Survival of a brown dwarf after engulfment by a red giant star
(论文摘要)白矮星WD 0137 -349的高分辨率光谱学揭示了一个弱的H α发射线,这是由于一个低质量的伴星在近轨道上。利用这一发射特征,以及白矮星的H α吸收线的窄NLTE核心,我们测量了轨道周期为116分钟,分离度为0.65 Rsun,质量比m2/m1 = K1/K2 = 0.134+/-0.006。从白矮星的质量(0.39+/-0.035 Msun),我们推导出伴星的质量为0.053+/-0.006 Msun。这远低于通常用来区分棕矮星和恒星的0.075Msun的极限。观测到的WD 0137 -349的红外通量分布也与一个老的棕矮星光谱类型中T或稍早的模型一致。该系统是分离的,褐矮星必须在之前的共同包络演化阶段中幸存下来,为这种相互作用的模型提供了关键的观测测试。
2006-08-02 astro-ph
A near-infrared spectroscopic detection of the brown dwarf in the post common envelope binary WD0137-349
我们提供了一个近红外光谱的近距离,分离的白矮星+棕矮星双星WD 0137 -349(Maxted等2006),直接揭示了亚恒星的同伴,通过超过1.95微米的流量。我们最好用白矮星+L 8复合模型来匹配数据。对于年龄约为1 Gyr的冷伴星,其光谱类型与Maxted等人(2006年)根据径向速度测量(0.053 +/-0.006 Msun)确定的质量一致,并支持褐矮星在导致这颗近距离双星形成的共同包络演化的前一阶段中幸存下来的演化情景。褐矮星是迄今为止发现的白矮星的最低质量伴星,也是已知在共同的包络阶段幸存下来的最低质量物体。在1300 < T <1400 K时,WD 0137 - 349 B也是已知最冷的白矮星伴星。在a = 0.65 Rsun的距离处,褐矮星的半球面对16,500 K的白矮星,通过辐射被加热。我们讨论了这种额外的加热可能产生的影响,特别是与那些其他密切的双星与亚恒星的同伴,热彗星。我们提出了未来的观测,以调查褐矮星的“白天”和“夜晚”之间可能的温度差异。
2006-09-13 astro-ph
Hubble Space Telescope NICMOS Observations of T Dwarfs: Brown Dwarf Multiplicity and New Probes of the L/T Transition
我们介绍了哈勃空间望远镜NICMOS成像调查的22个T型场棕矮星的结果。五个被解析为角间距为0“05-0“35的二元系统,并且基于组分F110 W-F170 M颜色(指示CH 4吸收)和低背景污染概率建立了伙伴关系。先前的地面观测显示2 MASS 1553+ 1532 AB是一颗常见的自行双星。这些系统的性质-低多重性分数(11[+7][-3]%解析,经样品选择基准校正),接近的投影分离(a = 1.8-5.0 AU)和接近1的质量比-与以前野外棕矮星双星的结果一致。其中三个双星的组成部分跨越了L型矮星和T型矮星之间的过渡,这一过渡目前还不清楚。对其中一颗恒星SDSS 1021- 0304 AB的光谱分解分析显示,其成分之间存在一种特殊的通量反转,因为它的T5次级恒星在1.05和1.27微米处比它的T1初级恒星亮约30%。这个系统,2 MASS 0518- 2828 AB和SDSS 1534+ 1615 AB都证明了在晚型L到中型T矮星之间观察到的J带增亮是这种光谱转变的内在特征,尽管没有以前推测的那么明显。我们还发现,解决的二进制部分的L7 T3.5矮星是其他L和T矮星的两倍,一个异常,可以解释通过L/T过渡的棕矮星的相对快速的演变,也许是由动态(非平衡)耗尽光球凝聚。
2006-05-22 astro-ph
SDSS J080531.84+481233.0: An Unresolved L Dwarf/T Dwarf Binary
SDSS J080531.84+481233.0是一颗奇特的L型矮星,呈现出异常的蓝色近红外和中红外颜色,以及发散的光学(L4)和近红外(L9.5)光谱分类。这些特殊的光谱特征被不同地归因于凝结云效应或太阳下金属丰度。在这里,我提出了一个改进的近红外光谱的这个来源,进一步证明了弱甲烷吸收在1.6微米,但没有相应的频带在2.2微米的存在。结果表明,这些功能可以集体再现的组合光谱的二进制与L4.5和T5组件,推导出的光谱模板匹配。因此,SDSS J080531.84+481233.0似乎是一个新的低质量双星,跨越了L矮星/T矮星过渡,这是目前理论模型对褐矮星的演化阶段仍然知之甚少。SDSS J080531.84+481233.0的案例进一步说明了如何在不需要高角分辨率成像或径向速度监测的情况下识别和表征L矮/T矮双星的选定范围,从而潜在地减轻了此类技术固有的一些检测偏差和限制。
2007-06-13 astro-ph
New Close Binary Systems from the SDSS-I (Data Release Five) and the Search for Magnetic White Dwarfs in Cataclysmic Variable Progenitor Systems
我们目前的最新目录超过1200光谱选择密切的双星系统观察斯隆数字巡天通过数据发布五。我们利用这个星表在灾变变星系统中寻找磁性白矮星。考虑到大约25%的激变变星包含磁性白矮星,而我们的大样本密近双星系统应该包含许多激变变星的祖先,我们在这个样本中只发现两个潜在的磁性白矮星是非常令人惊讶的。候选的磁性白矮星,如果得到确认,将拥有相对较低的磁场强度(B_WD < 10 MG),类似于中极星,但远低于目前极星的平均磁场强度。需要对这些系统进行额外的观测,才能确定白矮星是磁性的。即使这两个系统被证明是分离的磁白矮星+ M矮星双星的第一个证据,目前已知的激变变星群和假定的近距离双星祖先的性质之间仍然有很大的差距。
2007-04-05 astro-ph
CLOUDS search for variability in brown dwarf atmospheres
背景:L型超冷矮星和褐矮星有多云的大气层,可以容纳类似天气的现象。对光度或光谱变化的探测将提供对未解决的大气不均匀性的深入了解,例如全球云层中的洞。目的:有人提出,增长的不均匀性在全球云层甲板可能占L-T型过渡的棕矮星光球从多云到清晰的条件。这种机制与可变性是相容的。为了验证这一假设,我们寻找了5颗L 6到T6棕矮星光谱的变化。方法:我们使用VLT/ISAAC,在0.99- 1.13 μ m,和IRTF/SpeX获得了我们的两个目标,在J,H和K波段的光谱时间序列。我们寻找统计变量线和它们之间的相关性。结果:在某些物体中观察到高频谱频率变化,但这些检测是边缘性的,需要确认。我们没有发现大幅度变化的光谱形态的证据,我们把公司的上限为2至3%的宽带变化,在几个小时的时间尺度上。T2转换棕矮星SDSS J1254-0122显示出许多可变的特征,但安全的可变性诊断需要进一步的观测。结论:假设任何变化都是由表面上大规模晴朗和多云区域的模式旋转引起的,我们发现,对于我们的四个目标,云量破坏的典型物理尺度应该小于磁盘面积的5-8%。在SDSS J1254-0122中看到的可能变化不足以让我们确认云破裂假设。
2008-01-15 astro-ph
Discovery of a Magnetic White Dwarf/Probable Brown Dwarf Short-Period Binary
磁白矮星SDSS J121209.31+013627.7显示出一条微弱、狭窄的H α发射线,其径向速度和强度在约90分钟的周期内被调制。虽然这表明附近有一颗伴星受到辐射,但在光谱中没有明显的冷连续谱成分,红外测光将伴星的绝对星等限制在M_J > 13.37。这相当于一个孤立的L5矮星,T_eff < 1700 K。对可能演化历史的考虑表明,直到0.6 Gyr前,这颗褐矮星围绕着一颗P1 yr,a1 AU的1.5 M太阳主序星运行,因此类似于太阳系外行星搜索中发现的许多气态超行星。当大质量恒星离开主序星时,共同的包层演化将周期减少到只有几个小时,随之而来的角动量损失进一步降低了轨道。这对双星的观测条件已经成熟,可以更好地研究棕矮星和辐射对它们结构的影响。
2005-08-01 astro-ph
Limits on the infrared photometric monitoring of brown dwarfs
最近的超冷场M和L矮星(低质量恒星或棕矮星)的监测计划已经发现低振幅光度I波段的变化,这可能与光球凝聚物的不均匀分布。进一步的证据表明,这种分布可能会在很短的时间尺度上演变,特别是为了一个旋转周期或less.In试图更详细地研究这种行为,我们已经进行了一个试点计划,以监测三个L矮星在近红外这些对象是显着明亮比在较短的波长。提出了一种稳健的数据分析方法,以提高红外光度法的精度和可靠性。在峰间振幅为0.04 mag(2M1112为0.08 mag)以上的2M1439和SDSS 1203中,在J或Km带中均未检测到显著变异性。由于目标星和参考星的颜色差别很大,达到较低探测极限的主要限制因素被怀疑是地球大气层中的二级消光效应。提出了克服这些影响的建议,以提高红外变化搜索的灵敏度和可靠性。
2002-10-18 astro-ph
VLT/FORS spectroscopy of faint cataclysmic variables discovered by the Sloan Digital Sky Survey
我们提出了中等分辨率VLT/FORS 2光谱的斯隆数字巡天发现的6个激变变量。我们确定了SDSS J023322.61+005059.5的轨道周期(96.08 +/- 0.09 min),SDSS J091127.36+084140.7(295.74 +/- 0.22 min),SDSS J103533.02+055158.3(82.10 +/- 0.09 min)和SDSS J121607.03+052013.9(最可能为98.82 +/-0.16分钟,但92 min和107 min的一天假值也是可能的)。这里测得的四个轨道周期中有三个接近观测到的激变变星75- 80分钟的最小周期,表明SDSS发现的这些天体的总体性质与通过其他手段发现的激变变星的性质有很大不同。SDSS J023322.61+005059.5的额外测光揭示了大约60分钟的周期性,我们将其解释为白矮星的自旋周期,这表明该系统是一个具有低吸积率的中间极性系统。SDSS J103533.02+055158.3的周期正好在观测到的最小值处,光谱由冷白矮星主星主导,并显示出深食,因此是精确确定系统参数的极好候选者。SDSS J121607.03+052013.9的光谱轨道的速度振幅只有13.8 +/- 1.6 km/s,这意味着这个系统有一个极端的质量比。从几个物理约束,我们发现,这个对象必须包含一个高质量的白矮星或棕矮…
2006-09-07 astro-ph
The Fate of Former Companions to Hypervelocity Stars Originating at the Galactic Center
位于银河系晕中的超高速恒星SDSS J 090745.0 +024507(Brown et al. 2005)很可能是由中央黑洞SgrA*(Hills 1988)分裂的双星系统产生的。我们研究的命运前二进制同伴类似的超高速恒星(HVS)模拟600个不同的双轨道周围的SgrA* 与直接N体积分代码。对于某些轨道参数,双星分裂过程导致HVS的喷射速度几乎比SDSS J090745.0+024507观测到的速度大一个数量级。前伴星的轨道是高度偏心的,类似于观测到的一些离SgrA* 最近的恒星的轨道。
2006-01-20 astro-ph
SDSS J1534+1615AB: A Novel T Dwarf Binary Found with Keck Laser Guide Star Adaptive Optics and the Potential Role of Binarity in the L/T Transition
我们用凯克钠激光导星自适应光学系统将新发现的T矮星SDSS J1534+1615分解为0.11“双星。这颗双星的积分光谱类型为T3.5,为研究早期和中期T矮星中独特的J波段增亮提供了一个新的基准,使用了两颗具有不同光谱类型但具有共同金属丰度和年龄以及非常相似的表面重力的棕矮星。我们根据这两种成分的近红外颜色估计它们的光谱类型为T1.5+/-0.5和T5.5+/-0.5,这与将积分光谱建模为两种成分的混合一致。所观察到的近红外线通量比是唯一的相比,所有以前已知的亚恒星双星:在H和K'是较暗的组件是明亮的J。这种近红外线通量的反转是一种表现的J-波段增亮在这个单独的二元系统。因此,SDSS 1534+1615证明增亮可以是超冷光球固有的(例如,由云破裂和/或云沉降的快速增加引起),并且不一定是由观测到的T矮星系综之间的物理变化引起的(例如,质量、年龄和/或金属量的范围)。我们认为,明显的大幅度的J-带增亮可能是由于高发病率的未解决的二进制和真正的振幅的现象可能是更温和的。这种情况意味着在这些光谱子类中真正的单一物体相对罕见,与L/T转换推断的小有效温度范围一致。
2006-05-01 astro-ph
Binary Star Origin of High Field Magnetic White Dwarfs
表面磁场超过$1 $ MG的白矮星被发现是孤立的单星,相对来说更多的是在磁激变变星中。斯隆数字巡天发现了大约1,253颗白矮星,它们有一颗脱离的低质量主序星伴星,但没有一颗被观测到氢线的塞曼分裂与超过1 MG的磁场有关。如果白矮星上如此高的磁场是由单个恒星的孤立演化造成的,那么在SDSS双星样本中,高磁场白矮星的比例应该与单个恒星相同。因此,我们推断,如此高的磁场的起源一定与激变变星的形成密切相关。CV从普通的包层演化中出现,它们是非常接近但分离的双星,然后通过磁制动或引力辐射聚集在一起。我们提出,在共同包络相的末端,轨道间隔越小,磁场越强。磁激变变星起源于那些几乎合并的共同包络系统。我们进一步提出,那些合并的共同包络系统是单个高场白矮星的祖先。因此,所有的高磁白矮星,无论是单颗恒星还是MCV的组成部分,都有一个双星系统的起源。这一假说也解释了为什么单个白矮星的磁场强度在10,000 - 1,000,000 G之间的相对缺乏。这样的中场白矮星更容易在激变变星中发现。此外,如果当两个简并核心合并在一个共同的包层中时形成一小部分高磁白矮星,那么高磁白矮星偏向于更高的质量是可以预期的。类似的情况也可以解释非常高场的中子星。
2008-05-01 astro-ph
Correlated spectral variability in brown dwarfs
褐矮星大气的模型表明它们表现出复杂的物理行为。观测表明,它们确实是动态的,在数小时的时间尺度上显示出微小的光度变化。在这里,我报告的结果红外(0.95-1.64微米)分光光度监测四个领域的L和T矮星跨越时间尺度为0.1-5.5小时,目标是了解更多关于这种变化的物理性质。光谱分析的差异,同时观察到的参考源,以消除地球大气层的变化。检测到的变化幅度通常为2- 10%,取决于光源和波长。我分析了光谱指数之间相关变化的数据。这种方法比单频带或chisq分析更稳健,因为它不假设(通常不确定的)噪声电平的幅度(尽管显著性检验仍然假设噪声功率谱的形状)。四个目标中的三个显示出相关变异的显著证据。其中一些可能与特定的功能,包括铁,FeH,VO和KI,并有很好的证据,内在的变化,在水,也可能是甲烷。然而,其中一些变化涵盖了更广泛的光谱范围,这将是一致的尘埃不透明度的变化。潜在的共同原因是对流引起的局部温度或成分波动。通过观察高信噪比的叠加光谱,我们看到了许多以前确定的L和T矮星的光谱特征,如KI,NaI,FeH,水和甲烷。特别地,我们可能已经在L5矮SDSS 0539-0059中检测到1.3-1.4微米处的甲烷吸收。
2007-11-28 astro-ph
J-Band Infrared Spectroscopy of a Sample of Brown Dwarfs Using Nirspec on Keck II
近红外光谱观测的样本非常冷,低质量的对象提出了更高的光谱分辨率比以往任何研究。其中六颗是L型矮星,光谱级别从L2到L 8/9不等,第七颗是甲烷或T型矮星。这些新的观测结果是在NIRSPEC的调试过程中获得的,NIRSPEC是夏威夷莫纳克亚山凯克II 10米望远镜的第一台高分辨率近红外低温光谱仪。每个源的光谱分辨率为R=2500,从1.135到1.360微米(约J波段)。在此分辨率下,揭示了丰富的光谱结构,其中大部分是由于未解决的分子跃迁的混合。强线由于中性钾(KI),和带由于氢化铁(FeH)和蒸汽(H2O)的变化显着整个L序列。在L_5 ~ L_8之间,氢化铁消失,蒸汽带加深,KI线逐渐变弱,但由于压力加宽而变宽。在1.22微米处出现未识别的特征,其具有与FeH类似的温度依赖性,但在可用的FeH不透明度数据中没有对应物。由于这些物体在近红外波段比I波段亮3-6个星等,因此光谱分类是有效的。其中一个被研究的天体(2 MASSW J1523+3014)是迄今为止2微米全天巡天(2 MASS)发现的最冷的L型矮星,但它的光谱仍然与甲烷主导的天体(如Gl 229 B或SDSS 1624+0029)明显不同。
2000-03-03 astro-ph
Modelling Alkali Line Absorption and Molecular Bands in Cool DAZs
Oppenheimer等人(2001)和Harris等人(SDSS,2003)在对冷白矮星的巡天观测中发现了两颗表现出明显的极宽和强烈的NaI D吸收的奇特恒星。我们讨论了这些对象的性质,使用PHOENIX大气模型的贫金属棕矮星/极低质量的恒星,和新的白矮星LTE和NLTE模型的氢和氦为主的大气与金属。这些包括化学平衡中的完整分子形成和基于Allard等人(2003年)的阻尼曲线的碱金属共振线加宽模型,以及金属硫化物的新分子线不透明度。我们的计算的第一个结果表明,以氢为主的WD大气与钠丰度大致一致的高吸积状态的良好协议。我们分析偏离的钠,钾,镁和钙的丰度从宇宙模式和评论这些结果的影响标准吸积情景。
2005-01-05 astro-ph
Discovery of Four Field Methane (T-type) Dwarfs with 2MASS
利用2 MASS巡天数据发现了四颗甲烷(T型)褐矮星。另外一个先前由SDSS发现的甲烷矮星也被发现。近红外光谱清楚地显示了1.6和2.2 μ m的CH 4吸收带的特征对象与T_eff < 1300 K,以及加宽的H2O带在1.4和1.9 μ m。将这些天体的光谱与Gl 229 B进行比较,我们认为所有新的2 MASS T矮星的温度都高于950 K,从最热到最冷的顺序是:2 MASS J1217-03,J1225-27,J1047+21和J1237+65。基于这个初步的样本,我们发现了一个温暖的T矮星表面密度为0.0022 T矮星/平方。度,或整个天空中约90个J < 16的温暖T矮星。由此得到的空间密度上限为0.01 T矮星/pc ^3,与柯克帕特里克等人(1999)的L矮星样本相当。
1999-08-03 astro-ph
Near-Infrared Photometry and Spectroscopy of L and T Dwarfs: the Effects of Clouds, Gravity, and Effective Temperature
我们在MKO系统上提出了新的JHKL 'M'测光方法,用于从SDSS和2 MASS中识别的大样本L和T矮星,并根据Geballe等人(2002)的方案进行分类。我们收集了105颗L型和T型矮星的样本,它们在一个测光系统上被统一分类和测量。L型矮星的散射JHK光谱指数和颜色可能是由高度、分布和凝结云厚度的变化引起的。晚T型矮星的H-K色散射可能反映了K带通量对压力引起的H_2不透明度的敏感性,而压力引起的H_2不透明度本身对表面引力敏感。晚T矮星的M'光度比在化学平衡条件下预测的暗1.5-2.5倍。我们计算了42个测量了三角视差的L矮星和T矮星的L_bol和T_eff。我们发现L7-T4型的T_eff约为1450 K,这支持了最近的模型,该模型将L-T转变期间JHK波段光度和光谱特征的变化归因于凝析云在T_eff的窄范围内的快速变化。我们计算了2 MASS 0415-0935(T9)的T_eff = 600-750 K,它取代了Gl 570 D成为已知最冷的褐矮星。
2004-09-17 astro-ph
Multiplicity of Nearby Free-floating Ultra-cool Dwarfs: a HST-WFPC2 search for companions
我们提出了HST/WFPC 2观测的样本134超冷物体(光谱类型晚于M7)来自DENIS,2 MASS和SDSS调查,距离估计范围从7 pc到105 pc。这里报告了15个新的超酷二进制候选者。确认了11个已知的双星,并在其中一些双星中检测到轨道运动。我们估计在这个样本中最近的双星系统的周期在5到20年之间,因此动力学质量将在不久的将来得出。对于二进制频率的计算,我们将自己限制在距离小于20 pc的系统中。在校正了双星偏差之后,我们发现可见双星的比例(在HST检测限)约为10%,并且在20秒差距内的26个物体中,约15%是双星系统,其分离度在1到8 A.U.之间。在2.1 A.U. 140 A.U.还有一个明显的赤字超冷双星与分离大于15 A.U.,双星系统的质量比可能趋于一致。大多数系统的可见光和近红外亮度比在1到0.3之间。我们讨论了我们的研究结果的框架下,目前的方案的形成和演化的自由浮动的棕矮星。
2003-06-10 astro-ph
The Spectra of T Dwarfs. II. Red Optical Data
本文给出了用安装在凯克Ⅰ 10米望远镜上的LRIS观测到的13颗T矮星的6300- 10100 μ m光谱。各种功能进行了鉴定和分析,包括压力加宽的K I和Na I双峰;狭窄的Cs I和Rb I线;弱CaH,CrH和FeH带;强H $_2$ O吸收;和一个可能的弱CH $_4$带。H $α$发射在三个T矮星中被检测到,在先前报道的活动T矮星2 MASS 1237+6526中较强,在SDSS 1254 $-$ 0122和2 MASS 1047+2124中较弱。没有一个T矮星表现出Li I吸收。在近红外光谱类型的光学光谱特征演变的指导下,我们推导出一个并行的光学分类方案,专注于光谱类型T5到T8,锚定到选择光谱标准。我们发现,在我们的分类不确定性($\sim$ 1亚型),光学和近红外类型之间的一般协议,几乎所有的T矮星到目前为止观察到的,包括两个早期类型的T矮星。这些结果表明,在0.6- 2.5 $\micron$谱区,重力和温度的相互竞争效应是相互补偿的。通过比较K I红翼与9250 μ H $_2$ O带的强度,我们确定了解开这些效应的一种可能方法。我们的一个天体2 MASS 0937+2931显示出一个特殊的光谱,具有相当大的红色斜率和相对较强的FeH吸收,这两个结果都是缺乏金属的大气。根据它的近红外特性和大量的空间运动,这个物体可能是一个厚盘或晕褐矮星。
2003-05-08 astro-ph