

[1] ヒューバート・クラーとヴォルフガング・ブランドナー (2006)。惑星の形成: 理論、観測、実験。ケンブリッジ大学出版局。ISBN 0-521-86015-6。

[pasp112_768_2000-2] マーシー、ジェフリー W.、バトラー、R. ポール (2000 年 2 月)、「他の太陽を周回する惑星」、太平洋天文学会刊行物、112 (768): 137–140、Bibcode :2000PASP..112..137M、doi : 10.1086/316516、S2CID 123539686

[apj679_1_762-3] Kraus, Adam L.; et al. (2008 年 5 月)、「褐色矮星砂漠の海岸の地図作成。I. さそり座上部」、The Astrophysical Journal、679 (1): 762–782、arXiv : 0801.2387、Bibcode :2008ApJ...679..762K、doi :10.1086/587435

[4] Grether, Daniel; Lineweaver, Charles H. (2006 年 4 月 1 日). 「褐色矮星砂漠の乾燥度はどのくらいか? 太陽のような恒星の周りの惑星、褐色矮星、恒星の相対数の定量化」.天体物理学ジャーナル. 640 (2): 1051–1062. arXiv : astro-ph/0412356 . Bibcode :2006ApJ...640.1051G. doi : 10.1086/500161 . ISSN 0004-637X.

[5] Fontanive, C.; Rice, K.; Bonavita, M.; Lopez, E.; Mužić, K.; Biller, B. (2019-06-01). 「最も質量の大きい近接巨大惑星と褐色矮星砂漠メンバーの高連星率」. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 485 (4): 4967–4996. arXiv : 1903.02332 . doi : 10.1093/mnras/stz671 . ISSN 0035-8711.

[6] Lubow, SH; Seibert, M.; Artymowicz, P. (1999). 「高質量惑星へのディスク集積」.アストロフィジカルジャーナル. 526 (2): 1001–1012. arXiv : astro-ph/9910404 . Bibcode :1999ApJ...526.1001L. doi :10.1086/308045. S2CID 8619054.

[7] Kley, W.; Dirksen, G. (2006). 「ディスクの偏心と埋め込まれた惑星」.天文学と天体物理学. 447 (1): 369–377. arXiv : astro-ph/0510393 . Bibcode :2006A&A...447..369K. doi :10.1051/0004-6361:20053914. S2CID 7690026.

[8] シーガー、サラ、ドットソン、ルネ、編 (2010)。太陽系外惑星。ツーソン：アリゾナ大学出版局。ISBN 978-0-8165-2945-2。

[9] Udry, Stéphane; Santos, Nuno C. (2007). 「太陽系外惑星の統計的特性」. Annual Review of Astronomy and Astrophysics . 45 (1): 397–439. arXiv : astro-ph/0306049 . Bibcode :2007ARA&A..45..397U. doi :10.1146/annurev.astro.45.051806.110529.