Protosolar D-to-H abundance and one part-per-billion PH$_{3}$ in the coldest brown dwarf
本文利用JWST对最冷Y矮星WISE 0855-0714的大气反演,首次在太阳系外天体大气中探测到氘并推断D/H比值,同时测得十亿分之一量级的磷化氢丰度,为褐矮星和巨系外行星形成演化提供新约束。
2024-11-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Water Cloud and Chemical Modulations in the Coldest Brown Dwarf
Steward Observatory, University of Arizona(亚利桑那大学斯图尔德天文台);University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);American Museum of Natural History(美国自然历史博物馆);NASA Ames Research Center(NASA艾姆斯研究中心);Dordt University(多尔特大学);Space Science Institute(空间科学研究所);Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona(亚利桑那大学月球与行星实验室);University of Maryland Baltimore County(马里兰大学巴尔的摩县分校);Space Telescope Science Institute (STScI)(太空望远镜科学研究所)
本研究利用JWST/NIRSpec时序光谱观测最冷褐矮星WISE 0855,发现CO和PH3变化相关,并揭示其大气中存在斑块状水云,且化学变化源于淬灭压力层。
2026-09-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
A New Parallax Measurement for the Coldest Known Brown Dwarf
WISE J085510.83-071442.5最近被发现是已知最冷的褐矮星,基于宽视场红外巡天探测器和斯皮策太空望远镜的四个时代的图像。我们通过获得两个额外的斯皮策天体测量时期来提高其视差测量的精度。我们得出的视差距离为2.31+/-0.08 pc,与WISE J104915.57-531906.1 AB(2.02+/-0.02 pc)和Wolf 359(2.386+/-0.012 pc)相比,它仍然是第四个离太阳最近的已知系统。在4.5 μ m的绝对星等上的新约束表明,基于四组理论模型的有效温度为235-260 K。我们还在两个颜色-星等图中显示了WISE J085510.83-071442.5的更新位置。虽然Faherty和同事引用了它在MW 2和J-W2中的位置作为水云的证据,但我们发现这些数据可以用采用非平衡化学的无云模型来解释。
2014-09-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Indications of Water Clouds in the Coldest Known Brown Dwarf
我们使用Las Campanas天文台的FourStar成像仪提供了新发现的褐矮星WISE J085510.83-071442.5(W 0855)的深近红外图像。我们的检测J ~ 3 =24.8+0.33 -0.53(J_MKO=25.0+0.33-0.53)在2.6 σ-或等效地J3的上限> 23.8(J_MKO > 24.0)在5西格玛使W 0855成为有史以来最红的棕矮星(J_MKO - W2 = 10.984+0.33 - 0.53在2.6西格玛-或等效地J_MKO - W2的上限> 9.984在5西格玛),并细化其在颜色幅度图上的位置。比较新的光度学与化学平衡模型大气预测,我们证明,W 0855是4.5sigma从模型使用无云的大气和部分多云的模型(50%)包含硫化物和水冰云再现。非平衡化学或非太阳金属丰度可能会改变预测,但使用目前可用的模型方法,这是我们太阳系以外第一个有水云直接证据的候选者。
2014-09-04 astro-ph.SR
Y Dwarfs: The Challenge of Discovering the Coldest Substellar Population in the Solar Neighborhood
本文综述Y型矮星这一太阳系邻近最冷亚恒星族群的发现与表征,指出其数量稀少、观测暗弱,并提出需未来5微米空间巡天任务以扩大发现。
2024-09-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
JWST/NIRSpec Observations of the Coldest Known Brown Dwarf
本文利用JWST/NIRSpec获取已知最冷褐矮星WISE 0855的1-5微米高信噪比光谱,通过ATMO 2020无云模型拟合得到有效温度285 K,探测到CO吸收并指出H_2O冰云证据尚不明确。
2023-11-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Distances, Luminosities, and Temperatures of the Coldest Known Substellar Objects
已知最冷的褐矮星是太阳系外气体巨行星的最佳类似物。在过去的两年里,对这种冷的亚恒星物体的大量探测促使了密集的后续行动,但缺乏准确的距离是我们理解的一个关键差距。我们提出了一个大样本的精确距离的基础上均匀的中红外天体测量,鲁棒地建立绝对通量,光度和温度。最冷的褐矮星的温度为400-450 K,质量约为木星的5-20倍,表明它们在更热的褐矮星和气体巨行星之间架起了桥梁。在这些极端情况下,光谱能量分布不再遵循与温度的简单对应关系,这表明其他物理参数,如表面重力,垂直混合,云和金属丰度的作用越来越大。
2013-09-05 astro-ph.SR
Water depletion and 15NH3 in the atmosphere of the coldest brown dwarf observed with JWST/MIRI
利用JWST/MIRI对最冷褐矮星WISE0855进行观测,通过大气反演探测到水耗竭和15NH3同位素体,并测得热光度,展示了MIRI表征冷巨行星大气的潜力。
2024-10-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Spectral Energy Distribution of the Coldest Known Brown Dwarf
WISE J085510.83-071442.5(以下简称WISE 0855-0714)是已知最冷的棕矮星(~250 K),也是已知距离太阳第四近的系统(2.2 pc)。它以前只在J波段和两个中红外波段被探测到。为了更好地测量它的光谱能量分布(SED),我们用双子座天文台、甚大望远镜和哈勃太空望远镜在六个光学和近红外波段对WISE 0855-0714进行了深度成像。5个条带显示检测,尽管一个检测是边缘的(S/N~3)。我们还获得了两个时代的图像与斯皮策太空望远镜用于改善视差的棕矮星。通过结合这项工作和以前的研究天体测量,我们得出了0.449+/-0.008”(2.23+/-0.04 pc)的视差。我们将WISE 0855-0714的测光与已知Y矮星的数据以及Saumon et al.(2012)和Morley et al.(2012,2014)的三套模型的预测进行了比较,这些模型由云的存在或不存在和非平衡化学定义。我们对WISE 0855-0714的Y-J和J-H的估计比其他Y矮星的颜色更红,证实了在300-400 K以下的温度下,近红外颜色向更红值的预测逆转。在色星等图中,没有任何一组模型能与WISE 0855-0714和其他Y矮星形成的序列相匹配。相反,最佳拟合模型会从一个图更改到下一个图。同样,所有型号都与WISE 0855-0714的SED存在实质性差异。因此,我们目前无法…
2016-05-21 astro-ph.SR
The Luminosities of the Coldest Brown Dwarfs
近年来,褐矮星已经扩展到一个新的Y矮星类别,其有效温度低于500 K,质量在5-30木星质量之间。它们填补了我们太阳系中更冷的气态巨行星(约130 K)与更热的T型棕矮星和更热的行星之间可观测大气特性的关键空白,这些行星可以被成像为绕着年轻的附近恒星运行(两者的有效温度都在1500- 1000 K之间)。对这些天体的距离测量提供了绝对星等,这对我们对非常冷的大气层的理解进行了关键的测试。在这里,我们报告了9个Y矮星和7个非常晚的T矮星的新距离。这些结果显示Y型矮星确实代表了T型矮星序列的延续,光度更暗,温度更低。它们还表明,对于给定的光度颜色,最冷的物体显示的绝对星等范围很大。最新的大气模型显示出与大多数Y矮星绝对星等的良好一致性。这也是WISE 0855 -0714的情况,它是最冷和最接近太阳的棕矮星,它显示了水冰云的证据。然而,也有一些突出的例外,这表明要么是双星,要么是凝结云的存在。前者很容易用当前的自适应光学设备进行测试。后者意味着Y矮星的云量范围很大,大多数几乎没有云-而其他人则有密集的云,使其成为未来可变性观测的主要目标,以研究云动力学。
2014-10-03 astro-ph.IM astro-ph.SR
Time-resolved JWST Retrieval Analysis of the Coldest Brown Dwarf: Temperature and Chemical Variations in WISE 0855-07
Ritter Astrophysical Research Center, Department of Physics & Astronomy, University of Toledo(托莱多大学物理与天文学系里特天文研究中心);University of Texas at Austin, Department of Astronomy(德克萨斯大学奥斯汀分校天文学系);Steward Observatory, University of Arizona(亚利桑那大学斯图尔德天文台);Department of Astrophysics, American Museum of Natural History(美国自然历史博物馆天体物理学系);Space Science and Astrobiology Division, NASA Ames Research Center(NASA艾姆斯研究中心空间科学与天体生物学部);Oak Ridge Associated Universities(橡树岭联合大学);School of Physics, Trinity College Dublin, The University of Dublin(都柏林大学三一学院物理学院);Chemistry & Planetary Sciences, Dordt University(道德大学化学与行星科学系);Center for Extrasolar Planetary Systems, Space Science Institute(太空科学研究所系外行星系统中心);United States Naval Observatory, Flagstaff Station(美国海军天文台弗拉格斯塔夫站);Department of Astronomy & Astrophysics, University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校天文与天体物理学系)
本研究利用JWST时间分辨光谱对最冷褐矮星WISE 0855-07进行大气检索,发现热结构变化(1至100 K)是光谱变异的主要来源,并伴随CO等分子丰度变化,揭示了超冷天体的大气动态演化。
2026-09-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Improved infrared photometry and a preliminary parallax measurement for the extremely cold brown dwarf CWISEP J144606.62$-$231717.8
我们目前的后续$Spitzer$观测在3.6 $μ$ m(ch1)和4.5 $μ$ m(ch2)的CWISEP J144606.62 $-$ 231717.8,在太阳附近的最冷的已知棕矮星之一。该天体是通过Meisner等人(2019 b)的CatWISE初步星表挖掘广域红外巡天探测器($WISE$)和$NEOWISE$数据发现的,其中报告了ch1 $-$ ch2 = 3.71 $\pm$ 0.44等的初始$Spitzer$颜色,这意味着它可能是已知最红,因此也是最冷的褐矮星之一。额外的$Spitzer$数据使我们能够将它的颜色修改为ch1 $-$ ch2 = 2.986 $\pm$ 0.048等,这使得CWISEP J144606.62 $-$ 231717.8成为有史以来观测到的第5颗最红的棕矮星。根据$WISE$和$Spitzer$天体测量的组合,初步的三角视差测量将该物体置于10.1 $^{+1.7}_{-1.3}$ pc的距离。基于我们改进的$Spitzer$颜色和初步视差,CWISEP J144606.62 $-$ 231717.8具有310 $-$ 360 K范围内的$T_{\rm eff}$。假设年龄为0.5 $-$ 13 Gyr,这对应于2到20 $M_{\rm Jup}$之间的质量。
2019-12-16 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
A search for millimeter emission from the coldest and closest brown dwarf with ALMA
上下文:WISE J085510.83-071442.5(W 0855)是一个独特的对象:与Teff ca。250 K,它是已知最冷的棕矮星(BD),距离太阳仅约2.2 pc。它非常微弱,这使得任何天文观测都很困难。然而,至少有一个非常类似的超低质量物体,即M9矮TVLM 513-46546,已被证明是一个频率高达95千兆赫的稳定无线电发射体,具有叠加的活动状态,在这些状态下观察到强烈的脉冲发射。目的:我们的目标是确定W 0855的毫米波无线电特性,在93 GHz(3.2 mm)附近进行深度观测,以研究该天体的射电天体测量是否可行,并测量或设定其磁场的上限。方法:我们于2019年12月24日在85.1-100.9 GHz下使用44个Atacama大型毫米阵列(ALMA)12 m天线观察了W 0855 94分钟。我们使用标准的ALMA校准程序,并通过容纳类星体3C 209(迄今为止最亮的附近天体)来创建最终图像。此外,我们创建了一个光变曲线与30秒的时间分辨率,以寻找脉冲发射。结果如下:我们的观测结果表明,在聚合带宽(Stokes I)内,稳定发射的噪声RMS为7.3 μJy/束,30 s脉冲的噪声RMS为88 μJy。在观测时,没有证据表明该物体有稳定或脉冲发射。在85 ~ 101 GHz范围内,W 0855稳态发射的3 σ上限为21.9 μJy,脉冲发射的3 σ上限为264 μJ…
2020-09-11 astro-ph.SR
Clouds in the Coldest Brown Dwarfs: FIRE Spectroscopy of Ross 458C
凝结云是L型矮行星大气的一个显著特征,但被认为在形成最冷的T型棕矮星的光谱方面几乎没有作用。在这里,我们报告的证据凝聚不透明的近红外光谱的棕矮星候选人罗斯458 C,获得了折叠端口红外阶梯(FIRE)摄谱仪在麦哲伦望远镜。这些数据证实了该源的低温性质,表明其光谱分类为T8,log Lbol/Lsun = -5.62+/-0.03,Teff = 650+/-25 K,质量等于或低于氘燃烧极限。这些数据还揭示了与年轻(低表面重力)和超太阳金属丰度相关的K波段发射增强,反映了Ross 458系统的性质(年龄= 1.5亿~ 8亿年,[Fe/H] = +0.2 ~+0.3)。我们提出了适合罗斯458 C,T9矮ULAS J133553.45+113005.2,和蓝色T7.5矮SDSS J141624.08+134826.7B的FIRE数据,从Saumon & Marley的无云和多云光谱模型。对于Ross 458 C,我们确认了低的表面重力和超太阳金属丰度,而温度取决于云灭绝的存在(635 [+25,-35] K)或不存在(760 [+70,-45] K)。ULAS J1335+1130和SDSS J1416+ 1348 B具有相似的温度(595 [+25,-45] K),但具有不同的表面重力(log g = 4.0-4.5 cgs vs 5.0-5.5 cgs)和金属丰度([M/H] ~ …
2010-09-28 astro-ph.SR
The Coldest Brown Dwarf (Or Free Floating Planet)?: The Y Dwarf WISE 1828+2650
我们使用地面和空间望远镜的组合监测了冷Y矮星WISEPA J182831.08+265037.8的位置,并确定其距离为11.2 $_{-1.0}^{+1.3}$ pc。它的绝对H星等M $_H=22.21^{+0.25}_{-0.22}$ mag表明,当年龄为0.1-10 Gyr,有效温度为250-400 K时,质量在0.5-20 M $_{Jup}$之间。质量的广泛范围主要是由于物体的年龄未知。由于高切向速度的对象,51 $\pm5$公里秒$^{-1}$,是一个老盘人口的特点,一个合理的年龄范围为2-4 Gyr导致3-6 M $_{Jup}$的质量范围的基础上适合(高度不确定)COND演化模型。温度的范围是由于没有一个单一的模型充分代表1-5 $μ$ m光谱能量分布(SED)的源,失败的因素高达5的光谱能量分布的短波长或长波长部分。这个非常冷的物体的外观可能受到非平衡化学或低温冷凝物形成云的影响,这两种大气过程在褐矮星大气中很重要,但已被证明很难建模。最后,我们认为,将有一个非常陡峭的上升,在晚型Y-矮星的数量密度占推定人口的对象建议由最近的微透镜观测。WISE 1828+2650是否位于褐矮星种群的低质量端,或者是大量“自由浮动”行星的第一个例子,目前还不清楚。
2013-01-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Spitzer Follow-up of Extremely Cold Brown Dwarfs Discovered by the Backyard Worlds: Planet 9 Citizen Science Project
我们目前斯皮策后续成像的95个候选人极冷的棕矮星发现的后院世界:行星9公民科学项目,它使用视觉感知的运动在多时代的智慧图像,以确定以前未被识别的亚恒星邻居太阳。我们测量斯皮策[3.6]-[4.5]的颜色来拍摄我们的褐矮星候选者,重点是在我们的样本中精确定位最冷和最接近的Y矮星。WISE和斯皮策天体测量的结合提供了我们发现的75个横向运动的定量确认。我们确认的9个天体的最佳线性运动大于1”/年;我们发现的最快的是WISEA J155349.96+693355.2(总运动约2.15”/年),可能是T型亚矮星。我们还报告了一个新发现的宽间隔(~400 AU)T8伴星,它与白矮星LSPM J 0055 +5948(第四个被发现的这样的系统)同向运动,加上一个与白矮星LSR J 0002 +6357的候选晚T伴星,预计间隔为5.5'(~ 8,700 AU,如果关联的话)。在我们确认的运动目标中,有五个具有与光谱类型Y最一致的斯皮策颜色。这五个中的四个具有异常红色的斯皮策颜色,表明Y1或更晚的类型,大大增加了这个特别有价值的低温区域中已知物体的小样本。我们的Y矮星候选者开始弥合大部分Y矮星人口和已知最冷的褐矮星之间的差距。
2020-08-14 astro-ph.SR
The Brown Dwarf-Exoplanet Connection
褐矮星通常被认为是系外行星研究的容易观察的模板,具有可比的质量,物理大小和大气特性。最冷的棕矮星(光谱类别L和T)和最热的系外行星的光球温度确实有相当大的重叠。然而,与褐矮星和系外行星大气相关的性质和过程在细节上可能有很大的不同;光球气体压力、元素丰度变化、与外部驱动源相关的过程以及进化效应都是相关的例子。在这篇文章中,我回顾了目前已知的褐矮星种群的一些基本理论和经验性质,并详细介绍了它们的可见大气层与太阳系外行星的相似性和差异。最后,我从褐矮星的研究,可能证明在未来的系外行星观测相关的一些具体结果。
2009-03-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Benchmark Transiting Brown Dwarf LHS 6343 C: Spitzer Secondary Eclipse Observations Yield Brightness Temperature and mid-T Spectral Class
没有可测量质量、半径和光度的实地褐矮星类似物,排除了我们将具有可测量质量和半径的过境褐矮星与具有可测量光度和大气性质的实地褐矮星联系起来的能力。LHS 6343 C是一颗弱辐射的褐矮星,在开普勒场中穿过M+M双星的一个成员,它提供了第一个探测具有测量质量和半径的非膨胀褐矮星大气的机会。在这里,我们分析了LHS 6343 A后面的LHS 6343 C的四次斯皮策观测。联合拟合的日食与高斯过程噪声模型的仪器系统学,我们测量的日食深度为1.06 \pm 0.21 ppt在3.6微米和2.09 \pm 0.08 ppt在4.5微米,对应的亮度温度分别为1026 \pm 57 K和1249 \pm 36 K。然后,我们应用棕矮星演化模型来推断热光度日志(L_star / L_sun)= -5.16 \pm 0.04。已知LHS 6343 C系统中的褐矮星和两颗M矮星的物理性质,这些深度与年龄为5 Gyr的1100 K T矮星的模型和温度为1070 \pm 130 K的T5-6矮星的经验观测相一致。我们调查的可能性,LHS 6343 C的轨道已被改变的Kozai-Lidov机制,并提出额外的天体测量或罗斯特-麦克劳克林测量系统探测系统的动力学历史。
2016-03-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spitzer Spectroscopy of the Circumprimary Disk in the Binary Brown Dwarf 2MASS J04414489+2301513
利用Spitzer红外光谱仪对金牛座恒星形成区的年轻双星2 MASS J 04414489 +2301513(15 AU)进行了中红外光谱研究。光谱表现出多余的连续辐射,可能来自主星周围的拱星盘。在这些数据中没有检测到硅酸盐排放,表明存在显著的晶粒生长。这是为数不多的在如此年轻的年龄(约100万年)的棕矮星盘之一,已被发现缺乏硅酸盐发射。为了定量地限制磁盘的属性,我们比较了光谱能量分布的2 MASS J 04414489 +2301513我们的垂直结构代码的预测照射吸积盘。我们的模型表明,剩余的大气颗粒适度耗尽层可能已经成长到$\gtrsim5$微米的大小。此外,我们的模型拟合表明盘的外半径为0.2-0.3 AU。这个围绕主星的星盘很小,可能是由于被次级星盘截断了。缺乏一个外部磁盘包含一个水库的小,原始颗粒,结合弱湍流机制,可能是负责先进的晶粒生长在这个磁盘。
2010-11-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
$Extrasolar~Storms$: Pressure-dependent Changes In Light Curve Phase In Brown Dwarfs From Simultaneous $Hubble$ and $Spitzer$ Observations
我们提出了$Spitzer$ /IRAC Ch 1和Ch 2监测6个棕矮星在8个不同的时代超过20个月的过程。对四颗褐矮星,我们还同时获得了两个历元内的$HST$ /WFC 3 G141格棱光谱,并导出了五个窄带滤光片的光变曲线。探测大气中不同的压力水平,我们的六个目标的多波长光变曲线都表现出变化,光变曲线的形状在旋转周期的时间尺度上演变,范围从1.4小时到13小时。我们比较光变曲线的形状,并通过比较初级傅立叶分量的相位来估计在不同波长下观察到的光变曲线之间的相移。我们使用国家的最先进的大气模型,以确定在每个过滤器中观察到的通量的不同压力层的通量贡献。我们发现,光变曲线,探测较高的压力是相似的,在相位,但偏移,往往不同的光变曲线,探测较低的压力。两组光变曲线之间的相位差表明,在较低和较高压力下看到的调制可能是由不同的云层引入的。
2016-05-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Vertical Atmospheric Structure in a Variable Brown Dwarf: Pressure-dependent Phase Shifts in Simultaneous Hubble Space Telescope-Spitzer Light Curves
旋转棕矮星中的不均匀云或温度扰动会使观测到的通量产生变化。我们报告的时间分辨同时观测的变量T6.5褐矮星2 MASSJ 22282889 -431026在波长范围1.1-1.7微米和宽带4.5微米。光谱观测是用哈勃太空望远镜上的宽视场照相机3和斯皮策太空望远镜的测光进行的。该物体显示出正弦红外变化,在大多数波长处的周期为1.4小时,峰-峰振幅在平均通量的1.45%和5.3%之间。虽然光变曲线形状在所有波长处都是相似的,但是它们的相位在波长之间不同,最大差异大于旋转周期的一半。我们比较光谱与大气模型的不同云处方,从中我们确定的压力水平探测在不同的波长。我们发现相位滞后随气压的降低或海拔的升高而增大。我们讨论了一些合理的情况下,可能会导致这种趋势的光变曲线阶段与探测的压力水平。这些观测是第一次探测超冷大气在水平和垂直方向上的异质性,因此是现实的三维模拟棕矮星和太阳系外行星的大气结构与云的理想测试案例。
2012-11-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Diversity of Cold Worlds: a blended-light binary straddling the T/Y transition in brown dwarfs
本研究利用JWST/NIRSpec首次表征了跨越T/Y转换的最冷混合光褐矮星双星WISE J014656.66+423410.0,发现其由两颗亮度不等、温差仅92K的源组成,为理解行星质量大气特征及探测未解析冷褐矮星双星提供了关键探路者。
2025-03-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Spitzer Search For Planetary-Mass Brown Dwarfs With Circumstellar Disks: Candidate Selection
我们报告的初步结果,从斯皮策计划,以寻找非常低质量的褐矮星在蛇夫座。该计划是Alllers等人早期研究的延伸,该研究导致了非凡的成功率,19名候选人中有18名被证实。他们的计划结合了近红外线和斯皮策照相机,以识别具有非常冷的光球的物体,以及环星盘发射,以表明年轻。我们的新项目已经获得了0.5 deg2视场的深度IRAC光度测量,这是原始Allers等人研究的一部分。我们报告了18个新的候选者,其亮度扩展到10 - 4 L \cdot,如果得到证实,这表明质量下降到~2 MJ。我们描述了我们的选择技术,可能的污染问题,以及正在进行的后续测光和光谱学。
2010-08-09 astro-ph.SR
Spitzer Light Curves of the Young, Planetary-Mass TW Hya Members 2MASS J11193254-1137466AB and WISEA J114724.10-204021.3
我们目前斯皮策空间望远镜的时间序列测光在3.6和4.5 $μ$ m的2 MASS J11193254 $-$ 1137466 AB和WISEA J114724.10 $-$ 204021.3,两个行星质量,晚型($\sim$ L7)褐矮星成员的$\sim$ 10万年的TW HYA协会。进行这些观测是为了研究L3-L5.5矮星表面重力下降而变率幅度增加的趋势是否延伸到L5-L5.5矮星的光谱类型,并探索低质量天体的角动量演化。我们检查了每个光变曲线,发现WISEA J114724.10 $-$ 204021.3的旋转周期为19.39 $^{+0.33}_{-0.28}$小时,半振幅在3.6 $μ$ m处为0.798 $^{+0.081}_{-0.083}$ %,在4.5 $μ$ m处为1.108 $^{+0.093}_{-0.094}$ %。对于2 MASS J11193254 $-$ 1137466 AB,我们发现一个3.02 $^{+0.04}_{-0.03}$小时的单一周期,在3.6 $μ$ m处的半振幅为0.230 $^{+0.036}_{-0.035}$ %,在4.5 $μ$ m处的半振幅为0.453 $\pm$ 0.037%,我们发现这可能是由于双星的一个组成部分的旋转。结合我们的研究结果与其他12个晚型L矮星观察斯皮策从文献中,我们发现3.6 $μ$ m振幅的低表面重力…
2018-04-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
NLTT5306B: an inflated, weakly irradiated brown dwarf
我们目前斯皮策观测在3.6和4.5微米和近红外IRTF SpeX光谱的辐射褐矮星NLTT 5306 B。我们确定棕矮星的光谱类型为L5,并且很可能是膨胀的,尽管白矮星的主星的有效温度很低。我们计算的亮度温度在斯皮策波段的模型半径,和罗氏瓣半径的棕矮星,并得出结论,有很小的昼夜侧温差。我们讨论了NLTT 5306 B可能膨胀的各种机制,并确定虽然低质量的棕矮星(M<35 MJup)很容易通过其宿主恒星的照射而膨胀,但很少有更高质量的棕矮星会膨胀。质量较高的棕矮星可能是由于磁相互作用而膨胀,或者可能有更厚的云。
2020-10-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spitzer Photometry of WISE-Selected Brown Dwarf and Hyper-Luminous Infrared Galaxy Candidates
我们目前斯皮策3.6和4.5 $μ$米测光和位置的样本1510褐矮星候选人确定的智慧全天空调查。其中166个天体在光谱学上被归类为光谱类型为M(1)、L(7)、T(146)和Y(12)的天体;另外16个天体本质上是非恒星。其余的很可能是缺乏光谱验证的遥远L型和T型矮星,其他Y型矮星候选者仍在等待后续行动,以及斯皮策测光显示它们是背景源的其他天体。我们提出了一个斯皮策测光的所有天体物理来源在这些领域中确定的目录,并使用该目录来确定7个较暗(4.5 $μ$ m $\sim$ 17.0等)的褐矮星候选人,这可能是宽视场的同伴,以原来的WISE源。为了验证这一假设,我们使用了919斯皮策观测周围的WISE选择的高红移超亮红外星系(HyLIRG)候选人的样本。对于这个对照样本,我们发现了另外6颗褐矮星候选者,这表明7颗伴星候选者没有物理联系。事实上,这7颗斯皮策棕矮星候选者中只有一颗的光度距离估计与WISE棕矮星候选者的伴星一致。除此之外,没有证据表明有任何广泛分离的($>$ 20 AU)超冷双星。作为本文的补充,我们提供了一个源目录的$\sim$ 7.33 $\times 10^5$对象检测到所有这些斯皮策后续领域的天文学界使用。完整的星表包括斯皮策3.6和4.5 $μ$ m测光,以及USNO-B的位置匹配$B$和$R$测光; 2 MASS的$J$、$H$和$K_s$测光; WISE全天空…
2012-09-09 astro-ph.CO astro-ph.SR
TESS unveils the optical phase curve of KELT-1b. Thermal emission and ellipsoidal variation from the brown dwarf companion, and activity from the star
我们提出了检测和分析的相位曲线的KELT-1b在光学波长,分析数据所采取的过境系外行星调查卫星(TESS)。KELT-1b是一颗质量约为27 M_J的低质量棕矮星。由于它的伴星质量很高,而且距离很近,主星的TESS光变曲线显示出明显的椭球变化。我们用六分量模型对数据进行建模:二次日食、反射光和热发射的相位曲线、多普勒波束、椭球变化、恒星活动和主凌日。我们确定TESS带通中的二次日食深度为304 +/- 75 ppm,这是迄今为止KELT-1b确定的最准确的日食深度。我们测量到相位曲线的振幅为128 +/- 27 ppm,最大亮度区域和亚恒星点之间的相应东偏移为19.2 +/- 9.6度,与斯皮策测量结果非常一致。我们确定白天和夜晚的亮度温度分别为3201 +/- 147 K和1484 +/- 110 K,略高于斯皮策3.6和4.5微米的数据。一维自洽大气模式可以解释TESS和Spitzer昼侧亮温,仅考虑热辐射而不考虑反射光。夜面数据可以用一个内部温度约为1100 K的模型来解释,这可能与膨胀半径有关。TESS和Spitzer亮温之间的差异可以通过Spitzer带中较强的分子不透明度来解释。在夜晚,这种不透明度主要是由于CH 4和CO,而在白天,它是由于H2-H2和H2-He碰撞引起的吸收。
2021-03-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
OGLE-2017-BLG-1038: A Possible Brown-dwarf Binary Revealed by Spitzer Microlensing Parallax
我们报告了光学引力透镜实验、韩国微透镜望远镜网络和斯皮策望远镜观测到的微透镜事件OGLE-2017-BLG-1038的分析。这一事件是由银河系隆起中的一颗巨大的源星经过一个巨大的共振双星焦散透镜引起的。有了天基数据,就可以计算出整套物理参数。然而,在视差测量中存在八倍简并。这四个最佳解对应的是靠近恒星和棕矮星边界的极低质量双星($M_1 = 170^{+40}_{-50} M_J$和$M_2 = 110^{+20}_{-30} M_J$),或者远低于恒星和棕矮星边界的极低质量双星($M_1 = 22.5^{+0.7}_{-0.4} M_J$和$M_2 = 13.3^{+0.4}_{-0.3} M_J$)。一个传统的分析,与斯皮策数据的缩放不确定性,意味着一个非常低质量的棕矮星双星透镜在2千秒差距的距离。使用高斯过程模型补偿斯皮策系统误差表明,在6 kpc的更高质量的M-矮星双星同样可能。基于银河系模型的贝叶斯比较倾向于大质量的解决方案。我们演示了如何在未来十年内,通过红外自适应光学成像与40米级望远镜可以解决这种简并。
2023-02-15 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Let the Great World Spin: Revealing the Stormy, Turbulent Nature of Young Giant Exoplanet Analogs with the Spitzer Space Telescope
我们提出了一个调查的光度变化在年轻的,低质量的棕矮星与斯皮策太空望远镜。我们样本中的23个天体显示出强烈的年轻特征,并与直接成像的系外行星具有相同的属性。我们提出了三个新的年轻天体:2 MASS J 03492367 $+$ 0635078,2 MASS J 09512690 $-$ 8023553和2 MASS J 07180871 $-$ 6415310。我们检测到13个年轻的对象的变化,并发现年轻的棕矮星是非常有可能显示整个L2-T4光谱型范围内的变化。相反,光谱型$>$ L9的场矮变发生率下降。我们研究的变化幅度的年轻的对象,并找到一个增强的最大振幅相比,领域的矮星。我们推测,观测到的幅度范围内的光谱型可能会受到二次效应,如观看倾角和/或旋转周期。我们结合我们的新的旋转周期与文献调查角动量演化的质量的影响。虽然高质量的棕矮星($>30 M_{\mathrm{Jup}}$)会随着时间的推移而旋转,但对于低质量的天体($<30 M_{\mathrm{Jup}}$)来说,同样的趋势并不明显,这可能是由于对旧的低质量天体测量的周期数量很少。伴星棕矮星和行星质量天体的自转周期与年龄和质量相似的孤立天体的自转周期一致,表明它们有着相似的角动量历史。在剑鱼座AB星系群中,我们发现了一个高变率的发生率和共同角动量演化的证据。这些结果对于未来使用詹姆斯韦伯太空望远镜和30米望远镜等设施直接成…
2022-01-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Young brown dwarfs at high cadence: Warm Spitzer time series monitoring of very low mass Sigma Orionis cluster members
空间天文台提供的连续的时间覆盖和高光度精度为研究年轻星团成员的变化过程开辟了新的机会。特别令人感兴趣的是在褐矮星和极低质量恒星中的氘燃烧脉动现象,其存在的时间尺度为1-4小时,但尚未得到观测的证实。为了研究年轻低质量天体的短时间尺度变化,我们利用温暖斯皮策任务对300万年前的猎户座Sigma星团中的14颗低质量恒星和褐矮星进行了高精度,高节奏的时间序列监测。我们的许多原始光变曲线中的通量与子像素位置密切相关,并且可以系统地变化多达10%。我们提出了一种新的方法来解开真正的恒星变化从这个“像素相位效应”,这是更明显的温暖斯皮策观测相比,低温任务。校正后的光变曲线显示,在探测的分钟到天的时间尺度上,大部分样品没有低至几个毫量级的变化。然而,一颗例外的棕矮星显示出10-15%的亮度变化,暗示着被尘埃物质遮蔽的变化。24小时不间断的数据流和低于1%的光度精度可以限制近红外线的脉动。如果这种现象出现在我们的光变曲线中,那么它的振幅一定低于2-3毫等。此外,我们提出了三个领域的食双星和一个闪烁的光学地面数据也可。
2011-08-06 astro-ph.SR
Spitzer Microlensing of MOA-2016-BLG-231L : A Counter-Rotating Brown Dwarf Binary in the Galactic Disk
我们分析了从地面和斯皮策观测到的二元微透镜事件MOA-2016-BLG-231。该透镜是由质量非常低的棕矮星(BD)组成,有$M_1 = 21^{+12}_{-5} \ M_J$和$M_2 = 9^{+5}_{-2}\ M_J$,它位于银盘$D_{\rm L} = 2.85^{+0.88}_{-0.50}\ {\rm kpc}$中。这是第五颗通过微透镜发现的褐矮星,BD双星的运动方向与盘星的轨道运动方向相反。对透镜物理性质的限制来自斯皮策光变曲线的后期非焦散交叉特征。因此,MOA-2016-BLG-231显示了斯皮策如何在解决短时间尺度($\lesssim 10$天)二元BD事件中BD的性质方面发挥关键作用。
2019-02-12 astro-ph.SR
Spitzer Mid-Infrared Photometry of 500 - 750 K Brown Dwarfs
中红外数据,包括斯皮策暖IRAC [3.6]和[4.5]测光,对于理解现在发现的褐矮星的冷人口至关重要,这些天体与行星比恒星更相似。当有效温度(T_eff)从800 K下降到400 K时,超过3微米发射的通量的分数快速增加,从约40%增加到> 75%。这种快速的增加使得像H-[4.5]这样的颜色成为一种非常敏感的温度指示器,它可以与像H-K这样的重力和金属敏感的颜色结合起来,以限制所有这三个基本属性,这反过来又为我们提供了这些缓慢冷却的物体的质量和年龄。中红外颜色趋势的确定还允许社区更好地利用WISE任务。我们使用新的斯皮策周期6 IRAC测光,连同公布的数据,目前的颜色与类型的L0到T10矮星的趋势。我们还利用Saumon & Marley的大气模型和演化模型研究了13个H-[4.5]> 3.2,T_eff~500 K~750 K的极晚型T矮星的质量和年龄。
2010-12-03 astro-ph.SR
A k-NN Method to Classify Rare Astronomical Sources: Photometric Search of Brown Dwarfs with Spitzer/IRAC
本文提出了一种基于加权k-NN方法的稀有天文源光度搜索的统计方法。一个度量定义在一个多维的颜色-幅度空间的基础上,只有模板源的光度特性和光度的模板和数据的不确定性,而不需要定义的ad-hoc颜色和幅度削减,可能会偏置的搜索。该度量被定义为两个参数的函数,邻居的数量k和阈值距离D_th,可以优化最大的选择效率和完整性。我们应用的方法来搜索的L和T矮星的斯皮策河外第一次看调查和Bootes领域的斯皮策浅调查,以及搜索附近的恒星周围的亚恒星质量的同伴。在高水平的完整性下,我们确认在第一次观测中至少有两个波段没有发现晚T矮星,而在浅层观测中只有一个(以前由Stern等人在2007年发现)。这一结果与晚T矮星的预期统计数据一致。一个L/早T候选者在第一次调查中被发现,3个在浅层调查中,目前正在进行后续的光谱验证。最后,我们讨论了这种方法在斯皮策暖任务探索科学计划中搜索棕矮星的潜力。
2009-04-23 astro-ph.IM astro-ph.SR
Near-infrared Detection of WD 0806-661 B with the Hubble Space Telescope
WD 0806-661 B是目前已知最冷的棕矮星之一(T=300-345 K),这是根据斯皮策太空望远镜先前的中红外光度测量得出的。此外,它也是测试棕矮星理论模型的基准,因为它的年龄和距离受到其主星(2+/-0.5 Gyr,19.2+/-0.6 pc)的约束。我们提出了这个物体的第一个近红外探测,这是通过F110 W成像(~Y+J)与哈勃太空望远镜上的宽视场相机3实现的。我们测得织女星的星等为m110=25.70+/-0.08,这意味着J~25.0。当结合斯皮策测光时,我们对J的估计有助于更好地定义M4.5与J-[4.5]中最冷棕矮星的经验序列。WD 0806-661 B和其他Y矮星在该图中的位置与Burrows等人的多云模型和Saumon等人的无云模型最匹配,两者都采用化学平衡。Morley等人对50%云覆盖率的计算与数据只有微小的差异。光谱学可以对模型进行更严格的测试,但根据我们的F110 W测量,目前只有哈勃望远镜才能进行这样的观测,并且至少需要10个轨道才能达到约5的信噪比。
2014-09-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Spitzer Variability Properties of Low-Gravity L Dwarfs
我们目前的\textit{Spitzer Space Telescope}变化监测观测的三个低重力L矮星与以前的检测变化的近红外线,2 MASS J 0045 +16,2 MASS J 0501 -00和2 MASS J1425-36。我们在我们的两个目标2 MASS J 0045 +16和2 MASS J 0501 -00中检测到显著的周期性变化。我们在2 MASS J1425-36中未检测到变异性。结合新的自转周期和自转速度,分别计算了2 MASS J 0045 +16、2 MASS J 0501 -00和2 MASS J1425-36的$22\pm1^{\circ}$、${60^{+13 }_{-8}} ^{\circ}$和$52^{+19}_{-13}~^{\circ}$的倾角。我们的三个新目标与以前报道的倾角、振幅和颜色异常之间的初步关系是一致的。具有最高变化幅度的对象是倾斜的赤道上,而最大观测幅度随着倾斜角的减小而减小。我们还发现了倾斜角和$(J-K)_{\mathrm{2MASS}}$颜色异常之间的相关性与测量的倾斜对象的样本。编译整个样本的棕矮星与\textit{Spitzer}变化检测,我们发现没有增强振幅的年轻,早期的L型矮星相比,外地侏儒人口。我们发现在$4.5~μ$ m的低重力Late矮星的振幅可能增强。我们没有发现振幅比和光谱类型之间的相关性领域的矮星或年…
2020-05-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Sonora Substellar Atmosphere Models. VII. Flame Skimmer: Cloud-free Atmospheric and Evolutionary Models for the Coldest Substellar Objects
University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);University of California Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);NASA Ames Research Center(美国国家航空航天局艾姆斯研究中心);SETI Institute(SETI研究所);Arizona State University(亚利桑那州立大学);University of Arizona(亚利桑那大学)
本文提出Sonora Flame Skimmer无云亚恒星大气与演化模型,拓展参数空间并更新相关框架,揭示高金属丰度冷却更慢等结果,所有模型公开可用。
2026-08-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Polarised radio pulsations from a new T dwarf binary
本文通过LOFAR和Keck观测发现T型矮星双星WISEP J101905.63+652954.2具有脉冲式圆偏振射电发射,并利用双星相互作用模型解释其能量来源,表明低频射电巡天可探测到磁场低至约50高斯的最冷射电明亮天体。
2023-01-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Temporal albedo variability in the phase curve of KELT-1b
高辐射凌日褐矮星KELT-1b的昼侧亮度光谱已经被证明是具有挑战性的解释与当前的褐矮星大气模型。光谱已经从跨越十年的观测中测量出来,涵盖了高精度的二次日食和相位曲线,从蓝色可见光(CHEOPS),红色可见光(TESS)和近红外(Spitzer),以及从地面近红外的二次日食观测。首先,在TESS通带中观测到KELT-1b的昼侧比基于斯皮策早期近红外相位曲线观测的预期更亮,最近,在CHEOPS通带中观测到昼侧非常暗。虽然已经提出了几种理论来调和TESS和斯皮策波段之间的差异,但解释CHEOPS和TESS波段之间的差异已经被证明是更加困难的。在这里,我模拟TESS光度从部门17与新的TESS光度从部门57,并显示,在KELT-1b的昼侧亮度光谱的差异最好的解释是在KELT-1b的太阳能电池的时间变化。这种变化很可能是由于褐矮星向阳面的硅酸盐云覆盖范围的变化,也就是天气。
2023-02-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Clouds and Chemistry Across the Brown Dwarf T-Y Sequence: Insights from JWST Atmospheric Retrievals
Ludwig Maximilian University(路德维希-马克西米利安大学);University of Bern(伯尔尼大学);ARTORG Center for Biomedical Engineering Research, University of Bern(伯尔尼大学ARTORG生物医学工程研究中心);University College London(伦敦大学学院);University of Warwick(华威大学)
研究利用JWST大气检索分析T-Y序列棕矮星,发现云层和化学不平衡现象,揭示了温度与大气成分的关系。
2026-01-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Y dwarf Trigonometric Parallaxes from the Spitzer Space Telescope
Y矮星提供了一个独特的机会,研究自由浮动的物体与质量$<$ 30 M $_{Jup}$和大气温度接近那些已知的类太阳系外行星。获得这些物体的距离是确定其绝对物理特性的重要一步。使用斯皮策/IRAC [4.5]在$\sim$ 2-7年的基线上拍摄的图像,我们测量了22个晚T和早Y矮星的天体测量距离,包括18个物体的更新视差和4个物体的新视差测量。这些星系将使探索最冷的棕矮星所占据的物理参数空间成为可能。我们还提出了6个新的晚T矮星的发现,更新的光谱的两个T矮星,和重新分类的一个新的Y矮星,WISE J033605.04 $-$ 014351.0,基于Keck/NIRSPEC $J$带光谱。假设有效温度与绝对星等成反比,我们研究了棕矮星光谱能量分布随有效温度降低的演化趋势。令人惊讶的是,Y矮星类在近红外到中红外光度带通中包含了很大的绝对星等范围,证明了比以前假设的更大的有效温度范围。这个样品将是詹姆斯韦伯太空望远镜获得中红外光谱的理想选择,因为它们的已知距离将使测量绝对物理性质变得更容易。
2018-09-19 astro-ph.SR
Cloud Atlas: Hubble Space Telescope Near-Infrared Spectral Library of Brown Dwarfs, Planetary-mass companions, and hot Jupiters
贝叶斯大气反演工具可以对棕矮星和热矮星大气的性质进行约束。为了充分利用这些方法,具有充分理解的不确定性的高信噪比光谱库是必不可少的。我们提出了一个高信噪比(1.10-1.69微米)的76个棕矮星和热彗星的热发射光谱库。我们所有的光谱都是用哈勃太空望远镜的广角相机3号仪器和它的G141棱镜获得的。这些天体的近红外光谱类型从L4到Y1不等。我们的八个目标估计质量低于氘燃烧极限。我们分析了数据库,以确定特殊的对象和/或多个系统,得出的结论是,这个样本包括两个非常低的表面重力对象和五个中等表面重力对象。此外,旨在寻找复合大气褐矮星的光谱指数表明,我们样本中的八个物体是拥有这种大气的强有力的候选者。这些天体都不是过亮的,因此它们的复合大气层不太可能是由伴星引起的人造物。八个确认的候选者中有五个被报道为光度可变的,这表明复合大气指数在识别具有强烈异质云层覆盖的棕矮星方面是有用的。我们在近红外色星等图中比较了热矮星和棕矮星。我们确认,在我们的样本中,最冷的热彗星的光谱类似于中L型矮星,和最热的热彗星的光谱类似于M型矮星。我们的样本提供了一个广泛的超冷大气的统一数据集,允许大规模的比较研究,并提供了一个HST的传统光谱库。
2018-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Discovery of a ~250 K Brown Dwarf at 2 pc from the Sun
通过以前对宽视场红外巡天探测器(WISE)多历元天体测量的分析,我确定WISE J085510.83-071442.5是一个新的高自行天体。通过结合WISE和斯皮策太空望远镜的天体测量,我测量了WISE J085510.83-071442.5的自行为8.1+/-0.1”/yr,视差为0.454+/-0.045”(2.20+0.24/-0.20 pc),使其成为任何已知恒星或褐矮星中自行第三高和视差第四大的恒星。它也是已知最冷的棕矮星,基于它的绝对星等为4.5微米,颜色在[3.6]-[4.5]。通过比较M4.5与理论演化模型预测的值,我估计有效温度为225-260 K,质量为3-10 Mjup,年龄范围为1-10 Gyr,包括大多数附近的恒星。
2014-04-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
The large-scale disk fraction of brown dwarfs in the Taurus cloud as measured with Spitzer
目标。褐矮星(BD)的形成过程尚未完全了解。为了更好地了解恒星和BD形成过程之间的差异和相似之处,我们研究和比较了金牛座云中一个大角度区域内两种物体之间的盘分数。此外,我们还研究了恒星和BD相对于底层分子气体方法的空间分布。在本文中,我们提出了新的和更新的测光数据,从红外阵列相机(IRAC)搭载斯皮策太空望远镜上的金牛座云的43个BD,并重新计算BD盘分数在这一地区。我们还利用最近可获得的CO毫米数据来研究恒星和BD相对于云的分子气体的空间分布。结果我们发现,金牛座云的BD之间的磁盘分数为41 \pm 12%,一个值统计学上一致的TTS(58 \pm 9%)。我们发现,BD在过渡状态,他们有一个磁盘到一个无盘状态是罕见的,我们研究了一个孤立的例子,过渡盘的内径为\approx 0.1 AU(CFHT BD Tau 12,发现通过其相对较小的中红外过量相比,大多数金牛座的成员有磁盘。我们发现,BD统计发现在类似的分子气体表面密度与恒星的区域。此外,我们发现,气体柱密度分布是几乎相同的恒星和亚恒星的对象与没有磁盘。
2010-04-15 astro-ph.SR
The Viewing Geometry of Brown Dwarfs Influences Their Observed Colours and Variability Properties
本文研究了已知的Spitzer [ $3.6~μ$ m]和$J$带变星的全样本。利用Keck NIRSPEC的数据计算了16颗变星的自转速度$v\sin i$,并计算了19颗变星的倾角。所获得的结果表明,具有中红外可变性检测的样品中的所有物体都以角度$>20^{\circ}$倾斜,而显示$J$带可变性的样品中的所有物体都具有倾斜角度$>35^{\circ}$。$J$ -谱带变异性似乎比\textit{Spitzer} [ $3.6~μ$ m]变异性更受倾角的影响,并且在较低倾角下强烈衰减。由于$J$波段观测比中红外观测探测到更深的大气层,这种效应可能是由于在较低的倾角下,$J$波段通量的大气路径长度增加。我们发现我们的样本的颜色异常和倾斜度之间存在统计学上的显著相关性,在赤道上观察到的野外物体比在较低倾斜度下观察到的物体更红。考虑到文献中已知可变L、T和Y光谱类型物体的完整样本,我们发现,由于波段之间的内在差异以及地基与天基搜索的灵敏度,两个波段的变率特性显示出显着不同的趋势。然而,在这两个波段中,我们发现变异幅度可能在$\sim7-9~$ hr周期达到最大值。最后,我们发现颜色异常和变化幅度的$J$波段和中红外变化检测,其中红色物体显示更高的变化幅度之间有很强的相关性。
2017-05-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Search for Substellar Companions to the Two Nearest Brown Dwarf Systems
WISE J104915.57-531906.1 A+B和WISE J085510.83-071442.5是最近发现的距离太阳第三和第四近的已知系统,分别为2.0和2.3 pc。前者由一颗L 8 +T0.5双星组成,后者可能是一颗Y矮星,也是已知最冷的棕矮星(~250 K)。我们提出了一个共同的自行同伴,这些棕矮星使用多历元的中红外图像从斯皮策太空望远镜搜索。我们还获得了WISE J104915.57-531906.1 A+B的近红外自适应光学图像,用甚大望远镜在比斯皮策达到的更小的分离处寻找同伴。在两个系统中都没有检测到新的同伴。预计间隔为25-420”(50-840 AU),适用于WISE J104915.57-531906.1 A+B和4-420”(9-970 AU),Spitzer图像对M_4.5<21.6和21.9的伴星敏感,其对应于年龄>=1 Gyr和温度>=150 K时的质量>=1 M_Jup。WISE J104915.57-531906.1 A+B的自适应光学图像中的检测限为dH~10(3-15”(6-30 AU)),或>=7 M_Jup(>=1 Gyr)。
2015-06-23 astro-ph.SR
Spitzer + HST parallaxes of 13 late T and Y dwarfs
California Institute of Technology(加州理工学院);Istituto Nazionale di Astrofisica, Osservatorio Astrofisico di Torino(意大利国家天体物理研究所都灵天文台);United States Naval Observatory(美国海军天文台);American Museum of Natural History(美国自然历史博物馆);Universidad de Chile(智利大学);University of Toledo(托莱多大学);University of Hertfordshire(赫特福德大学);Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室)
通过结合斯皮策和哈勃数据,研究13颗冷棕色矮星的视差测量,揭示了晚期T和Y矮星在近红外和中红外绝对星等和颜色上的显著内在散射,强调了视差测量对表征近邻冷棕色矮星的重要性。
2026-03-09 astro-ph.SR
Disks around young free-floating planetary-mass objects: Ultradeep Spitzer imaging of IC348
本研究利用Spitzer超深中红外成像观测年轻星团IC348,通过叠加时序图像测量自由漂浮行星质量天体的红外通量,发现其盘比例达46%,与褐矮星相当,且能保留盘数百万年。
2025-01-27 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
First limits on the occurrence rate of short-period planets orbiting brown dwarfs
行星形成理论预测,有大量但尚未被发现的短周期类地行星围绕着褐矮星运行。如果发现这个种群的样本经过相对明亮的褐矮星和附近的褐矮星,那么它们的宿主的体积和低光度将使它们成为JWST和未来地面设施详细描述大气特征的精致目标。最终发现并详细研究围绕附近褐矮星运行的大量凌日类地行星样本,将为我们提供关于生命出现的物理要求和时间尺度的关键信息,从而证明不仅对比较系外行星学有用,而且对天体生物学也有用。在这种情况下,我们提出了一个搜索的过境信号在档案时间序列测光获得的斯皮策太空望远镜的样本附近的44个褐矮星。虽然这44个目标并没有特别选择它们的亮度,但它们的斯皮策光变曲线的高精度使我们能够在75%的样本中达到地球大小的行星以下的灵敏度,并在更明亮的目标上达到欧罗巴大小的行星。我们无法识别任何明确的行星信号。相反,我们可以计算出近轨道行星存在的第一个极限。我们发现在1.28天的轨道内,半径在0.75 ~ 3.25 R $_\oplus$之间的行星的出现率η < 67 $\pm$ 1%.对于半径在0.75和1.25 R $_\oplus$之间的行星,我们将η < 87 $\pm$ 3%作为95%置信上限。如果我们假设这些半径在0.75和1.25 R $_\oplus$之间的行星的出现率为η = 27%,就像开普勒-42 b和TRAPPIST-1b系统的发现所暗示的那样,我们估计需要监测175颗褐矮星…
2016-09-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Long-term 4.6$μ$m Variability in Brown Dwarfs and a New Technique for Identifying Brown Dwarf Binary Candidates
本研究搜寻了361颗近邻褐矮星超10年的4.6$μ$m光变,发现高度可变褐矮星极为罕见,并开发出基于Spitzer数据PRF与孔径通量差异识别双星候选体的新技术,筛选出59个候选体。
2023-04-12 astro-ph.SR
A search for rocky planets transiting brown dwarfs
太阳系外行星科学已经到了一个历史性的时刻。詹姆斯·韦伯太空望远镜将能够探测岩石行星的大气层,甚至可能寻找生物产生的气体。然而,这取决于在任务结束前确定适当的目标。因此,一场竞赛正在进行,寻找具有最有利特性的凌日行星,以便及时发射。在这里,我们描述了一个现实的机会,发现非常有利的目标-岩石行星过境附近的褐矮星-使用斯皮策太空望远镜作为调查仪器。利用斯皮策连续的时间覆盖和精湛的精度,在5,400小时的运动监测附近的褐矮星,我们将发现少数行星系的行星像火星一样小。我们设想的调查是在系外行星领域已经实现的巨大进展的逻辑延伸,也是探索太阳邻域的自然结果,以绘制最近的可居住岩石行星的位置(如2010年十年调查所倡导的那样)。我们的计划代表了对类地行星的大气特征的重要一步,并进行了令人信服的承诺,研究超越地球的条件下的可居住性的概念。此外,我们的测光监测将提供位于M/L过渡附近的大量褐矮星样本的宝贵观测。这就是为什么我们也主张立即公开发布调查数据,以保证行星搜索的快速进展,并为褐矮星科学提供宝贵的数据。
2013-04-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
$Spitzer$ Microlensing Parallax for OGLE-2017-BLG-0896 Reveals a Counter-Rotating Low-Mass Brown Dwarf
银河系中孤立的棕矮星的运动学,在太阳附近之外,实际上是未知的。微透镜有潜力探测这种隐藏的人口,因为它可以测量质量和六个相空间坐标中的五个(除了径向速度),甚至是一个黑暗的孤立透镜。然而,为了恢复完整的信息,需要测量微透镜视差和有限源效应。在这里,我们将$Spitzer$卫星视差测量与事件OGLE-2017-BLG-0896的地面光变曲线相结合,该光变曲线表现出强烈的有限源效应。我们发现两个退化的解决方案的镜头(由于已知的卫星视差退化),这是相互一致的,除了他们的自行。该透镜是一颗孤立的褐矮星,质量为$18\pm1M_J$或$20\pm1M_J$。这是迄今为止最低的孤立物体质量测量,仅比太阳金属丰度下的理论氘聚变边界大$\sim$ 45%,这是自由浮动行星的常见定义。这颗褐矮星的位置可能是$3.9\pm0.1$ kpc或$4.1\pm0.1$ kpc,朝向银河球核,但自行方向与盘星相反,有一种解显示它是在银河平面内移动。虽然它可能是一颗晕褐矮星,但它也可能代表一个不同的未知种群。
2019-01-18 astro-ph.SR
Impacts of Water Latent Heat on the Thermal Structure of Ultra-Cool Objects: Brown Dwarfs and Free-Floating Planets
棕矮星是了解行星和亚恒星大气在广泛的热和化学条件下的基本目标。随着调查继续深入,随着观测能力的不断提高,已知Y矮星的数量-最冷的亚恒星物体,有效温度低于约600 K -正在迅速增长。至关重要的是,这类超冷物体的大气条件与太阳系世界重叠,因此,从研究地球,木星,土星和其他附近世界中开发的工具和想法非常适合应用于亚恒星大气。为此,我们开发了一个一维(垂直)大气结构模型的超冷物体,包括潮湿的绝热对流,因为这是一个重要的过程,许多太阳系行星。该模型在有效温度(350,300,250,200 K),金属丰度([M/H]为0.0,0.5,0.7,1.5)和重力(log $g$为4.0,4.5,4.7,5.0)的范围内的应用证明了水潜热释放对模拟温度-压力剖面的强烈影响。在最高的金属丰度,水蒸气的混合比例达到地球一样的3%,与相关的重大改变,在大气中的热结构,水冷凝。在近红外和中红外波段,特别是在詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测下,金属丰度和潮湿对流的光谱和光度特征应该很容易被探测到,并且可以帮助指示物体的形成历史。
2021-08-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
CWISEP J193518.59$-$154620.3: An Extremely Cold Brown Dwarf in the Solar Neighborhood Discovered with CatWISE
我们在CatWISE目录中发现了一颗极冷的、位于太阳附近的褐矮星(Eisenhartt等人,正在编写中)。斯皮策望远镜的光度跟踪显示,这颗天体CWISEP J193518.59-154620.3的ch 1 $-$ ch 2 = 3.24 $\,\pm\,$ 0.31等,使其成为已知最红的棕矮星之一。使用斯皮策光度法和Kirkpatrick等人(2019)的多项式关系,我们估计了$\sim$ 270- 360 K范围内的有效温度,以及5.6 $-$ 10.9 pc范围内的距离估计。我们结合了WISE、NEOWISE和斯皮策的数据,测量了$μ_α\cos δ= 337\pm69$ mas yr $^{-1}$、$μ_δ= -50\pm97$ mas yr $^{-1}$的自行,这意味着在7 $-$ 22 km s $^{-1}$范围内有一个相对较低的切向速度。
2019-06-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Coldest Known Y Dwarfs: Estimates of their Effective Temperatures
Gemini Observatory/NSF’s NOIRLab(双子座天文台/美国国家光学-红外天文研究实验室)
研究通过分析三个候选Y型棕矮星的有效温度,填补了亮度与温度之间的2.5倍空缺,并探讨了Y型棕矮星的温度分布。
2026-03-25 astro-ph.SR