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没有大量的无束缚或宽轨道木星质量的行星

自然体积548，页面183 - 186 (2017）引用本文

主题

摘要

行星形成理论预测，由于动力相互作用和其他过程，一些行星可能会从它们的母星系中喷射出来1，2，3.．不受束缚的行星也可以通过引力坍缩形成，这与恒星形成的方式类似4．通过对年轻星团和恒星形成区域的红外观测，已经发现了少数自由漂浮的行星质量天体5，6以及大范围的调查7，但这些研究是不完整的8，9，10小于5倍木星质量的天体。引力微透镜是唯一能够探索整个自由漂浮行星种群直到火星质量物体的方法，因为微透镜信号不依赖于透镜物体的亮度。微透镜事件的特征时间尺度取决于透镜的质量:透镜的质量越小，微透镜事件越短。之前的分析11对474个微透镜事件的研究发现了超过10个非常短的事件(1-2天)——比已知的恒星群所暗示的要多——表明存在大量的无束缚或宽轨道木星质量行星(据报道几乎是主序恒星的两倍)。然而，这些结果并不符合行星形成理论的预测3.，12以及对年轻群体的调查8，9，10．在这里，我们分析了一个比ref大6倍的微透镜事件样本。11发现于2010-15年。虽然我们的调查对短时间尺度(1-2天)的微透镜事件具有非常高的灵敏度(探测效率)，但我们发现在这个范围内的时间尺度的事件并不多，木星质量的自由漂浮行星或宽轨道行星的频率上限为95%，即每个主序恒星有0.25颗行星。我们发现了一些可能的超短时间尺度事件(时间尺度小于半天)，这可能表明存在地球质量和超地球质量的自由漂浮行星，正如行星形成理论所预测的那样3.，12．

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图1:2010 - 2015年OGLE发现的2,617个高质量微透镜事件的观测时间尺度分布。
图2:根据检测效率修正的事件时间尺度分布。
图3:超短微透镜事件候选者的光曲线。

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下载参考

确认

我们感谢OGLE团队的前成员M. Kubiak和G. pietrzyzynski在过去几年里对OGLE光度数据收集的贡献。OGLE项目获得了来自波兰国家科学中心的资助，通过MAESTRO 2014/14/A/ST9/00121授予A.U.

作者信息

作者及隶属关系

  1. 华沙大学天文台，Aleje Ujazdowskie 4，华沙，00-478，波兰

    Przemek Mróz, Andrzej Udalski, Jan Skowron, radoswarsaw Poleski, Szymon kozowski, michaowk . szymazynski, Igor soszyzynski， Łukasz Wyrzykowski, paweowa Pietrukowicz, Krzysztof Ulaczyk, Dorota Skowron & michaowlak

  2. 美国俄亥俄州哥伦布市，43210，西18大道140号，俄亥俄州立大学天文系

    雷达手表ław Poleski

  3. 华威大学物理系，英国考文垂CV4 7AL

    Krzysztof Ulaczyk

作者
  1. Przemek Mroz
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  2. Andrzej Udalski
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  3. Jan skowron4月份
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  4. 雷达手表ław Poleski
    查看作者出版物

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  5. Szymon Kozłowski
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  6. 米夏沃克·希马斯基
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  7. Igor Soszyń滑雪
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  8. Łukasz Wyrzykowski
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  9. PawełPietrukowicz
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  10. Krzysztof Ulaczyk
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  11. 这样skowron4月份
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  12. Michałpswlak
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贡献

pm分析和解释数据，并准备手稿。a.u启动了该项目，减少了数据，并进行了检测效率模拟。所有作者收集了OGLE光度观测结果，对目前的结果和手稿进行了回顾、讨论和评论。

相应的作者

对应到Przemek Mroz．

额外的信息

审核人信息自然感谢C. Clanton, S. Raymond和T. Sumi对本工作的同行评审所作的贡献。

出版商注:施普林格《自然》杂志对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。

扩展的数据图形和表格

扩展数据图1用于模拟的星系隆起光度函数。

一个BLG513.12子场的深光度函数(LF)，由OGLE-IV巡天和哈勃太空望远镜(HST)观测到。38．两个光度函数在16星等<的范围内重叠。我< 18 mag。这个深光度函数被用作模板，在分析场中生成人工微透镜事件，在给定场中移动到与红色团块状巨星的质心匹配之后。b，子场BLG512.32观测光度函数与模拟光度函数的比较。

扩展数据图2检测效率曲线。

检测效率作为爱因斯坦时间尺度的函数tE对于所有分析字段(给定字段中所有子字段的平均值)。字段BLG501、BLG505和BLG512的观察周期为20分钟，其余字段的观察周期为60分钟。错误条是1σ给定条件下模拟事件数的泊松不确定性tE箱子

扩展数据图3测量的爱因斯坦时间尺度比较tE,出以及“真实的”(模拟的)时间尺度tE,在用于模拟事件。

只有通过选择标准的事件扩展数据表3(包括对混合参数的切割f年代> 0.1)。请注意，颜色刻度是对数的。测量和实际时间尺度之间没有系统偏移。

扩展数据图4测量参数与“真实”(模拟)参数的比较

一个，测量的爱因斯坦时间刻度之间的比值tE,出以及“真实”(模拟)时间尺度tE,在对于模拟事件与混合参数f年代=F年代/（F年代+Fb)．模糊和高度混合的时间尺度(f年代< 0.1)的事件不能很好地测量，并且由于爱因斯坦时间尺度、混合和撞击参数之间的强退化而有偏倚。显示高度负混合的事件时间表(f年代> 1.5)被系统低估，但偏差相对较小，此类事件在所有事件中占可忽略不计的比例。b的分布tE,出/tE,在对于通过选择标准的模拟事件扩展数据表3(包括对混合参数的切割f年代> 0.1)。无论时间尺度如何，测量时间尺度和实际时间尺度之间的系统偏差不超过1%。对于90%的模拟事件，0.63 <tE,出/tE,在< 1.65。MAD是数据中位数的绝对偏差中位数。

扩展数据图5 IMF斜率约束。

一个，假设所有透镜都是单透镜;b，假设二进制分数f箱子= 0.4。

表1超短微透镜事件候选的最佳拟合参数
全尺寸表
扩展数据表2分析字段的基本信息
全尺寸表
表3高质量微透镜事件的选择标准
全尺寸表
扩展数据表4在单个时间尺度箱中检测到的事件数量
全尺寸表
扩展数据表5分析场的检测效率
全尺寸表

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Mróz, P.， Udalski, A.， Skowron, J.;et al。没有大量的无束缚或宽轨道木星质量的行星。自然548， 183-186(2017)。https://doi.org/10.1038/nature23276

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