Trace hydrogen in helium atmosphere white dwarfs as a possible signature of water accretion
少数拥有氦主导大气的白矮星在其对流区含有异常大量的氢，金属污染的白矮星GD 16是最早被认可的例子之一。我们报告发现了一颗类似的恒星：这颗白矮星碰巧被命名为GD 17。我们获得了GD 16和GD 17的中分辨率光谱，并计算了光球H，Mg，Ca，Ti，Fe和Ni的丰度和吸积率。金属丰度比表明，这两颗恒星最近吸积的碎片是镁贫相比，散装地球的组成。然而，与金属污染物不同，H从未扩散出白矮星的大气，我们提出GD 16和GD 17异常高的大气H含量（分别为$2.2\times 10^{24}$ g和$2.9\times 10^{24}$ g）可能是由先前的含水微行星吸积造成的。比较729颗氦大气白矮星中微量H和金属污染的检测，我们发现，与无金属的对应物相比，金属污染的白矮星中H的存在几乎是其两倍。这种高度显著的相关性表明，在白矮星的冷却年龄，在许多He大气（包括GD 16和GD 17）中检测到的至少一部分H与金属污染物一起吸积，其中最合理的来源是水。在这种情况下，水必须是常见的岩石星子系统。
2017-02-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Ultracool Dwarfs Observed with the Spitzer Infrared Spectrograph -- III. Dust Grains in Young L Dwarf Atmospheres Are Heavier
本文分析了斯皮策望远镜观测的极冷矮星光谱，发现年轻低重力L型矮星的硅酸盐吸收特征由较大且重的非晶含铁镁辉石颗粒引起，首次提供了极冷大气中尘埃存在重力依赖性沉降的直接光谱证据。
2023-06-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
The SPHINX M-dwarf Spectral Grid. I. Benchmarking New Model Atmospheres to Derive Fundamental M-Dwarf Properties
在我们的太阳系和银河系附近，大约70-80%的恒星是M矮星。相对于太阳型恒星，它们跨越一系列低质量和低温度，促进了整个大气层的分子形成。标准的恒星大气模型主要是为FGK恒星设计的，在表征冷恒星光谱中的宽带分子特征时面临挑战。本文介绍了一个新的一维自洽辐射-对流热化学平衡模型SPHINX，它计算了M矮星低分辨率（R~250）的大气和光谱网格。我们将最新的预先计算的吸收截面与压力增宽的主要分子在晚K，早期/主序星。然后，我们验证我们的网格模型获得的基本属性（Teff，log（g），[M/H]，半径和C/O）为10个基准M+G双星已知的主机金属丰度和10 M矮星干涉测量角直径。利用高斯过程推理工具海星，我们占相关和系统噪声在低分辨率（光谱拼接的SpeX，SNIFS，和STIS）的观测，并获得强大的估计基本M矮大气参数。此外，我们评估了光球异质性对获得的[M/H]的影响，并发现它可以解释一些观测偏差。我们还探讨了模型假设的对流混合长度参数是否会影响推断的半径，有效温度和[M/H]，并再次发现这可能解释干涉测量观测和模型推导的恒星参数之间的差异较冷的M矮星。主要是，我们展示了利用低分辨率M矮星光谱中宽带分子吸收特征的独特优势，并展示了改善系外行星宿主和晚期棕矮星同伴基本特性约束的能力。
2022-06-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Cool Side: Modeling the Atmospheres of Brown Dwarfs and Giant Planets
褐矮星或太阳系外巨行星的大气层控制着物体发出的辐射光谱，并调节其随时间的冷却。虽然对这些大气层的研究是根据几十年来模拟恒星和行星大气的经验进行的，但这些物体的独特特征对正演模拟提出了独特的挑战。特别是，由富含分子的大气、分子不透明度谱线列表（有时达到100亿吸收谱线或更多）、多个云形成冷凝物和不平衡化学过程产生的复杂化学过程，所有这些结合在一起，为任何建模工作创造了一个具有挑战性的任务。本文介绍了将这些复杂性纳入一维辐射对流平衡模型的亚恒星物体的过程。我们讨论了基本的数学以及用于模拟物理，化学，辐射转移，和其他相关的理解这些大气过程的技术。审查的重点是大气模式的创建过程，并简要介绍了一些模式预测数据的比较。审查的最后是该领域目前的挑战和对未来的一些评论。
2014-10-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Sonora Brown Dwarf Atmosphere and Evolution Models I. Model Description and Application to Cloudless Atmospheres in Rainout Chemical Equilibrium
我们提出了新一代的亚恒星大气和演化模型，适用于L，T和Y型棕矮星和自发光太阳系外行星的研究。大气模型描述了辐射对流平衡时大气的预期温度-压力廓线和出射光谱，有效温度和重力在$200\le T_{\rm eff}\le2400\,\rm K$和$2.5\le \log g \le 5.5$范围内。这些范围包含了一组金属丰度（$[{\rm M/H}] = -0.5$到$+0.5$）、碳氧比（太阳的0.5到1.5倍）和年龄，质量从0.5到85木星质量不等。演化表描述了这些亚恒星物体随时间的冷却。这些模型扩展了目前可用的模型大气的多样性，特别是更冷的有效温度和更大的C/O范围。与过去的这种模式相比，值得注意的改进包括更新的不透明度和大气化学。在这里，我们描述了我们的建模方法，并提出了我们最初的一批模型的无云，化学平衡的气氛。我们比较建模的光谱，光度学，和各种数据集的演变。
2021-07-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Effect of Dust Size on the Near-Infrared Spectra (1.0-5.0 $μ$m) of Brown Dwarf Atmospheres
在这项研究中，我们证明了大气尘埃的大小依赖于10个L矮星的近红外光谱，并限制每个L矮星大气中的尘埃颗粒的大小。在以往的研究中，通过比较观测和模拟的光谱，认为它们的光谱形状与理论预测的偏差是普遍的特征。在这里，我们专注于棕矮星大气中的尘埃大小，以了解观测到的光谱。我们确认，改变尘埃大小会改变大气的温度-压力结构，光谱形状也会相应改变。在尘埃是辐射的主要吸收体的波长处（尘埃主导的区域），大的尘埃不透明度与中等的颗粒尺寸相结合，例如，0.1 $μ$ m导致光球温度低，因此通量小。相反，对于气体吸收占主导地位的波长（气体占主导地位的制度），一个大的尘埃不透明度修改的温度-压力结构，导致在一个高的光球温度，这对应于大通量的排放。考虑到尺度效应，我们将1-5 $μ$ m波长范围内的模型光谱通量与观测值进行了比较，以约束AKARI和SpeX或CGS 4观测到的10颗L矮星大气中的主要尘埃尺度。最后，我们发现，所观察到的数据再现具有更高的保真度的模型的基础上，一个中等的灰尘大小为0.1-3.0 $μ$ m的这些L型矮星6，因此，我们建议，这样的大气尘埃大小适用于大多数的L型矮星。
2021-10-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detection of cesium in the atmosphere of the hot He-rich white dwarf HD 149499B
我们报告了在一颗白矮星的大气中首次探测到铯（Z = 55）。在富含氦的白矮星HD 149499 B（Teff = 49，500 K，log g = 7.97）的远紫外光谱探测器光谱中，大约有十几条Cs IV，Cs V和Cs VI的吸收线被确定。这些线的等效宽度范围为2.3至26.9 m3。我们进行了光谱合成分析，以确定大气中的铯含量。非LTE大气模型的计算是通过在计算中明确考虑铯来进行的。为了这个目的，我们计算了Cs IV Cs VI的束缚-束缚跃迁的振子强度与AUTOSTRUCTURE（多组态Breit-Pauli）和GRASP 2K（多组态Dirac-Fock）原子结构代码既没有测量值，也没有理论值在文献中报道。我们测定了铯丰度log N（Cs）/N（He）= -5.45（0.35），其也可以用质量分数log X（Cs）= -3.95（0.35）表示。
2022-11-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Signature of Chromospheric Activity in Brown Dwarfs Revealed by 2.5-5.0 Micron AKARI Spectra
我们认为2.7微米H_2O、3.3微米CH_4和4.6微米CO吸收带可以作为棕矮星色球活动的良好示踪。在我们以前的研究中，我们发现有困难的解释整个光谱之间的1.0和5.0微米的统一云模型（UCM），褐矮星大气模型。基于简单的辐射平衡，模式大气中的温度通常随高度单调下降。然而，如果棕矮星有色球层，正如一些观测所推断的那样，高层大气的温度更高。我们构建了一个简单的模型，考虑到加热由于色球活动通过设置在高层大气中的温度地板，并发现3个棕矮星的模型光谱与中等的H-α发射，色球活动的指标，大大改善，以匹配AKARI光谱。由于高层大气温度较高，CH_4分子的数量减少，吸收带强度减弱。H_2O和CO的吸收带强度也变弱。另一方面，其他具有弱H-α发射的物体不能通过我们的处理来拟合。我们还简要地讨论了磁加热过程，可能在高层大气中运行，通过扩展我们的数值模拟太阳和恒星的表面对流的棕矮星大气。
2014-03-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Fingering convection and cloudless models for cool brown dwarf atmospheres
这项工作旨在提高目前对褐矮星大气层的理解，特别是具有光谱类型T和Y的冷矮星，其建模是当前的挑战。硅酸盐云和铁云被认为在L/T转换的光球层消失，但无云模型无法正确再现T矮星的光谱，主张增加更多的物理，例如其他类型的云或内能传输机制。我们使用一维（1D）辐射/对流平衡程序ATMO来研究这个问题。该代码包括平衡和非平衡化学，并始终解决PT结构。包括的不透明度源是H2-H2、H2-He、H2O、CO、CO2、CH 4、NH3、K、Na和TiO、VO（如果它们存在于大气中）。我们表明，如果考虑垂直混合和NH3猝灭，Y矮星的光谱可以用无云模型精确再现。与无云模式相比，T型矮星的光谱仍然有些红化，例如J - H型.稍微降低大气中的温度梯度就可以重现这种变红现象。我们建议，这种减少稳定的温度梯度在这些层中，导致较冷的结构，是由于开始的指状对流，引发的不稳定的影响冷凝的非常薄的灰尘。
2015-04-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Cloudless atmospheres for L/T dwarfs and extra-solar giant planets
公认的，传统的方案来解释复杂的光谱演化的褐矮星（BD），因为他们的第一次检测20年前，一直是微米大小的冷凝物，所谓的“尘埃”或“云”，在他们的大气中发挥的关键作用。然而，这种情况下，面临着重大的问题，特别是J-带增亮和复苏的FeH吸收在L到T的过渡，和物理的第一性原理的理解，这种过渡是缺乏。在本文中，我们提出了一个新的，完全不同的解释BD和太阳系外巨行星（EGP）的光谱演化，而不需要调用云。我们表明，由于CO/CH 4和N2/NH3化学反应的缓慢性，褐矮星（L和T，分别）和EGP大气受到热化学不稳定性的性质类似的指状或化学对流不稳定性存在于地球海洋和地球内核/地幔边界。诱导的小尺度湍流能量输送降低了大气中的温度梯度，解释了观测到的L矮星和热EGP的近红外J-H和J-K色的增加，而沿着L到T转变的深层大气的变暖，随着CO/CH 4不稳定性的消失，自然解决了上述两个难题，并提供了L到T转变的物理解释。这一新的图像导致了我们对BD和EGP大气及其演变的理解的急剧修订。
2016-01-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Atmosphere Models of Brown Dwarfs Irradiated by White Dwarfs: Analogues for Hot and Ultra-Hot Jupiters
辐射褐矮星（BD）提供了天然的实验室来测试我们对亚恒星和辐射大气的理解。在白矮星（WD）周围已经观察到了一些短周期的BD，但是独特的强烈紫外线主导的照射提出了一个建模挑战。在这里，我们提出了第一个完全自洽的一维大气模型，考虑到紫外线照射对物体的温度结构的影响。我们探索了两个BD-WD系统，即WD-0137-349和EPIC-212235321。WD-0137- 349 B的平衡温度介于高温和超高温之间，而EPIC-212235321 B的平衡温度高于除KELT-9 b外的所有超高温。我们探讨了一些特殊的方面，照射BD大气，并表明现有的测光可以很好地配合我们的模型。此外，从这些BD的原子发射线的检测可以解释由强烈的辐射引起的温度反演，类似于最近探索的超高温超导体的反演。我们的WD-0137- 349 B模型可以再现许多但不是所有这些原子线的观测到的等效宽度。我们使用观测到的测光这些对象检索的温度结构使用PHOENIX ExoplaneT检索算法（PETRA），并证明结构与我们的模型是一致的，虽然在低压下有点冷。然后，我们讨论了这类辐射褐矮星和低质量的超热彗星之间的异同。最后，我们描述的行为，辐照BD的颜色幅度空间显示的困难，在分类辐照BD使用其他经过测试的方法孤立的对象。
2020-10-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Disentangling the Signatures of Blended-Light Atmospheres in L/T Transition Brown Dwarfs
我们提出了一种技术，以确定具有单历元，低分辨率，近红外SpeX光谱光度可变的L7-T3褐矮星。我们计算了已知的变量褐矮星的光谱指数，并使用它们来选择11个指数-指数参数空间，其中已知的变量可以从褐矮星的一般人口的其余部分区分开来。我们发现62个候选变量，其中12个显示出显着的变化幅度在独立的光度监测调查。这种技术构成了第一个正式的方法，以确定一个时间依赖性的影响，如变异的特点，在其集成的光谱。这项技术将是一个有用的工具，优先目标的未来光度和光谱监测的时代，JWST和30米级望远镜。
2022-06-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Receding Cosmic Shoreline of Mid-to-Late M Dwarfs: Measurements of Active Lifetimes Worsen Challenges for Atmosphere Retention by Rocky Exoplanets
本研究更新了中晚型M矮星的历史XUV注量估算，发现其值更高，仅最大型的这类行星可能保留大气层，还提出了大气保留指标ARM以辅助JWST的目标遴选与结果解读。
2025-05-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Dawes Review 3: The Atmospheres of Extrasolar Planets and Brown Dwarfs
在过去的几年里，已知的系外行星数量和描述其大气特性的方法范围都有了显着的增加。与此同时，越来越冷的褐矮星的新发现已经降低了它们的温度范围，现在已经延伸到<300 K的Y矮星。这些大气层的建模需要开发新的技术来处理这些物体中的分子化学和云。棕矮星的大气层已经被相当好的了解，但仍有一些问题存在，特别是在L/T转换时云的行为。系外行星大气特征的观测数据主要局限于巨型系外行星，这些行星是热的，因为它们靠近它们的恒星（热彗星），或者因为它们很年轻，仍然在冷却。对于这些行星，有很好的证据表明IR中存在CO和H2O吸收。在一些天体中观察到钠吸收。反射光测量显示，一些巨大的系外行星非常暗，表明大气层中没有云。然而，在其他一些行星上也有云和薄雾的好证据。一些高度辐射的行星有膨胀的半径，尽管这种膨胀的机制还不清楚。关于巨型系外行星大气的组成和结构的其他一些问题，如逆温结构的出现，CO2和CH 4的存在或不存在，以及高C/O比的出现仍然是研究和争论的主题。
2014-09-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
H$_2$-dominated Atmosphere as an Indicator of Second-generation Rocky White Dwarf Exoplanets
继发现第一颗经过白矮星（WD）的系外行星候选者之后，一个描述WD周围类地系外行星大气的“白矮星机会”正在出现。大的行星与恒星的大小比，因此大的过境深度使过境WD系外行星成为透射光谱的有利目标-在中等詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）计划中可以实现对类地行星过境近距离WD的光谱特征的结论性检测。然而，尽管有明显的有希望的机会，但第一代WD系外行星的主序后（MS）进化历史从未被纳入大气模型。此外，在WD碎片盘中形成的第二代行星从未从光化学的角度进行过研究。我们证明，透射光谱可以识别第二代岩石WD系外行星厚（$\sim1$酒吧）H $_2$为主的气氛。此外，我们还可以根据WD系外行星的透射光谱推断其释气活动，并通过研究CH $_4$的积累来测试光化学失控。
2022-01-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
White Dwarf Model Atmospheres: Synthetic Spectra for Super Soft Sources
图宾根NLTE模型大气包（TMAP）计算完全金属线覆盖的白矮星模型大气和光谱能量分布（SED）在一个高水平的复杂性。这些SED可以通过德国天体物理虚拟天文台（GAVO）服务TheoSSA轻松访问。我们讨论了TMAP模型在（前）白矮星恒星演化最热阶段的应用，例如在新星和超软源的参数范围内。
2011-08-31 astro-ph.SR
Spectral Variability from the Patchy Atmospheres of T and Y Dwarfs
各种光谱类型的棕矮星被观测到光度可变。以前的研究集中在L/T过渡处的物体上，在那里，L矮星中的铁和硅酸盐云破裂或消散。然而，在这种过渡有效温度范围之外的物体也表现出可变性。在这里，我们提出了中晚期T型矮星和Y型矮星的模型。我们提出的模型，包括斑片状的盐和硫化物云，以及水云的Y矮星。我们发现，对于超过375 K的对象，补丁云不透明度将产生近红外光谱窗口内的最大幅度的变化。对于375 K以下的物体，水云也变得重要，并在中红外区域产生更大的振幅变化。我们还提出了模型，我们扰动温度结构在不同的压力水平的大气模拟热点。这些模型显示了光谱窗口之间的吸收特征的最大变化。在探测加热最强的压力水平的波长处，变化性最强。最具说明性的观测类型，以了解物理过程的棕矮星的变化是同时，多波长的观测，探测内部和外部的分子吸收功能。
2014-06-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
The accretionally heated atmospheres of protoplanets and brown dwarfs
California Institute of Technology（加州理工学院）；Carnegie Institution for Science（卡内基科学研究所）；University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；Northwestern University（西北大学）；University of Texas, Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
本研究探讨吸积对原行星与褐矮星大气的影响，发现吸积加热会引发温度反转、改变大气成分，可通过光谱特征区分，大气反演或能助力确定行星形成的热/冷起始模式。
2026-10-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Discovery of Molecular Hydrogen in White Dwarf Atmospheres
利用哈勃太空望远镜上的宇宙起源光谱仪，我们在三颗有效温度低于14,000 K的白矮星（G29-38、GD 133和GD 31）的大气中探测到了分子氢。这一发现为白矮星的恒星温度和表面重力提供了新的独立约束。
2013-02-26 astro-ph.SR
Cloud-convection feedback in brown dwarfs atmosphere
大量的观测证据表明，在棕矮星的大气中存在着活跃的气象现象。观测到了近红外亮度的变化。云在形成这些大气的热结构和光谱特性方面起着重要作用。这种变化的机制仍然不清楚，一维和全球环流模式不能充分研究这一问题，由于分辨率。在这项研究中，对流分辨率模式耦合到灰色带辐射转移，以研究对流大气和云的变化之间的耦合在一个大的温度范围内与数百公里的域。六种类型的云被认为是与微物理，包括解决。用Rosseland平均系数计算，云的辐射是活跃的。辐射云反馈可以驱动温度和云结构的自发大气变化，这是第一次三维建模。硅酸盐云具有最大的热结构的影响，在某些情况下，根据假设的颗粒大小，产生二次对流层。铁和铝云对大气也有很大的影响。热谱计算，我们发现云的最大影响是平滑的光谱特征在光学波长。在色星等图上，与观测到的L矮星和T矮星相比，模拟的大气在大多数情况下都偏红。有云洞存在的模拟更接近观测。
2022-03-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Atmospheres of Brown Dwarfs
褐矮星是迄今为止已知的最冷的恒星天体。我们目前的看法是，褐矮星遵循恒星形成的原则，并且褐矮星与行星有许多共同的特征。作为已知最暗和质量最低的恒星，褐矮星也是已知最冷的恒星。这对它们的光谱指纹有着深远的影响。褐矮星覆盖了一个有效温度范围，这使得褐矮星的大气层是一个序列，逐渐从类似M矮星的光谱变成类似行星的光谱。这进一步意味着，在低于2800 K的有效温度下，云已经在标记M矮星和棕矮星之间边界的物体的大气中形成。最近的发展引发了人们对这种非常冷的大气中等离子体过程的兴趣：在完全对流边界上观察到零星和静止的无线电发射与衰减的X射线活动指标相结合。
2014-11-06 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Magnesium abundances in cool metal-polluted white dwarfs
岩石物质的吸积是大部分白矮星大气中重元素存在的原因。这些物体是推断系外行星体的整体组成的独特机会。这种化学特性需要使用详细的大气模型来确定白矮星光球层的元素丰度。在这项工作中，我们使用一个国家的最先进的模型大气代码重新分析的第一次大型调查的金属污染的白矮星的丰度为多种元素。我们表明，我们的模型的改进的本构物理导致系统更高的镁丰度比以前的分析。我们发现平均对数Mg/Ca数丰度比为1.5。这一数值明显高于陨石的参考丰度，这是预期的，因为目前的扩散模型预测，对于我们样本中的冷氦-大气白矮星，Mg应该比Ca在大气中停留的时间更长。这有助于解决最近发现的镁耗尽问题，其中白矮星吸积的星子据报道与其行星系统的预期组成相比是镁缺乏的。
2020-09-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
An Approach for Retrieving Temperatures and Abundances in Brown Dwarf Atmospheres
褐矮星的光谱包含了大量关于其分子丰度、温度结构和重力的信息。提出了一种新的数据驱动的反演方法，以前用于行星大气的研究，提取分子丰度和温度结构的棕矮星光谱。该方法的可行性首先证明了一个合成的棕矮星光谱。给定典型的光谱分辨率、波长覆盖范围和噪声特性，对于分子丰度和10 s-100 s K的温度分布，可以获得百分之几十的精度。然后将该技术应用于研究得很好的褐矮星Gl 570 D。从这个光谱反演，光谱半径被限制为0.75 - 0.83 $R_{\mathrm{J}}$，$\log(g)$为5.13 - 5.46和$T_{\mathrm{eff}}$为804和849 K之间。丰度范围和允许的温度分布的估计也来自。反演结果与Saumon等人（2006）的自洽网格模型结果一致。这种新方法将使我们能够解决褐矮星之间的成分差异问题，可能是它们的形成环境，不平衡化学，当前网格建模方法中缺少的物理学以及许多其他问题。
2014-07-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
The dearth of high-mass hydrogen-atmosphere metal-polluted white dwarfs within 40 pc
本文通过种群合成模型研究40秒差距内高质量氢大气白矮星金属污染稀缺的原因，提出碎片盘寿命为10^4至10^6年或前身星质量上限约2.9倍太阳质量两种解释，并验证其与氦大气白矮星样本一致。
2025-03-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Spectro-photometric Analysis of Cool White Dwarfs in the Gaia and Pan-STARRS Footprint
我们提出了一个分光光度分析的2880冷白矮星在100 pc的太阳和低于Teff = 10,000 K，灰色泛星测光和盖亚三角视差可用。我们还补充我们的数据集与近红外JHK测光，当可用时，这是必不可少的解释最冷的白矮星在我们的样本。我们使用适合于每种光谱类型的最先进的模型大气对每个物体进行详细的分析，包括DA，DC，DQ，DZ，富He DA和所谓的IR微弱白矮星。我们讨论了每个子样本的温度和质量分布，以及重温冷白矮星的光谱演化。我们在我们的样本中发现很少的证据表明，通过Teff = 10，000 K和6500 K之间的对流混合过程，大部分DA星转化为He-大气层白矮星，尽管在Teff = 6500 - 5500 K的范围内情况发生了巨大的变化，其中He-大气层白矮星的比例达到45%。然而，我们也提供了强有力的证据，在更冷的温度（Teff < 5200 K），大多数DC白矮星有H大气。我们讨论了一个可能的机制来解释这种突然的转变，从他-到H-大气白矮星涉及的发病结晶和磁性的发生。最后，我们还认为，DQ，DZ，和DC白矮星可能会形成一个更均匀的人口比以前认为的。
2022-12-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hydrogen-Atmosphere White Dwarfs Are Less Likely To Be Found with Wide-Binary Companions
研究通过交叉比对目录发现，氢大气白矮星的宽距双星比例（约5%或$0.063\pm0.002$）显著低于氦或碳大气白矮星（$0.080\pm0.004$）。
2024-07-24 astro-ph.SR
GD424 -- a helium-atmosphere white dwarf with a large amount of trace hydrogen in the process of digesting a rocky planetesimal
白矮星的光球金属污染现在被公认为是行星碎片吸积的标志。然而，在许多具有氦大气的白矮星中检测到的微量氢的来源仍然存在争议。在这里，我们报告的分析GD 424：金属污染，氦大气白矮星与大量的微量氢。我们使用混合分析确定大气参数，该分析将光谱学对大气成分$\log(\mathrm{H/He})$的灵敏度与测光和天体测量对有效温度$T_{\mathrm{eff}}$和表面重力$\log g$的灵敏度相结合。由此得到的白矮星质量、半径和冷却年龄分别为$M_{\mathrm{WD}}=0.77\pm0.01\,\mathrm{M}_{\odot}$、$R_{\mathrm{WD}}=0.0109\pm0.0001\,\mathrm{R}_{\odot}$和$τ_\mathrm{cool}=215\pm10$ Myr。我们确定并测量了11个光球金属的丰度，并认为吸积事件最有可能是在增加或稳定的状态，并中断的星子类似于无论是CI陨石或散装地球在其组成。我们认为，所观察到的$1.33\times 10^{22}$ g的微量氢在GD 424至少部分收购通过吸积的水丰富的行星碎片在较早的吸积插曲。
2020-12-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Self-consistent Models of Y Dwarf Atmospheres with Water Clouds and Disequilibrium Chemistry
本研究针对现有Y型矮星大气自洽模型无法匹配观测的问题，构建了含晴空/有云、平衡/非平衡化学的一维辐射-对流平衡模型套件，可更好拟合观测，为JWST的Y型矮星全波段表征提供支持。
2023-03-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Small hydrocarbon molecules in cloud-forming Brown Dwarf and giant gas planet atmospheres
我们研究了在褐矮星和巨型气体行星的富氧尘埃形成的大气中复杂的含碳分子的丰度。本文研究了热化学气相模式的内边界大气区。利用了Drift-phoenix大气模拟的结果，其中包括相非平衡尘埃云形成对大气结构和气相丰度的反馈。所产生的元素耗尽导致碳氧比的变化，使得可以存在几个烃分子和氰基多氰基多炔分子。表面重力的增加和/或金属含量的减少支持这些物种的分压增加。CO、CO2、CH 4和HCN含有最大比例的碳。在低金属度天体的高层大气中，C4 H中的碳含量高于CO，CH 3和C2 H2作为碳汇也发挥着越来越重要的作用。我们确定化学弛豫时间尺度来评估碳氢化合物分子是否会受到运输诱导淬灭的影响。我们的研究结果表明，相当数量的C2 H6和C2 H2可以预期不仅在巨大的气体行星的上层大气中，而且在棕矮星。然而，精确的淬灭高度强烈地依赖于所使用的数据源。这些结果将对未来的热动力学研究产生影响，因为它们改变了这些模拟的内边界条件。
2013-07-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Characterizing planetary material accreted by cool helium atmosphere white dwarfs using an exponentially decaying disc model
本文通过凯克高分辨率光谱观测和指数衰减盘模型，分析了两颗低温氦大气白矮星吸积的行星物质成分，发现其与地球和球粒陨石相似，并推断污染母体为小卫星或矮行星级天体。
2025-04-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Measuring and Replicating the 1-20 um Energy Distributions of the Coldest Brown Dwarfs: Rotating, Turbulent and Non-Adiabatic Atmospheres
冷的、低质量的、有磁场的褐矮星对于限制恒星质量函数的终点和优化系外行星的大气研究都很重要。2020年，这些物体的新模型网格可用：Sonora-Bobcat和ATMO 2020。此外，还宣布了新的冷棕矮星候选者，并发表了λ ~4.8 μ m的新光谱观测结果。在本文中，我们提出了一些最冷的棕矮星的新的红外测光，并把新的数据和模型一起探索这些对象的属性。我们再次确认在这些大气中混合的重要性，这导致CO和NH_3丰度不同的数量级从化学平衡值。我们还证明，对于冷于600 K的棕矮星，新模型在2 <λ μ m <~ 4时与观测值的偏差系数大于~3。我们首次证明了6颗260 ≤ T_eff K ≤ 475的棕矮星的全部1 <~ λ um <~ 20的能量分布可以很好地用包括不平衡化学和偏离标准辐射/对流平衡值的光球温度梯度的模型大气再现。这种压力-温度分布的变化对于受非绝热过程影响的旋转和湍流大气来说并不意外。一个有限的网格的修改后的模型颜色的生成，并用于估计温度和金属丰度为目前已知的Y矮星。附录中给出了此处使用的光度数据汇编。
2021-07-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
A New Generation of Cool White Dwarf Atmosphere Models. III. WD J2356$-$209: Accretion of a Planetesimal with an Unusual Composition
WD J2356 $-$ 209是一颗冷金属污染的白矮星，其可见光谱主要是由强而宽的钠元素组成。虽然在近二十年前就被发现了，但还没有对这颗恒星进行详细和现实的分析。由于没有考虑到WD J2356 $-$ 209光球层产生的非理想高密度效应的大气模型，其独特光谱的起源仍然模糊不清。我们使用本系列第一篇论文中提出的冷白矮星大气代码，最终揭示了这个奇特物体的秘密，以及污染其大气的微行星的细节。由于改进了模型的输入物理，我们找到了一个与光度观测和可见光谱非常一致的解决方案。我们的解揭示了WD J2356 $-$ 209的光球具有$\log\,{\rm Na/Ca}= 1.0 \pm 0.2$的数密度比，这是在白矮星中发现的最高的。由于我们不知道吸积事件在多久之前停止（如果它已经停止），我们不能精确地确定吸积的微行星的组成和质量。尽管如此，所有考虑的情况都表明，其成分与类方解石物质不相容，其质量至少为$10^{21}\,{\rm g}$。
2019-02-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
The First Y Dwarf Data From JWST Show That Dynamic and Diabatic Processes Regulate Cold Brown Dwarf Atmospheres
研究利用 JWST 首批 Y 型矮星光谱与测光，验证经绝热廓线调整的非平衡化学模型更优，并确定 WISE J033605.05-014350AB 伴星为 295 K 的光度空隙首颗矮星。
2023-09-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Simulations of Electron Beam Interactions in Brown Dwarf Atmospheres
University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；Laboratory for Atmospheric and Space Physics（大气与空间物理实验室）；University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
本研究通过蒙特卡罗模拟探索棕矮星大气中电子束相互作用，揭示大气柱密度对极光发射的影响，为未来多波段极光特征观测提供理论支持。
2026-01-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Line Profiles of the Calcium I Resonance Line in Cool Metal-polluted White Dwarfs
金属污染的白矮星（DZ星）的特征是富含氦的大气层被来自吸积岩石星子的重元素污染。由于对这些物体进行详细的光谱分析可以揭示吸积碎片的组成，因此人们对开发精确的DZ大气模型非常感兴趣。然而，最冷的DZ白矮星由于其大气层的流体密度而具有挑战性。在这样的极端条件下，光谱吸收线严重加宽与中性氦的相互作用，它不再是合理的使用传统的洛伦兹轮廓。在这项工作中，我们确定的理论配置文件的钙I共振线（最冷的DZ白矮星的最突出的谱线）在稠密的大气中的冷DZ白矮星。要做到这一点，我们使用的碰撞线轮廓和准确的从头计算势能和跃迁偶极矩的CaHe分子的统一理论。我们提出了所得到的配置文件的温度和氦密度相关的冷，金属污染的白矮星的建模（从3000至6000 K和从$10^{21}$到$10^{23}\,{\rm cm}^{-3}$）的全范围。我们还实现了这些新的配置文件在我们的大气模型，并表明它们导致改善适合最冷的DZ白矮星的钙我共振线。
2019-03-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gaseous Mean Opacities for Giant Planet and Ultracool Dwarf Atmospheres over a Range of Metallicities and Temperatures
我们提出了新的计算Rosseland和普朗克气体平均不透明度有关的大气中的巨行星和超冷矮星。这种计算被用于模拟这些物体的大气、内部、形成和演化。我们的计算是对Freedman等人（2008）提出的计算的扩展，包括较低的压力，更精细的温度分辨率，以及与巨行星大气最相关的更高的金属丰度。计算范围从1微巴到300巴，从75 K到4000 K，在一个近似正方形的网格中。计算了金属丰度从太阳丰度到50倍太阳丰度的不透明度。我们还提供了一个分析适合的Rosseland平均不透明度在网格中的压力，温度和金属丰度。除了计算平均不透明度在这些地方的温度，我们还计算他们的加权函数高达7000 K，模拟平均不透明度的入射恒星强度，而不是本地热发射强度。化学平衡计算考虑了凝聚物在引力场中的沉降，适用于无云的巨行星和超冷矮行星大气，但不适用于星周盘。我们提供广泛的不透明度表供公众使用。
2021-06-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
EXOPLINES: Molecular Absorption Cross-Section Database for Brown Dwarf and Giant Exoplanet Atmospheres
恒星、亚恒星和行星大气模型都对输入不透明度高度敏感。各种最先进的恒星/行星模型之间的世代差异主要是因为不完整和过时的原子/分子线列表。在这里，我们提出了一个数据库的预先计算的吸收截面的所有同位素的关键大气分子相关的晚型恒星，棕矮星，和行星大气：MgH，AlH，CaH，TiH，CrH，FeH，SiO，TiO，VO和H2O。计算的不透明度的压力和温度范围在10 $^{-6}$-3000巴和75- 4000 K之间，在可能的情况下，它们的光谱范围在0.25-$μ$ m之间。对于没有压力加宽数据的情况，我们使用碰撞理论来弥合差距。我们还探讨了在超热木星和M-矮星大气的背景下，从不同的线列表计算的吸收截面的影响。使用1-D自洽的辐射-对流热化学平衡模型，我们报告显着的变化，在理论光谱和温度分布的亚恒星大气。与2000 K代表性的超热木星，我们报告的变化高达320和80 ppm的透射和热发射光谱，分别。对于一个3000 K的M-矮星，我们发现的差异高达125 $\%$的光谱。我们发现，最显着的差异出现由于TiO线列表的选择，主要低于1 $μ$ m。总之，我们提出了（1）一个预先计算的分子吸收截面数据库，（2）量化由于线列表差异而在表征亚恒星/系外行星大气时出现的偏差，因此突出了正确和完整的不透明度对于最终应用于高精度光谱学和光度学的重要性。
2021-04-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
The frequency of metal-enrichment of cool helium-atmosphere white dwarfs using the DESI Early Data Release
本文利用 DESI EDR 的 234 个冷氦大气白矮星无偏样本，测得其金属增丰频率为 21 ± 3%，与既往估计一致，并指出未来数据可检验其随年龄和质量的变化。
2024-02-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetary host stars: Evaluating uncertainties in ultra-cool model atmospheres
M矮星在文献中作为探测低质量类地行星的有希望的目标而出现。这个过程中的一个重要步骤是尽可能精确地确定M矮星的恒星参数。来自不同团体的不同的经过良好测试的恒星模型大气模拟被广泛应用于承担这项任务。本文提供了一个比较不同的模式大气族，允许一个更好的估计系统误差的主星恒星参数引入使用一个特定的模式大气族。本文比较了ATLAS 9、MARCS、Phoenix和Drift-Phoenix模型大气族，包括M-矮星参数空间（T $_{\rm eff}=2500$ K $\,...\,$ 4000 K，log（g）= 3.0 $\,...\,$ 5.0，[M/H]= $-2.5\,...\,0.5$）。我们研究的差异（T $_{\rm gas}$，P $_{\rm gas}$）的结构，在合成光度通量和颜色指数。对于所检查的所有T $_{\rm eff}=2500$ K $\,...\,$ 4000 K，不同模型系列之间较高log（g）的模型大气结果的偏差显著小于较低log（g）的结果。我们编制了所有可用的模式大气（包括）的宽带合成测光通量。M-dwarfs和棕矮星），并计算了相关的色指数。合成颜色在红外波长的分歧不超过0.15德克斯之间的所有型号的家庭。对于所有考虑的光谱带，模型的颜色差异减少较高的T $_{\rm eff}$大气模拟。我们注意到所有模型系列和观察到的示例数据（包括）之间的合成颜色…
2015-04-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Ionisation in atmospheres of Brown Dwarfs and extrasolar planets III. Breakdown conditions for mineral clouds
在地球、木星和土星的多云大气中直接检测到放电，金星的放电是有争议的，而我们太阳系中的海王星和天王星则是间接推断的。精灵（和其他类型的瞬态发光事件）只在地球上被发现，理论上预测木星，土星和金星。云的形成是在超冷大气中的一种常见现象，例如在棕矮星和太阳系外的行星大气中。云粒子可能携带大量电荷，这些电荷可能通过单个云粒子之间的小尺度过程（云内放电）或云之间的大尺度过程（云间放电）触发放电事件。我们研究了静电击穿特征，例如临界场强和每个表面的临界电荷密度，以证明在哪些条件下矿物云会经历放电事件，从而可能触发或导致零星的X射线发射。我们应用我们的动力学尘埃云形成模型，这是漂移凤凰模型大气模拟的一部分。我们提出了第一次调查的依赖性的崩溃条件在褐矮星和巨型气体系外行星上的本地气相化学，有效温度和原始气相金属丰度。我们的研究结果表明，不同的云内放电过程占主导地位，在不同的高度内的矿物云：当地的冠状（尖端放电）和小规模的火花在云的底部区域的气体密度是高的，和流动放电和大规模的火花，附近，可能以上，云顶。电离的热程度和云粒子数密度的比较使我们能够提出放电将在行星大气中发生的效率。
2013-01-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Microphysics of Water Clouds in the Atmospheres of Y Dwarfs and Temperate Giant Planets
预计在Y矮星和巨行星上会形成水云，其平衡温度接近或低于地球，大大改变了它们的大气成分和热辐射光谱。在这里，我们使用的1D社区气溶胶和辐射模型的大气（CARMA）调查的微观物理的水云在冷的亚恒星世界，以限制其典型的颗粒大小和垂直范围，考虑到成核和冷凝，这还没有被考虑详细的H/He大气中的水云。我们计算了一个小网格的Y矮和温带巨型系外行星大气模型与水云形成通过均匀成核和异质成核的云凝结核组成的陨石尘埃，有机光化学烟雾，和上涌的氯化钾云粒子。我们提出了比较与阿克曼和马利参数化的云物理提取最佳的沉降效率参数（f $_{sed}$）使用Virga。我们发现，没有Virga模型完全复制的CARMA水云，并在f $_{sed}$的过渡发生从云的底部到云顶。此外，我们生成模拟的热发射和几何散射光谱，并发现大的，依赖于波长的CARMA和Virga模型之间的差异，不同的气体吸收带不同的反应不同的云分布，特别是在M波段的差异很大。因此，限制水云的垂直相关特性对于估计这些大气中的气体丰度至关重要。
2022-03-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exploring deep and hot adiabats as a potential solution to the radius inflation problem in brown dwarfs: Long-timescale models of the deep atmospheres of KELT-1b, Kepler-13Ab, and SDSS1411B
高度辐射的气态系外行星的巨大半径长期以来一直是一个谜。一种被认为是解决热对流的机制是通过潜在温度的垂直平流加热深层大气，导致内部熵增加。在这里，我们打算探索这种机制是否也可以解释所观察到的棕矮星半径的趋势：半径随着辐射的普遍增加，除了高辐射的棕矮星轨道白矮星。我们使用一个3D GCM，MAGICO，运行一系列的Kepler-13 Ab，KELT-1b和SDSS 1411 B的大气的长时间尺度模型。这些模型使我们能够探索不仅如果一个稳定的平流层可以发展，而且相关的动态。我们发现，我们的模型分为两个不同的制度：开普勒-13Ab和KELT-1b都显示出显着的深层加热的迹象，因此保持比一维模型预测的更热的恒星。另一方面，SDSS 1411 B表现出更弱的向下加热曲线，不仅在理想条件下难以加热内部，而且对深层辐射动力学的存在高度敏感。我们发现，大尺度大气环流的位温垂直平流代表了一个强大的机制来解释随着辐射增加的通货膨胀的趋势，包括高辐射的棕矮星轨道白矮星的例外。这可以理解为是由于旋转影响的增加对中高纬平流动力学的作用而发生的。此外，当与外层大气辐射轮廓的适当参数化相结合时，这种机制本身就可能为我们在棕矮星中观察到的膨胀水平提供完整的解释。
2021-09-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Probing the Extent of Vertical Mixing in Brown Dwarf Atmospheres with Disequilibrium Chemistry
许多T型和Y型矮星大气中的垂直混合导致化学不平衡的证据已经被推断为CO和NH $_3$的混合比增强。行星和褐矮星的大气模型通常用垂直涡流扩散系数$K_{\rm zz}$来描述这种垂直混合现象。虽然$K_{\rm zz}$在大气对流区中也许可以用混合长度理论来近似，但在辐射区中，垂直混合的强度在许多数量级上是不确定的。用一个新的网格的自洽一维模型大气从$T_{\rm eff}$的400 - 1000 K，计算与一个新的辐射对流平衡Python代码PICASO 3.0，我们的目标是评估如何分子丰度和相应的光谱可以被用作探针的深度依赖的$K_{\rm zz}$。在一个给定的表面重力，我们发现非单调行为的CO丰度作为$T_{\rm eff}$的函数，化学丰度有时淬火在两个潜在的大气对流区，或淬火在两个可能的辐射区。温度结构和化学猝灭行为也随重力的变化而变化。我们比较我们的模型与可用的近红外和M波段光谱的几个T和Y矮星，并评估其大气垂直混合配置文件。我们还比较了颜色-星等图，并对JWST谱进行了预测。这项工作产生了新的限制，并指出了未来的重大收益，在确定$K_{\rm zz}$，在亚恒星大气中的基本大气参数，化学和云建模的重要影响。
2022-08-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dynamically coupled kinetic chemistry in brown dwarf atmospheres I. Performing global scale kinetic modelling
本研究将mini-chem化学模块耦合到Exo-FMS大气环流模型，开展褐矮星全球尺度动力学化学模拟，发现化学物质整体均匀但局部风暴区混合比差异可达±100%，为理解褐矮星大气流动与化学组成的关联提供新支撑。
2023-06-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Ionisation in atmospheres of brown dwarfs and extrasolar planets VI: Properties of large-scale discharge events
亚恒星大气中的矿物云在各种电荷过程中起着催化剂的特殊作用。如果云是带电的，周围的环境就会被电激活，带电颗粒的集合体就会放电（例如通过闪电），这会显著影响当地的化学物质，创造出类似于早期行星大气中生命的条件。我们注意到，这种闪电放电也有助于大气的电离状态。我们适用于从实验室测量和数值实验漂移凤凰模型大气结果的放电过程的比例律模型的放电的传播向下（闪电）和向上（精灵）通过大气云层。我们评估闪电放电的空间范围和能量。受影响的大气体积（例如温度或电子数的增加）在棕矮星大气中（$10^8 -~10^{10}$ m $^3$）比在巨大气体行星中（$10^4 -~10^{6}$ m $^3$）大。我们的结果表明，在一个事件的总耗散能量是$<10^{12}$ J的所有模型的初始太阳金属丰度。第一次尝试表明闪电对局部气相的影响表明，CH和CH $_2$等小碳水化合物分子的增加是以CO和CH $_4$为代价的。形成尘埃的分子被破坏，云粒子的特性被冻结，除非有足够的时间完全蒸发。我们总结了可能适合观测太阳系外天体闪电的仪器。
2014-01-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Emission lines in the atmosphere of the irradiated brown dwarf WD0137-349B
我们提出了新的光学和近红外光谱WD 0137 -349，一个密切的白矮星-棕矮星非相互作用的双星系统的周期为$\approx$ 114分钟。我们已经证实了H $α$发射的存在，并发现了来自棕矮星大气的He，Na，Mg，Si，K，Ca，Ti和Fe发射线。这是第一个被观测到的褐矮星大气层显示出金属发射线，这是强烈照射的直接结果。许多这些线的等效宽度显示出棕矮星的白天和黑夜之间的显着差异。这可能表明，该天体上可能没有发生有效的热量再分配，这与热木星大气模型一致。H $α$线强度变化显示出强的相位依赖性，宽度也是如此。我们已经模拟了钙II发射线使用的模型，包括褐矮星罗氏几何形状和临暗化，我们估计系统的质量比为0.135 $\pm$ 0.004。我们还申请了一个气体相平衡代码使用规定的漂移凤凰模型来研究如何的褐矮星上层大气的化学成分会改变给定的向外温度增加，并讨论了可能性，这将导致色球以上的褐矮星大气。
2017-07-18 astro-ph.SR
The Sonora Substellar Atmosphere Models. II. Cholla: A Grid of Cloud-free, Solar Metallicity Models in Chemical Disequilibrium for the JWST Era
系外行星和褐矮星的大气层通常显示出化学不平衡的迹象。在詹姆斯·韦伯太空望远镜时代，直接成像的系外行星的高分辨率光谱将允许更详细地描述其大气层，并允许系统测试这些大气层中偏离热化学平衡的化学物质的存在。限制这些大气中不平衡化学的存在作为参数的函数，如它们的有效温度和表面重力，将使我们能够更好地约束这些大气的物理学。本文是介绍索诺拉大气网格模型的一系列工作的一部分（Marley et al 2021，Morley et al in prep.）。在本文中，我们提出了一个网格的无云，太阳的金属丰度大气的棕矮星和宽分离的巨行星的关键分子物种，如CH 4，H2O，CO和NH3的不平衡。网格覆盖了Teff~[500 K，1300 K]，logg~[3.0，5.5]（cgs）和logKzz=2，4和7（cgs）的大气。我们研究了网格内不同参数对大气温度和成分分布的影响。我们讨论了它们对我们的模型大气的近红外颜色的影响，以及使用JWST对CH 4，H2O，CO和NH3的探测能力。我们将我们的模型与现有的MKO和斯皮策观测的棕矮星进行比较，并验证了T矮星大气的不平衡化学的重要性。最后，我们将讨论我们的模型如何帮助约束这些大气的垂直结构和化学成分。
2021-10-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Expect the unexpected: non-equilibrium processes in brown dwarf atmospheres
褐矮星的大气层是一个化学物质极其丰富的，一个例子是由大气气体的相不平衡驱动的云的形成。云形成模型是任何大气模拟的一个组成部分，用于解释超冷物体的光谱观测，并确定log（g）和Teff等基本参数。这篇关于“盖亚和看不见的：褐矮星问题”的讨论会首先总结了什么是模型大气模拟，然后提出了两个想法：A）使用大量的模型族来确定具有现实置信区间的基本参数。B）密切关注意外情况，例如，等离子体过程产生的电离特征
2014-07-17 astro-ph.SR
Exploring the Role of Sub-micron Sized Dust Grains in the Atmospheres of Red L0 - L6 Dwarfs
我们研究的假设，红色的近红外线颜色的一些L矮星可以解释的“尘埃雾”的小颗粒在其上层大气。这种尘埃雾将与在矮星中发现的具有更典型颜色的云一起存在。我们开发了一个模型，它使用米氏理论和汉森粒径分布再现消光由于拟议的沙尘雾。我们应用我们的方法对23个年轻的L矮星和23个红场L矮星。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗方法来约束沙尘霾的性质，包括颗粒尺寸分布和柱密度。我们发现，亚微米范围内的硅酸盐颗粒重现所观察到的变红。目前的褐矮星大气模型包括大颗粒（1- 100 ~ $μm$）尘埃云，但不包括亚微米尘埃颗粒。我们的研究结果提供了一个强有力的概念证明，并激励在棕矮星大气模型的大，小尘埃颗粒的组合。
2016-06-24 astro-ph.SR
HCN and C2H2 in the atmosphere of a T8.5+T9 brown dwarf binary
本研究利用 JWST/MRS 首次获取 T 型褐矮星双星 WISE J045853.90+643451.9 的中红外光谱，通过反演分析识别出 H2O、CH4、NH3，并首次探测到 HCN 和 C2H2，揭示了强烈的垂直混合，挑战了现有大气模型。
2025-02-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Alkali metals in white dwarf atmospheres as tracers of ancient planetary crusts
白矮星吸积了潮汐破坏的小行星的碎片，这为测量系外行星的积木或碎片的整体组成提供了机会。这项技术已经建立了一个组成的多样性，可以与在太阳系中观察到的相媲美，这表明岩石行星的形成是一个通用的过程。虽然行星碎片中亲石和亲铁元素的相对丰度可用于研究系外行星是否经历分化，但迄今为止进行的成分研究缺乏明确的行星壳示踪物。在这里，我们报告了在四个冷（<5,000 K）和老（冷却年龄5-10 Gyr）金属污染的白矮星的大气中检测到锂，其中一个还显示出光球钾。这两种元素相对于钠和钙的相对丰度强烈表明，所有四颗白矮星都有行星壳的碎片。我们在其中一个系统中检测到红外过量，这表明星周碎片盘的吸积正在进行中。这颗恒星的主序星质量是$4.8\pm0.2 M_\odot$，这表明在短寿命的B型恒星周围可能会形成岩石状的、分化的行星。
2021-02-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar flare-driven evolution of primordial early exo-Earth atmospheres: Insights from a Young M Dwarf Flare model
University of Oslo（奥斯陆大学）；National Solar Observatory, University of Colorado Boulder（美国国家太阳天文台，科罗拉多大学博尔德分校）；Department of Astrophysical and Planetary Sciences, University of Colorado（科罗拉多大学天体物理与行星科学系）；Laboratory for Atmospheric and Space Physics, University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校大气与空间物理实验室）；Rosseland Centre for Solar Physics, University of Oslo（奥斯陆大学罗森兰太阳物理中心）；Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo（奥斯陆大学理论天体物理研究所）
研究通过结合年轻M型矮星耀斑模型与VULCAN化学动力学代码，探讨了年轻地球类行星大气的化学演化，分析了恒星耀斑对不同水汽含量大气的影响。
2026-05-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observation of undepleted phosphine in the atmosphere of a low-temperature brown dwarf
本研究利用 JWST 在低温褐矮星 Wolf 1130C 的 4.3 μm 波段检测到多条磷化氢吸收线，测得其丰度为 0.100±0.009 ppm，与解释木星和土星的非平衡化学模型相符。
2025-10-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Simulations of Flare Chemistry in Brown Dwarf Companions to Active M Dwarfs
该研究通过修改VULCAN和HELIOS代码，模拟褐矮星大气对超级耀斑的响应，发现耀斑可显著改变化学丰度，但变化短暂，主要通过高分辨率光谱观测到H2O光解和CO2增强。
2025-09-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
