White Dwarf Photospheric Abundances in Cataclysmic Variables: I. SS Aurigae and TU Mensae
激变变星的化学丰度研究揭示了许多激变变星白矮星中的高氮碳比(基于紫外线发射和吸收线),以及许多秒星中可能的碳缺乏(基于红外CO吸收线的缺失)。这表明白矮星表面的吸积物质和施主本身可能被CNO处理过的物质污染。为了进一步了解这种丰度异常的起源,有必要进行进一步的化学丰度研究。在目前的工作中,我们进行了远紫外光谱分析的极端SU UMa矮新星TU男子和U宝石矮新星SS Aur使用档案光谱。我们得出的质量和温度的WD使用最近可用的DR 2盖亚星系。HST STIS光谱分析得出TU Men的WD质量为$M_{\rm wd}=0.77^{+0.16}_{-0.13}M_{\odot}$,温度为$27,750 \pm 1000$ ~K,SS Aur的WD质量为$M_{\rm wd} \sim 0.80 \pm 0.15$,温度为$\sim 30,000 \pm 1000$ ~K。然而,SS Aur的FUSE光谱的分析给出了更高的温度$\sim 33,375 \pm 1875 $ ~K,产生更高的WD质量$\sim 1 \pm 0.25 M_{\odot}$,这可能是由于在FUSE的短波长中存在的第二热发射组分的影响。最重要的是,基于白矮星的远紫外吸收线,我们发现这两个系统都有太阳下的碳和硅丰度。对于TU Men,我们还发现了太阳上的氮丰度,这是CNO加工的证据。
2021-01-10 astro-ph.SR
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs -- Photospheric parameters of target stars from high-resolution spectroscopy. II. Simultaneous multiwavelength range modeling of activity insensitive lines
我们提出了精确的光球参数的282 M矮星确定拟合的最新版本的PHOENIX模型的高分辨率CARMENES光谱在可见光(0.52 - 0.96 $μ$ m)和近红外波长范围(0.96 - 1.71 $μ$ m)。它的目标是寻找M矮星周围的可居住行星,已经探测到了几颗不同质量的行星。目标样本的特性对于推导和限制被探测到的任何行星系统的物理特性的能力是重要的。作为以前工作的延续,在这种情况下,我们推导出的基本恒星参数有效温度,表面重力,和金属度的CARMENES M-矮星目标从凤凰模型拟合使用$χ^2$方法。我们计算了更新的PHOENIX恒星大气模型,其中包括一个新的状态方程,特别是考虑到低温恒星大气的光谱特征以及新的原子和分子线列表。我们显示的重要性,选择磁不敏感的线拟合,以避免恒星活动的影响,在线配置文件。我们第一次直接比较来自多波长范围光谱的恒星参数,同时观察到同一颗恒星。与文献值相比,我们表明,来自可见光谱和可见光和近红外光谱相结合的基本参数是在更好的协议比那些来自相同的光谱在近红外单独。
2019-07-01 astro-ph.SR
Homogeneous photospheric parameters and C abundances in G and K nearby stars with and without planets
我们提出了一个确定的光球参数和碳丰度的样本172 G和K的矮星,亚巨星,和巨人与和没有检测到的行星在太阳附近。该分析是基于高信噪比和高分辨率光谱观测的光谱,其观测数据是公开的。我们打算在比较恒星中轻元素行为的研究中贡献精确和均匀的C丰度,托管行星与否。这将为已经提出的可能异常的讨论带来新的论据,并将有助于更好地理解不同的行星形成过程。光球参数计算通过激发电位,等效宽度,和电离平衡的Fe线中选择的光谱。C_2 Swan的主要分子头带(5128和5165)和C原子线(5380.3)的光谱合成得到了C丰度。[C/Fe]与[Fe/H]的分布表明,无论是矮星还是巨星子样本,与没有发现行星的恒星相比,行星宿主恒星的行为没有差异。这一结果与目前观测到的化学丰度的原始起源假说相一致,而不是在行星系统形成和演化过程中的自富集。此外,与矮星相比,巨星明显缺乏[C/Fe](~0.14 dex),这可能与演化引起的演化恒星包层中H燃烧产物的混合有关。次巨星,虽然数量很少,但似乎遵循与矮星相同的C丰度分布。我们还分析了样本恒星的运动学,大多数是银河系薄盘的成员。最后,与其他类似的研究进行了比较,并在不确定性,表现出良好的一致性。
2010-11-29 astro-ph.SR
Photospheric activity, rotation and magnetic interaction in LHS 6343 A
上下文开普勒任务最近发现了一颗褐矮星伴星,它穿过M4 V + M5 V目视双星系统LHS 6343 AB的一个成员,轨道周期为12.71天。目标。这个凌日系统的特别兴趣在于褐矮星C分量的凌日与光变曲线中观察到的主要调制之间的同步性,这被认为是由A分量上的旋转恒星黑子引起的。我们模型的活动,这颗星的活动,使我们能够研究恒星旋转和可能的相互作用与褐矮星同伴的活动区域的地图。方法.平均过境配置文件的推导,和光度扰动,由于在过境期间被掩盖的斑点被删除,以获得更精确的过境参数。我们应用最大熵点模型来拟合开普勒在500天的不间断间隔期间观察到的出射光调制。它假定恒星活动区由冷斑和亮光斑组成,其可见度受恒星自转的调制。结果由于扩展的光度时间序列,我们完善的过境参数的测定,并找到证据的斑点被掩盖的褐矮星在其过境。LHS 6343 A的出凌光变曲线的建模显示了几个恒星黑子的旋转周期略长于棕矮星的轨道周期,即,13.13 +- 0.02天。没有观察到可归因于差异旋转的特征。我们发现了M矮星在次伴星点之前100度的持续活动经度的证据,并持续至少500天。这可能与理解低质量双星和恒星行星系统中的磁相互作用有关。
2013-03-28 astro-ph.SR
Strengthening the Case for Asteroidal Accrection: Evidence for Subtle and Diverse Disks at White Dwarfs
据报道,斯皮策太空望远镜IRAC 3-8微米和AKARI IRC 2-4微米的测光结果显示,十颗含有光球重元素的白矮星;九颗相对较冷的恒星,含有光球钙,以及一颗较热的恒星,具有特殊的高碳丰度。在HE 2221-1630发现了大量的过量红外辐射,而在HE 0106-3253和HE 0307+0746发现了适度的过量辐射,这意味着后两颗恒星的星周尘埃环相对较窄(Δ r < 0.1 Rsol)。PG 1225-079可能存在7.9微米的过量,可能与G166-58一起代表具有大内孔的防尘环的子类。在白矮星上存在的衰减盘证实了它们的光球重元素和被破坏的小行星吸积之间的联系,表明许多被污染的白矮星可能含有轨道尘埃,即使是那些没有明显红外线过剩的白矮星。
2010-03-12 astro-ph.EP 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
A New Generation of Cool White Dwarf Atmosphere Models Using Ab Initio Calculations
由于它们的光球密度很高,冷的富氦白矮星(特别是DZ、DQpec和ultracool)通常很难被现有的大气模型描述。作为我们正在进行的努力,设计适合所有冷白矮星的大气模型的一部分,我们调查的重元素的电离比和H $_2$-He碰撞诱导吸收(CIA)光谱下流体样密度的改变。对于在冷富氦白矮星光球层遇到的条件,我们的从头计算表明,大多数金属的电离被抑制和H $_2$-He CIA光谱显着扭曲的密度高于0.1 g/cm $^3$。
2016-10-04 astro-ph.SR
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs - Photospheric parameters of target stars from high-resolution spectroscopy
新的CARMENES仪器包括两个高分辨率和高稳定性的摄谱仪,用于通过多普勒技术在可见光和近红外区域搜索M矮星周围的可居住行星。表征我们的目标样本对于限制任何被检测到的行星系统的物理特性非常重要。本文的目的是从CARMENES观测到的高分辨率光谱中确定CARMENES M矮星靶样品的基本恒星参数。为了完整起见,我们还包括了其他高分辨率摄谱仪(CAFE、FEROS和HRS)观测到的几个M矮星光谱。我们使用{chi}^2方法,通过将最新版本的PHOENIX-ACES模型与高分辨率光谱数据拟合,推导出目标恒星的恒星参数有效温度T_eff、表面重力log g和金属丰度[Fe/H]。这些恒星大气模型采用了一个新的状态方程来描述低温恒星大气的光谱特征。由于T_eff、log g和[Fe/H]都表现出简并性,因此表面重力可以用恒星演化模型独立确定。我们得到了总共300颗恒星的恒星参数。PHOENIX模型和观测光谱之间的拟合达到了非常好的一致性。我们估计,我们的方法提供的参数与{sigma} T_eff = 51 K,{sigma} log g = 0.07,和{sigma} [Fe/H] = 0.16的不确定性,并表明低质量恒星的大气模型在过去几年中有显着改善。我们的工作还提供了一个新的PHOENIX-ACES模型的独立测试,并使用低分辨率光谱的其他方法的比较。特别是,我们的有效温度与文献值吻合良…
2018-02-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
The UV and X-ray activity of the M dwarfs within 10pc of the Sun
我们系统地研究了M矮星子样本的X射线和紫外线发射,从最近的自行调查,选择所有的M矮星在10秒差距内获得一个几乎体积有限的样本(~90%的完整性)。档案ROSAT,XMM-牛顿和GALEX数据相结合,已发表的光谱研究的H α发射和旋转,以获得一个广泛的图片恒星活动的M矮星。我们利用合成模型光谱来确定光球和色球辐射对紫外通量的相对贡献。我们还分析了相同的诊断比较样本的年轻M矮星的TWHya协会(~ 10 Myrs)。我们发现在早M场矮星中,GALEX波段的辐射一般由色球层控制,但光球层的辐射也是不可忽略的。的H α,近紫外,远紫外和X射线发射的表面通量连接通过幂律依赖。我们在这里提出的第一次这样的流量流量关系,涉及宽带紫外线发射的M矮星。对于给定的光谱类型的活动指数,定义为之间的活动诊断和恒星的辐射热流量的流量比,显示2-3 dex的扩展,这是最大的M4星。快速旋转体的平均活动指数可能代表饱和水平,从FUV到NUV波段和Halpha的X射线逐渐减少,即辐射输出分数随大气高度增加。与TWHya成员的紫外和X射线性质的比较表明,在~ 1000万年和几个Gyrs年龄之间,这些波段的光度下降了近三个数量级。在10秒差距的样本中,有一些年轻的场矮星(< 1Gyr)填补了这个空白,这表明随着年龄的增长,磁活动的下降是一个连续的过程。年龄衰减的斜率对于X射线比对于UV光度更陡。
2013-02-05 astro-ph.SR
Periodic optical variability and debris accretion in white dwarfs: a test for a causal connection
最近的开普勒测光显示,大约一半的白矮星(WD)具有周期性的低水平(~ 1 e-4 - 1 e-3)光学变化。哈勃太空望远镜(HST)的紫外光谱显示,多达一半的WD正在积极地吸积岩石行星碎片,这可以通过光球金属吸收线的存在来证明。我们已经获得了HST紫外光谱的7个WD已被监测的周期性变化,以测试的假设,这两种现象是因果关系连接,即光学周期性调制是由WD旋转加上不均匀的表面分布的吸积金属。我们在七个WD中的四个中检测到光球金属。然而,我们发现光学周期变化的存在和光球紫外吸收线的检测之间没有显着的对应关系。因此,零假设成立,这两种现象没有直接关系。WD表面不均匀性的一些其他来源,可能与磁场强度有关,与WD旋转相结合,或者由于紧密的二元伴侣的影响,可能是所观察到的光学调制的背后。我们报道了在WD J1949+4734中边缘检测到分子氢,这是迄今为止已知的第四个检测到H_2谱线的WD。我们还将J1926+4219重新分类为富碳He-sdO亚矮星。
2018-01-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Empirical Near Infrared colors for low-mass stars and brown dwarfs in the Orion Nebula Cluster
低质量恒星的大气和演化模型依赖于对恒星结构和大气辐射转移物理学的近似假设。这导致了对前主序星(PMS)光球光谱能量分布的理论预测有偏差,并影响了从测光数据中推导恒星参数。我们的目标是纠正低质量PMS星的近红外测光的理论预测中存在的偏差。使用经验固有的红外颜色,我们评估目前的合成光谱库和进化模型的准确性。我们考虑一个样本的300 PMS恒星在猎户座星云星团(年龄1万年)的光度,温度和光球JHK测光测量。通过分析我们的样本恒星的光球颜色,我们发现,合成JHKs测光提供的理论光谱模板的后期光谱类型(> K6)是准确的水平~0.2马格,而颜色是准确的~0.1马格。我们列出的固有光球颜色,适合猎户座星云星团,在范围K6-M8.5。它们可以方便地用作其他年轻(年龄<500万年)星团的固有颜色的模板。大气模板的经验校正可以修复预期颜色和观察到的颜色之间的差异。然而,进化模型中的其他偏差阻止了观测值和理论绝对值之间更可靠的比较。特别是,PMS演化模型似乎始终低估了内在的近红外线通量在非常晚的光谱类型,这可能会引入虚假的功能,在低质量端的光度测定的初始质量函数的年轻的集群。
2012-08-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
X-Shooter study of accretion in $ρ$-Ophiucus: very low-mass stars and brown dwarfs
我们提出了新的VLT/X-Shooter光学和近红外光谱的样本的17个候选年轻的低质量恒星和BD的rho-Ophiucus集群。我们推导了所有目标的SpT和Av,然后我们确定了它们的物理参数。除了一个外,所有的天体的M*<0.6 Msun,8个的质量低于或接近氢燃烧极限。使用其光谱中存在的各种发射线的强度,我们确定了所有物体的Lacc和Macc。当与以前的作品针对相同的样本相比,我们发现,在一般情况下,这些对象并不强烈吸积先前报道的,我们认为,原因是我们更准确的估计光球参数。我们还将我们的研究结果与最近在其他稍老的恒星形成区域的研究结果进行了比较,以研究吸积特性中可能存在的差异,但我们发现,我们的目标的吸积特性对恒星和亚恒星参数的依赖性与其他区域相同。这使我们得出结论,我们没有找到证据的不同依赖性的Macc与M* 比较低质量的恒星和BD。此外,我们发现一个类似的小(1 dex)的散射在Macc-M* 的关系,在我们最近的一些工作在其他恒星形成区,并没有显着差异,由于不同的年龄或属性的地区Macc。然而,后者的结果受到目前研究中的低统计和样本选择偏差的影响。在Macc-M* 相关的小散射证实,Macc在文献中的不确定的光球参数和单一吸积指标,如Ha宽度的基础上,可以导致一个散射,是非物理大。我们的研究表明,只有宽带光谱调查加上光球和吸积特性的详细分析,使我们能够正确地研究磁盘吸积率的…
2015-05-15 astro-ph.SR
Granulation properties of giants, dwarfs, and white dwarfs from the CIFIST 3D model atmosphere grid
用CO5BOLD代码和部分CIFIST网格计算的巨星、矮星和白矮星的三维模型大气已被用于光谱和星震研究。与现有的平面平行1D结构不同,这些模拟预测了空间和时间分辨的紧急强度,以便可以分析颗粒化,这为对流能量转移如何在恒星中运作提供了见解。CIFIST 3D模拟的大气参数范围很广(3600 < Teff(K)<13,000和1 < log g < 9),可以比较明显不同环境中的对流过程。我们发现,相对强度对比度与光球中的马赫数和佩克莱数都相关。颗粒的水平尺寸在局部压力标度高度的3倍和10倍之间变化,该因子与流动的马赫数之间具有紧密的相关性。假设对流巨星、矮星和白矮星的马赫数和佩克莱数范围相同,我们可以得出结论,光球对流在这些天体中的作用方式非常相似。
2013-07-10 astro-ph.SR
Stellar laboratories. VI. New Mo IV - VII oscillator strengths and the molybdenum abundance in the hot white dwarfs G191-B2B and RE0503-289
为了对热星的高分辨率和高信噪比(S/N)光谱进行光谱分析,最先进的非局域热力学平衡(NLTE)模型大气是必不可少的。这在很大程度上取决于用于计算的原子数据的可靠性。为了识别DA型白矮星G191-B2 B和DO型白矮星RE 0503 -289紫外光谱中的钼谱线,并确定它们的光球层钼丰度,使用了新计算的Mo Ⅳ- VII振子强度。我们在RE 0503 -289的紫外光谱中识别出12条Mo V和9条Mo VI线,并测量了光球Mo丰度为1.2 - 3.0 x 10**-4(质量分数,太阳丰度的22500 - 56400倍)。此外,从As V和Sn IV共振线,我们测量了砷(0.5 - 1.3 × 10**-5,约300 - 1200倍太阳能)和锡(1.3 - 3.2 × 10**-4,约14300 - 35200倍太阳能)的质量分数。对于G191-B2 B,确定了Mo丰度的上限(5.3 x 10**-7,100倍太阳能),此外,还确定了Kr丰度的上限(1.1 x 10**-6,10倍太阳能)和Kr丰度的上限(1.7 x 10**-7,10倍太阳能)。测定了砷的丰度(2.3 - 5.9 × 10 ~(-7),约为太阳能的21 - 53倍)。一个新的,注册的德国天体物理虚拟天文台(GAVO)服务,TOSS,已建成提供加权振子强度和跃迁概率。对原子数据的可靠测量和计算是恒星大气建模的先决条件。用…
2015-12-23 astro-ph.SR physics.atom-ph
Revisiting the Chemical Composition of WD 1145+017: Impact of Circumstellar Disks Contamination on Photospheric Abundances
本研究利用2015至2023年的光谱数据分析了白矮星 WD 1145+017,提出改进的气体盘模型以修正星周吸收,在盘和光球层中分别探测到10和16种元素,强调了考虑星周吸收对准确测定丰度的重要性。
2024-10-17 astro-ph.EP 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
Homogeneous abundance analysis of dwarf, subgiant and giant FGK stars with and without giant planets
我们分析了附近FGK恒星的高分辨率和高信噪比光谱,并没有检测到巨行星,以均匀地测量其光球参数,质量,年龄,和挥发性(C,N和O)和难熔元素(Na,Mg,Si,Ca,Ti,V,Mn,Fe,Ni,Cu和Ba)的丰度。我们的样本包含了309颗来自太阳附近的恒星(最远距离为100 pc),其中140颗是矮星,29颗是亚巨星,140颗是巨星。光球参数是由Fe Ⅰ和Fe Ⅱ谱线的等效宽度导出的。质量和年龄来自HR图上的演化轨迹和等时线的插值。丰度测定是根据难熔元素的选定原子线的等效宽度和C_2、CN、Cl、O I和Na I特征的光谱综合。我们应用一套统计方法来分析三个子样本的丰度。我们的研究结果表明:i)与矮星相比,巨星系统地表现出[C/Fe]丰度不足,[N/Fe]和[Na/Fe]丰度过高,这一结果通常归因于演化恒星包层中演化诱导的混合过程; ii)仅对于太阳类似物,元素丰度随凝结温度的变化趋势与年龄有关,而丰度与表面重力有关,这与最近的研究一致; iii)在[Fe/H]的情况下,除了O和Ba之外,所有分析的元素都系统地富集在[X/H]中(前者由于统计学的局限性),证实了文献中先前的发现,即不仅铁与行星形成有重要关系;当Mg到Cu元素组合在一起时,对于相同的金属丰度,巨行星宿主也显着过剩。
2015-05-07 astro-ph.SR
Stellar laboratories. V. The Xe VI ultraviolet spectrum and the xenon abundance in the hot DO-type white dwarf RE0503-289
对于高分辨率和高信噪比(S/N)的热恒星光谱的光谱分析,先进的非局域热力学平衡(NLTE)模型大气是必不可少的。这在很大程度上取决于用于计算的原子数据的可靠性。利用可靠的BVI振子强度来鉴别DO型白矮星RE 0503 -289紫外光谱中的BVI谱线,并确定其光球BVI丰度。我们发布新计算的振子强度,是基于最近测得的VIVI实验室线光谱。在我们的NLTE恒星大气模型中,这些强度被用来详细考虑它们的辐射和碰撞束缚跃迁,以分析RE 0503 -289的高分辨率和高S/N UV观测中表现出的VVI线。我们在RE 0503 -289的紫外光谱中发现了三条迄今未知的λ VI谱线,并证实了先前测量的这颗白矮星的光球λ丰度(log λ = -4.2 +/-0.6)。可靠的测量和原子数据的计算是恒星大气建模的先决条件。用新计算的Xe VI振子强度很好地再现了在白矮星RE 0503 -289紫外光谱中观察到的Xe VI线轮廓。
2015-04-13 astro-ph.SR physics.atom-ph
The polluted atmosphere of the white dwarf NLTT 25792 and the diversity of circumstellar environments
我们提出了一个分析的X-射手光谱的污染,富氢的白矮星NLTT 25792。光谱显示了钙的强线(Ca H&K,近红外钙三重态和Ca I 4226)和大量的铁线以及镁和铝线,我们从中绘制了丰度模式。此外,光球Ca H&K线可能与相对于光球移动-20 km/s的星周分量混合。与四颗具有相似参数的白矮星的样本进行比较,发现它们的丰度模式存在相当大的差异,特别是在钙镁丰度比上,该样本中的钙镁丰度比变化了五倍。所观察到的变化,即使在占扩散效应,意味着类似的变化,在假定的吸积源。此外,我们发现,硅和钠是显着的NLTT 25792的大气中,这一事实可能提供一些线索的吸积源的性质。
2013-09-26 astro-ph.SR
Two white dwarfs with oxygen-rich atmospheres
质量在7- 10 Msun的恒星会以大质量的白矮星或弱的II型超新星的形式结束生命,而这两个通道的观测限制都很有限。在这里,我们报告的检测到两个白矮星与大光球氧丰度,这意味着他们是裸露的氧-氖核心,他们可能已经从最大的祖先,避免核心崩溃。
2009-11-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Seven white dwarfs with circumstellar gas discs I: white dwarf parameters and accreted planetary abundances
本文观测七颗有星周气体盘的白矮星,测量了多种元素丰度,发现气体阻力未显著增强吸积,并指出丰度比值比绝对丰度更可靠,光学与紫外光谱存在丰度差异需进一步研究。
2023-11-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Silicate mineralogy and bulk composition of exoplanetary material in polluted white dwarfs
本研究通过重新分析八颗污染白矮星的Spitzer/IRS光谱和哈勃紫外光谱,发现吸积物质整体成分与星周尘埃硅酸盐矿物学存在相关性,并用GGCHEM模型证实Mg/Si比值可预测硅酸盐矿物学类型及其对宜居性的潜在影响。
2025-07-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar laboratories. IX. New Se V, Sr IV - VII, Te VI, and I VI oscillator strengths and the Se, Sr, Te, and I abundances in the hot white dwarfs G191-B2B and RE 0503-289
为了分析热恒星的光谱,先进的非局域热力学平衡(NLTE)模式大气技术是必不可少的。可靠的原子数据用于计算这种模型大气。我们的目标是计算新的Sr IV - VII振子强度,以首次识别热白矮星(WD)中的Sr谱线,并确定光球Sr丰度。为了测量热WD中Se、Te和I的丰度,我们的目标是计算新的Se V、Te VI和I VI振子强度。考虑辐射和碰撞束缚跃迁的Se V,Sr IV - VII,Te VI和I VI在我们的NLTE大气模型,我们计算了这些离子的振子强度。我们新确定了四个硒V,23锶V,1碲VI,和三个I VI线的紫外(UV)光谱RE 0503 -289。我们测量到光球Sr丰度为6.5 + 3.8/-2.4 x 10**-4(质量分数,9500 - 23800倍太阳)。我们测定了Se(1.6 + 0.9/-0.6 × 10 ~(**)-3,8000 - 20000)、Te(2.5 + 1.5/-0.9 × 10 ~(**)-4,11000 - 28000)和I(1.4 + 0.8/-0.5 × 10 ~(**)-5,2700 - 6700)的丰度。在G191-B2B的紫外光谱中没有发现Se、Sr、Te和I的谱线,我们只能确定大约100倍太阳能的丰度上限。所有确定的Se V,Sr V,Te VI,和I VI线的UV光谱RE 0503 -289同时很好地再现与我们新计算的振子强度。
2017-06-28 astro-ph.SR
Interpretation and diversity of exoplanetary material orbiting white dwarfs
用中等分辨率的光学光谱学观测了9颗金属污染的白矮星,通过与太阳系天体的比较,确定并解释了光球丰度。提出了一种改进的方法,使这种比较,克服了潜在的弱点,以前的分析,与众多的错误来源被认为是突出的限制解释。这些恒星被推断为吸积岩石,挥发性差的小行星材料,起源于分化的机构,符合共识模型。样本中污染最严重的恒星检测到14种金属,似乎是从岩石星子中吸积的物质,其成分类似于地幔,核心成分为少量的铁镍。一些不寻常的丰度是存在的:一颗恒星是强烈的钙耗尽,而其他两个显示钠丰度高于散装地球,推测要么反映多样性的形成条件的源材料,或过去的吸积事件的痕迹。另一颗恒星显示出明显的迹象,吸积在大约500万年前停止,导致镁在光球丰度中占主导地位,因为它具有观测到的元素中最长的扩散时间。观察这种后吸积系统允许约束被放置在模型的吸积过程。
2019-08-21 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
Systematic uncertainties in the characterisation of helium-dominated metal-polluted white dwarf atmospheres
白矮星的光球参数通常是通过分光光度分析获得的。这些结果并不总是相互一致的,公布的值往往只包括统计上的不确定性。对于具有氦主导光球的白矮星来说,差异更显着,因此为了获得现实的不确定性,我们分析了其中13颗白矮星的样本,将两种技术应用于每个恒星的三种不同的光谱和光度数据集。我们发现平均标准偏差< $σT_{\mathrm{eff}}$ >= 524 K,< $σ\log g$ >= 0.27德克斯和< $σ\log(\mathrm{H/He})$ >= 0.31德克斯的有效温度,表面重力和相对氢丰度,分别为不同的光谱数据建模时。光度拟合提供的平均标准偏差高达< $σT_{\mathrm{eff}}$ >= 1210 K和< $σ\log g$ >= 0.13 dex。我们建议将这些值作为具有相似特征的白矮星的光谱和光度拟合参数的不确定性的现实下限。此外,我们还研究了采用三种不同的光球化学成分对观测数据进行拟合的效果。一般来说,纯氦模型光谱导致较大的$T_{\mathrm{eff}}$相比,从模型与微量氢。的$\log g$显示相反的趋势:较小的光谱值和较大的光度与氢的模型相比。在模型中加入金属也会影响得出的大气参数,但没有发现明显的趋势。
2023-01-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
A white dwarf accreting planetary material determined from X-ray observations
很大一部分白矮星的大气层被重元素污染,这些重元素预计会在短时间内从可见层中下沉。这被解释为来自小行星、彗星和巨行星的碎片不断吸积的标志。这一假设得到了一些白矮星周围的碎片盘和行星碎片凌日的探测的支持。然而,光球金属只是正在进行的吸积的间接证据,和推断吸积率和母体成分在很大程度上取决于白矮星大气中的扩散和混合过程的模型。在这里,我们报告了一个4.4 $σ$检测的X射线从污染的白矮星,G29 $-$ 38,使用106 KS曝光与钱德拉X射线天文台,直接表明,该恒星目前正在吸积。从测量的X射线光度,我们发现一个瞬时吸积率$\dot{M_{\rm X}}=1.63^{+1.29}_{-0.40}\times 10^{9}\mathrm{\,g\,s^{-1}}$。这是第一次直接测量白矮星的吸积速率,这是独立于恒星大气模型。这一速率超过了基于过去对光球丰度研究的估计,超过了两倍以上,这意味着在建立碎片吸积白矮星光谱模型时必须考虑对流过冲。我们测量了低等离子体温度的$kT=0.5\pm0.2\,\mathrm{keV}$,证实了预测的轰击解决方案的白矮星吸积在低吸积率。这些观测为研究演化的行星系统提供了一种新的方法,提供了独立测量行星物质瞬时吸积速率的机会,从而研究白矮星吸积的时间尺度以及碎片盘的演化和补充。
2022-02-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spectroscopic Detection of Carbon Monoxide in Two Late-type T Dwarfs
两颗晚型T矮星2 MASS J 09373487 +2931409和Gliese 570 D的M波段光谱证实了光度学的证据,即光球层CO的丰度水平远远超过化学平衡预测的水平。这些新的和明确的检测CO,再加上更早的光谱检测到的一氧化碳在格利泽229 B和现有的M波段测光的一个大的选择T矮星,表明垂直混合在光球驱动器的CO丰度的化学平衡,是一个共同的,可能是普遍的特征中晚期型T矮星。M波段光谱允许确定每个物体大气中垂直混合的时间尺度,这是晚T矮星中首次测量这一重要参数。对2 MASS J 09373487 +2931409的光谱能量分布的详细分析得出以下金属丰度、温度、表面重力和光度值:[M/H]~-0.3,T_eff=925- 975 K,log g=5.20-5.47,log L/L_sun=-5.308 +/- 0.027。年龄为3-10 Gyr,质量范围为45-69 M_Jup。
2009-01-14 astro-ph.SR
Fundamental properties of T dwarfs from model fits to FIRE spectra
我们拟合了49个R=6000 NIR(0.9 - 2.5微米)T矮星光谱与麦哲伦的FIRE摄谱仪与两个不同的大气模型集获得的样本,比较导出的物理参数,如Teff,log g,云不透明度,和旋转速度之间的模型,以及它们的可靠性。我们的许多T型矮星都有距离测量,这使我们能够在拟合过程中计算它们的半径,这可以与进化模型进行比较,以确定年龄,质量和潜在的看不见的同伴的存在。我们提出了我们的光谱样本和模型拟合,并评论这些T矮星的测量的基本属性。我们的分析使我们能够识别模型和观测光谱之间的全局偏差,从而为下一代亚恒星大气模型提供重要的反馈。
2013-08-23 astro-ph.SR
Deriving photospheric parameters and elemental abundances for a sample of stars showing the FIP effect
太阳物理学中一个令人困惑的问题是光球层和日冕中元素丰度的差异。在某些情况下,第一电离势(FIP)较低的元素在日冕中比光球中丰度更高。在少数恒星上观察到了同样的现象,而其中一些恒星则表现出相反的效果。但并非原始样本中的所有恒星都有精确的光球丰度,因此对一些恒星采用了太阳值。在这项工作中,我们从光学光谱均匀的丰度测量。利用Konkoly天文台1米RCC望远镜,以$λ/ Δλ\sim 21\,000$的分辨率采集了16颗具有FIP效应的恒星的光谱。我们确定的基本天体物理参数($T_\mathrm{eff}$,$\log g$,$[M/H]$,$ξ_\mathrm{mic}$,$v \sin i$)和个别元素丰度与SME光谱合成代码使用MARCS2012模式大气和谱线参数从维也纳原子线数据库(VALD)。
2019-06-04 astro-ph.SR
On the Measurement of Fundamental Parameters of White Dwarfs in the Gaia Era
我们提出了一个关键的审查确定的白矮星的盖亚任务发现的基本参数。我们首先重新解释颜色星等和颜色-颜色图使用蒙特利尔白矮星数据库(MWDD)中包含的光度和光谱信息,结合从一组具有各种大气成分的自洽模型大气计算的合成星等。然后,使用所谓的测光技术,将相同的模型应用于测量白矮星的基本参数,该技术依赖于精密的盖亚三角视差测量以及Pan-STARRS,SDSS和盖亚的测光数据。特别是,我们将详细讨论这些不同的光度系统引起的系统效应。然后,我们非常详细地研究了质量分布作为有效温度的函数的白矮星光谱确定的MWDD,以及为白矮星候选人发现的盖亚。我们特别注意冷,非DA恒星的假设大气化学成分。我们还简要地回顾了白矮星的质量-半径关系的有效性,以及最近发现的DA白矮星的盖亚色星等图中的结晶特征。最后,我们提出的证据表明,这些白矮星的核心组成是,在散装,碳和氧的混合物,从恒星演化理论的预期结果,但从来没有经验良好的建立之前。
2019-04-03 astro-ph.SR
BD-22 3467, a DAO-type star exciting the nebula Abell 35
光谱分析的热,致密的恒星与NLTE(非本地热平衡)模型大气技术可以精确测定光球参数。由此导出的光球金属丰度是恒星演化理论的关键约束。先前对星云A 35的激发星BD-22 3467的光谱分析仅基于He+C+N+O+Si+Fe模型。对于我们的分析,我们使用最先进的全金属线覆盖的NLTE模型大气,考虑从氢到镍的23种元素的不透明度。为了分析高分辨率和高信噪比FUV(远紫外,FUSE)和UV(HST/STIS)观测,我们结合了恒星大气模型和星际线吸收模型,以完全再现整个观测到的紫外光谱。在Teff = 80 +/- 10 kK和log g =7.2 +/- 0.3时,与BD-22 3467的UV观察结果最一致。虽然验证了先前分析的Teff,但log g显著较低。我们重新分析了硅和铁的谱线(分别为太阳丰度的1/100和大约1/100),并首次在这颗恒星中确定了氩、铬、锰、钴和镍,并确定了丰度分别为太阳的12、70、35、150和5倍。我们的结果与DA型白矮星扩散模型的预言部分一致。光球和星际线吸收模型的组合再现了90%以上的观测到的吸收功能。恒星质量为M ~ 0.48 Msun。BD-22 3467的质量可能不足以上升到渐近巨星分支,并且可能直接从延伸的水平分支进化到了白矮星状态。这就可以解释为什么它周围没有行星状星云。然而,恒星电离周围的星际物质,模仿行星状星云。
2012-10-29 astro-ph.SR
White dwarf fundamentals
本章系统综述白矮星的发现、简并本质、演化冷却、结构、统计、光谱多样性、行星物质吸积与磁场,并阐明其在天文学中的重要作用。
2024-09-05 astro-ph.SR
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs. Rotational variation in activity indicators of Ross 318, YZ CMi, TYC 3529-1437-1, and EV Lac
CARMENES仪器正在寻找M矮星的周期性径向速度变化,这种变化是由轨道行星引起的。然而,这种变化还有其他潜在的来源,包括恒星活动引起的旋转调制。我们的目标是研究四个M矮星(Ross 318,YZ CMi,TYC 3529-1437-1和EV Lac)具有不同的活动水平和光谱亚型。我们的目标是比较22个活动指标和恒星RV的周期性,并检查它们随时间的稳定性。对于每一颗恒星,我们计算GLS周期图的伪等效宽度的色球线,指数的光球带,差分线宽作为衡量的平均光球吸收线的宽度,RV,色指数,描述的RV的波长依赖性,和CCF参数。我们还计算了数据子集的周期图,并将我们的结果与TESS光度法进行了比较。我们发现,所有四颗恒星的旋转周期表现在RV和光球指标,特别是TiO~7050指数,而色球线显示清晰的信号,只有在较低的活动水平。对于EV Lac和TYC 3529-1437-1,我们发现了指标随旋转周期变化的事件,以及它们随旋转周期的一半变化的事件,类似于光度光变曲线。周期的变化反映了恒星表面恒星活动特征的演化。因此,我们的结论是,我们的研究结果不仅强调了仔细分析RV调查中RV补充指标的重要性,而且还表明,在数据集的子集中搜索活动指标中的信号也是有用的,因为RV中存在的活动信号可能在活动指标中始终不可见,特别是对于最活跃的恒星。
2022-04-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Determining the Metallicity of Low-Mass Stars and Brown Dwarfs: Tools for Probing Fundamental Stellar Astrophysics, Tracing Chemical Evolution of the Milky Way and Identifying the Hosts of Extrasolar Planets
我们提出了一个简短的概述分裂会议上确定的金属丰度的低质量的矮星,是组织的一部分,冷星16会议。我们回顾当代的光谱和光度技术估计金属丰度在低质量的矮星,并讨论了测量准确的金属丰度的研究使用亚矮星的银河系和化学演化的重要性,创建褐矮星的金属丰度基准,并寻找太阳系外行星的低质量的矮星。此外,我们还介绍了目前对金属丰度对恒星演化和大气模型影响的了解,并讨论了在将理论模型与数据进行比较时需要考虑的一些重要限制。
2011-01-05 astro-ph.SR
Evidence for an external origin of heavy elements in hot DA white dwarfs
本文对89颗温度在16000- 77000 K的氢大气(DA型)白矮星进行了系统的丰度测量。这是迄今为止对辐射力显著的白矮星进行的最大规模的研究,超过了我们早期主要基于IUE和HST数据的工作三倍。利用重元素覆盖的非LTE恒星大气计算,我们讨论了重元素丰度模式,使用\c{hi} 2拟合技术完全客观地测量丰度值及其误差范围。我们能够确定在给定温度范围内所看到的大范围的丰度,并确定在光学上看起来除了H之外大气中没有任何物质的恒星的入射。我们比较观测到的丰度预测的辐射悬浮计算,揭示了小的协议。我们认为,重元素的供应是从外部来源,而不是内在的恒星吸积。这些元素然后通过辐射悬浮保留在白矮星的大气中,这个模型可以解释类似温度和重力的恒星的测量丰度的多样性,包括明显纯H包层的情况,以及在辐射悬浮不再有效的温度下光球金属的存在。
2014-02-10 astro-ph.SR
Stellar laboratories III. New Ba V, Ba VI, and Ba VII oscillator strengths and the barium abundance in the hot white dwarfs G191-B2B and RE0503-289
为了对热星的高分辨率和高信噪比(S/N)光谱进行光谱分析,最先进的非局域热力学平衡(NLTE)模型大气是必不可少的。这在很大程度上取决于用于计算的原子数据的可靠性。用可靠的Ba V-VII振子强度鉴别了DA型白矮星G191-B2 B和DO型白矮星RE 0503 -289光谱中的Ba线,并测定了它们的光球Ba丰度。我们新计算了Ba V-VII振子强度,以详细考虑我们的NLTE恒星大气模型中的辐射和碰撞束缚跃迁,用于分析G191-B2B和RE 0503 -289的高分辨率和高S/N UV观测中显示的Ba线。这是我们第一次在热白矮星的光谱中发现了高度电离的Ba。我们在RE 0503 -289的远紫外光谱探测器(FUSE)光谱中检测到Ba VI和Ba VII线。Ba VI / Ba VII电离平衡与先前确定的有效温度为70000 K和表面重力为$\log g = 7.5$。Ba的丰度为$3.5 \pm 0.5 \times 10^{-4}$(质量分数,约为太阳值的23000倍)。在G191-B2 B的FUSE光谱中,我们仅识别出最强的Ba VII线(在993.41 nm处),并确定Ba丰度为$4.0 \pm 0.5 \times 10^{-6}$(约为太阳的265倍)。对原子数据的可靠测量和计算是恒星大气建模的先决条件。用我们新计算的振子强度很好地再现了两颗白矮星(G191-B2B和RE …
2014-04-24 astro-ph.SR physics.atom-ph
Fundamental parameter accuracy of DA and DB white dwarfs in Gaia Data Release 2
本文报道了用Gaia数据发布2(DR 2)光散射和光度法对氢(DA)和氦大气(DB)白矮星的光谱分析的比较。我们假设一个红化定律和质量半径的关系连接的有效温度(Teff)和表面重力(log g)的质量和半径。这使得两个基本参数的7039 DA和521 DB星与高质量的观测在很大程度上独立的集进行比较。盖亚白矮星样本的这个子集足够大,可以检测到导出参数的系统趋势。我们发现,光谱和光度参数一般同意的不确定性时,一个单一的明星的期望得到验证。盖亚允许识别两种技术之间的温度范围的小系统偏移,以及确认DA质量分布中约11,000 - 13,000 K的小残留高质量凸起。这种评估的准确性白矮星的基本参数来自盖亚是第一步,在了解系统的影响,在相关的天体物理学应用,如推导的本地恒星形成历史,初始到最终的质量关系,和统计的演变行星系统。
2018-11-07 astro-ph.SR
Stellar laboratories IV. New Ga IV, Ga V, and Ga VI oscillator strengths and the gallium abundance in the hot white dwarfs G191-B2B and RE0503-289
为了对热星的高分辨率和高信噪比(S/N)光谱进行光谱分析,必须使用先进的非局域热力学平衡(NLTE)模型大气。这些大气在很大程度上取决于用于计算它们的原子数据的可靠性。用可靠的Ga Ⅳ-Ⅵ振子强度鉴别了DA型白矮星G191-B2 B和DO型白矮星RE 0503 -289光谱中的Ga谱线,并测定了它们的光球Ga丰度。为了分析G191-B2B和RE 0503 -289的高分辨率和高信噪比紫外观测中出现的Ga谱线,我们在NLTE恒星大气模型中重新计算了Ga Ⅳ- VI振子强度,详细考虑了它们的辐射和碰撞束缚跃迁。我们明确地检测到20个孤立的和6个混合(与其他物种的线)Ga V线的远紫外光谱探测器(FUSE)光谱RE 0503 -289。Ga IV和Ga VI线的识别是不确定的,因为它们很弱,部分被其他线混合。Ga的丰度为3.5 +/- 0.5 × 10 ~(**)-5(质量分数,约为太阳的625倍)。Ga IV / Ga V电离平衡是有效温度的一个非常敏感的指标,在RE 0503 -289中得到了很好的再现。我们在G191-B2B的HST/STIS(哈勃太空望远镜/太空望远镜成像光谱仪)光谱中确定了最强的Ga IV线(1258.801,1338.129 A),并测量了Ga丰度为2.0 +/- 0.5 x 10**-6(约22倍太阳)。对原子数据的可靠测量和计算是恒星大气建模的先决条件。用…
2015-01-30 astro-ph.SR physics.atom-ph
Runaway Dwarf Carbon Stars as Candidate Supernova Ejecta
矮碳(dC)星SDSS J 112801.67 +004034.6有一个异常高的径向速度,531 $\pm 4$ km s $^{-1}$。我们提出自行和新的光谱观测,这意味着一个大的银河系静止帧速度,425 $\pm 9$公里秒$^{-1}$。其他几颗SDSS dC恒星也被推断有非常高的银河系中心速度,同样每一颗都是基于高的日心径向速度和自信地探测到的自行。在矮星的光谱中,极高的速度和$C_2$带的出现都是罕见的。银河系中心附近的通道可以将恒星加速到如此极端的速度,但SDSS J1128的大轨道角动量排除了这种解释。双星系统中的超新星抛射或其他恒星对双星的破坏都是可能的,特别是当dC星被认为是通过演化的伴星的质量转移获得其光球层$C_2$时。
2016-12-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Cloud Formation and Dynamics in Cool Dwarf and Hot Exoplanetary Atmospheres
质量最低的恒星、褐矮星和太阳系外行星为理解低温大气中的动力学和云形成过程带来了挑战和机遇。对于棕矮星,L-和T-型矮星光球云的形成,变化和快速耗尽,以及与垂直混合相关的非平衡化学的光谱证据,都指向动力学在垂直丰度分布和云/颗粒形成周期中的基本作用。对于系外行星,方位角的热量变化以及平流层和系外大气层的探测表明,存在着多层的、不对称的大气层,这些大气层也可能是随时间变化的(特别是对于具有高度椭圆轨道的系统)。尘埃和云也可能通过热效应在系外行星的热能平衡中发挥重要作用。对于所有这些情况,三维大气模型正在成为了解光谱和时间特性的一个越来越重要的工具。在这篇评论中,我总结了在冷矮和热系外行星大气中的云和动力学的观测证据,与这些过程相关的突出问题,以及可以实现有效协同的领域。
2009-10-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar laboratories II. New Zn IV and Zn V oscillator strengths and their validation in the hot white dwarfs G191-B2B and RE0503-289
对于热星的高分辨率和高信噪比光谱的光谱分析,最先进的非局部热力学平衡(NLTE)模型大气是强制性的。这在很大程度上取决于用于计算的原子数据的可靠性。在最近对DA型白矮星G191-B2 B的紫外光谱分析中,新发现了21条Zn IV谱线。由于缺乏锌IV的数据,过渡概率的等电子锗VI适应的第一,粗略的测定光球锌丰度。我们对Zn IV和Zn V振子强度进行了新的计算,以详细考虑它们在NLTE恒星大气模型中的辐射和碰撞束缚跃迁,用于分析G191-B2B和RE 0503 -289的高分辨率和高S/N UV观测中显示的Zn IV - V光谱。在G191-B2B的紫外光谱中,我们鉴定出31条Zn IV和16条Zn V谱线。其中大多数是首次在任何恒星中发现的。在log Zn = -5.52 +/-0.2(质量分数,约为太阳的1.7倍)时,我们可以很好地再现几乎所有的光谱。特别是,Zn IV / Zn V电离平衡,这是一个非常敏感的指标的有效温度,很好地再现与先前确定的Teff = 60000 +/- 2000和log g = 7.60 +/- 0.05。在RE 0503 -289的光谱中,我们首次识别了128条Zn V线,并确定了log Zn = -3.57 +/-0.2(155倍太阳)。对原子数据的可靠测量和计算是恒星大气建模的先决条件。用我们新计算的振子强度很好地再现了两颗白矮星(G191-B2…
2014-03-10 astro-ph.SR physics.atom-ph
Likely detection of water-rich asteroid debris in a metal-polluted white dwarf
冷白矮星SDSS J124231.07+522626.6在中等分辨率的光谱中表现出8种不同重元素的光球吸收线,特别是包括氧。Teff = 13000 K的大气以氦为主,但对流区含有大量的氢和氧。四种最常见的造岩元素(O、Mg、Si和Fe)几乎占了所有的吸积质量,总量至少为1.2e+24 g,与谷神星的质量相似。它的时间平均吸积速率为2 e +10 g/s,是所有已知的被金属污染的白矮星中最高的吸积速率之一。我们注意到,相对于最常见的金属氧化物,氧气大量过剩,这表明白矮星吸积的行星碎片的水含量约为38%。这颗恒星与GD 61、GD 16和GD 362一起,形成了一小群来自已知的主要吸积干燥岩石碎片的演化行星系统的离群者。这一结果加强了这样一种假设,即在白矮星的冷却年龄上,从被破坏的星子中积累的富含水的碎片可能对在大部分以氦为主的白矮星大气中观察到的微量氢的积累有重大贡献。
2015-03-26 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
Testing Fundamental Particle Physics with the Galactic White Dwarf Luminosity Function
最近的白矮星光度函数(WDLF)的测定从非常大的调查扩大了我们的知识WDLF非常高的光度。研究表明,白矮星的光度函数(WDLF)的形状是检验基本弱相互作用亚电子伏特粒子的可能性质和存在性的有力工具。这一点,再加上新的完整的演化白矮星模型的可用性,是可靠的高光度,打开了测试粒子发射在非常热的白矮星的核心的可能性。我们使用斯隆数字巡天和超级宇宙巡天的WDLFs来约束DFSZ-轴子的中微子磁偶极矩($μ_ν$)和轴子-电子耦合常数($g_{ae}$)的值。
2014-10-07 astro-ph.SR hep-ph
Astro2020 Science White Paper: Fundamental Physics with Brown Dwarfs: The Mass-Radius Relation
最小质量的恒星、褐矮星和巨大的系外行星在质量-半径关系中的跨度最小,这一关系探索了物质、磁性和聚变的极端状态的基本物理学。本白皮书概述了在这一制度下建模和测量质量-半径关系的科学机会和必要资源。
2019-03-12 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
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
Effect of temperature on measurement of fundamental constants using white dwarfs in Gaia-EDR3 survey
本文利用 Gaia-EDR3 巡天中的邻近白矮星结构,研究系统温度对精细结构常数和质子-电子质量比等基本常数测量精度的影响,强调在限定基本常数取值时需考虑系统能量。
2023-10-09 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
White dwarfs as probes of extrasolar planet compositions and fundamental astrophysics
本文提出利用宜居世界天文台(HWO)的高分辨率紫外光谱能力,通过测量污染白矮星中的重元素来约束系外行星成分,并搜寻强引力场下精细结构常数的变化,要求分辨本领至少60,000、紫外覆盖至900埃。
2025-07-02 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Constraining fundamental parameters in modified gravity using Gaia-DR2 massive white dwarf observation
本文基于 Gaia-DR2 大质量白矮星观测,在修正引力理论中约束精细结构常数和质子-电子质量比,证明引力理论变化会显著影响界限强度。
2023-04-20 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Mini-supernovae from white dwarf-neutron star mergers: Viewing-angle-dependent spectra and lightcurves
Peking University(北京大学);Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University(北京大学科维理天文与天体物理研究所);The Hong Kong Institute for Astronomy and Astrophysics, The University of Hong Kong(香港大学天文与天体物理研究所);Department of Physics, The University of Hong Kong(香港大学物理系);School of Physics and Astronomy, Monash University(蒙纳士大学物理与天文学院);OzGrav: The ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery(引力波发现卓越研究中心(OzGrav));National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台)
研究了白矮星-中子星合并产生的热暂现体视角依赖性,提出用'迷你超新星'描述其热辐射特性。
2025-12-04 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Searching for new physics using high precision absorption spectroscopy; continuum placement uncertainties and the fine structure constant in strong gravity
本文研究连续谱放置误差对白矮星G191−B2B光球吸收线精细结构常数测量的影响,开发了自动化连续谱估计方法,发现该误差导致系统性偏移并解释了NiV与FeV测量间的3.2σ差异。
2025-04-07 astro-ph.IM astro-ph.SR gr-qc
Current and Future White Dwarf Mass-radius Constraints on Varying Fundamental Couplings and Unification Scenarios
讨论了利用天体物理观测资料对白矮星进行基础物理探测的可行性。我们量化的影响,不同的基本耦合的白矮星的质量-半径的关系在一个广泛的类统一的情况下,无论是简单的情况下,一个多变的恒星结构模型和更一般的模型。质量和半径的独立测量,以及白矮星大气中精细结构常数的直接光谱测量,导致对描述基本统一方案的两个唯象参数组合的限制(其中一个与理论的强扇区有关,而另一个与电弱扇区有关)。虽然目前可用的测量尚未提供严格的限制,我们表明,即将到来的改进,预计例如从盖亚卫星,可以打破参数退化,并导致约束,理想的补充,从当地实验室测试使用原子钟。
2017-10-16 astro-ph.CO astro-ph.SR gr-qc