摘要
同位素丰度比在天文学和行星科学中发挥着重要作用,为太阳系的起源和进化、星际化学和恒星核合成提供了深刻的见解1,2.与氘/氢比值相比,碳同位素比值在太阳系中被发现大致恒定(约89)1,3.,但确实在星系尺度上随a12C /13在当前的局部星际介质中,C同位素比值约为684,5,6.在分子云和原行星盘中,12有限公司/13CO比值可以通过冰和气体的分配而改变7,低温同位素离子交换反应8和同位素选择光离解9.这里我们报告观察到的13大气中年轻的CO,吸积超级木星TYC 8998-760-1 b,统计显著性大于6 σ。边缘的地球大气温度结构,化学成分和光谱定标的不确定性提示12有限公司/13公司的比例\ ({31} _ {-10} ^ {+ 17} \)(90%的置信度),在13C相对于地面标准和当地星际值。由于TYC 8998-760-1 b目前的位置大于或等于160天文单位,远远超出了CO雪线,我们假设它的大部分碳是从富集在13通过分馏C。
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数据可用性
这些数据可从ESO科学档案馆公开获取,项目编号为2103.C-5012(C)。
代码的可用性
数据分析是按照标准过程使用自定义Python脚本执行的。代码和简化频谱可从https://gitlab.strw.leidenuniv.nl/yzhang/yses1b-sinfoni.大气检索模型使用petitRADTRANS,它可从https://petitradtrans.readthedocs.io/,以及嵌套采样工具py多项,该工具可从https://johannesbuchner.github.io/PyMultiNest/.
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确认
感谢E. van Dishoeck、A. Cridland和A. Miotello对原行星盘中碳分馏的讨论。我们感谢查布13CO行列表比较。根据欧洲南方天文台(ESO)在ESO计划2103.C-5012(C)下收集的观测结果。y.z和I.A.G.S.感谢欧洲研究理事会(ERC)在欧盟地平线2020研究和创新项目资助协议编号694513的资助。A.J.B.和F.S.的研究导致了这些结果,并获得了欧洲研究理事会在ERC启动拨款协议678194 (FALCONER)下的资助。pm感谢欧洲研究理事会根据欧盟地平线2020研究和创新计划提供的支持,资助协议编号为832428。根据与美国国家航空航天局的合同,部分研究是在加州理工学院喷气推进实验室进行的。
作者信息
作者和联系
贡献
y.z和I.A.G.S.进行了数据分析并撰写了手稿。A.J.B.领导了SINFONI的提案,计划了观测并对手稿进行了评论,他还是青年太阳系外行星调查(YSES)的主要研究员,该调查导致了TYC 8998系统的发现。pm开发了检索模型并协助数据分析。c.g.、M.A.K、e.e.m.、t.m.、M.R.和F.S.组成了YSES的核心团队,为SINFONI的提案做出了贡献,并对手稿进行了评论。H.J.H.帮助准备观察结果,并对手稿进行了评论。
相应的作者
道德声明
相互竞争的利益
作者声明没有竞争利益。
额外的信息
同行审查的信息自然感谢Drake Deming和其他匿名审稿人对这项工作的同行评审所做的贡献。同行评审报告可用。
出版商的注意施普林格自然对出版的地图和机构附属的管辖权要求保持中立。
扩展的数据图和表
图1利用SINFONI在甚大望远镜上观测TYC 8998-760-1 b的示意图。
背景图像由VLT上的SPHERE仪器捕获(资料来源:ESO/Bohn et al.)。蓝色小框是SINFONI观测b行星的视场范围,主恒星和c行星都在视场范围之外。放大的蓝框显示了波长折叠图像的一个例子,显示了来自星光的微不足道的贡献。
图2检索参数后置图。
一个,完整(青色)和简化(红色)模型的检索参数和温度结构的后视图。垂直虚线表示分布的5%、50%和95%分位数(90%的不确定性)。b,T- - - - - -P概要文件。颜色饱和度降低的阴影区为1σ, 2σ和3σ温度不确定性包络。黑色虚线表示发射贡献函数的通量平均值。温度不确定性包络的不透明度用这个贡献函数进行了缩放。c,完整和简化检索模型的拟合统计量,其中ln(Z)和ln (B米)分别为贝叶斯证据的对数和贝叶斯因子的对数。
图3各夜数据检索参数后置图。
类似于扩展数据图。2.
图4互相关信号13各夜和乐队的指挥官。
一个,分别两晚的观察残差。b,各个夜晚的相互关联信号。c,过滤了两者的观察残差13公司bandheads分开。d,来自单个带头的互相关信号。
图5大地电磁吸收线和相互关信号的影响13延伸波长区域的CO。
一个,大地传输模型与残差的比较。有些噪声是由于大地校正不完善造成的,如虚线所示。b大地模型与模型之间的相互关系13CO模型,两者之间无相关性。
图6 Keck/NIRSPEC采集的褐矮星2M0355 k波段光谱与的互相关信号13有限公司
黑线为观测光谱,橙线为检索分析得到的最佳拟合模型。底部:CCF之间13CO模型和观测残差。在零速度时的峰值清楚地显示了检测13有限公司
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张,杨,斯奈伦,i.a.g.,博恩,A.J.et al。的13年轻的吸积超级木星的富含co的大气。自然595, 370 - 372(2021)。https://doi.org/10.1038/s41586-021-03616-x
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