Near-ultraviolet Transmission Spectroscopy of HD 209458b: Evidence of Ionized Iron Beyond the Planetary Roche Lobe
膨胀的热木星HD 209458 b是自系外行星特征描述开始以来研究得最好的天体之一。对这个系统在中红外和远紫外之间的透射观测揭示了行星低层大气中原子、分子和可能的气溶胶物种的特征，以及高层大气中逃逸的氢和金属。从HD 209458 b的近紫外（NUV）透射观测的再分析，我们检测到电离铁（Fe II）的吸收在100 A宽的范围内约2370 A，躺在超出行星洛希瓣。然而，我们没有检测到同样强的Fe II线的吸收，预计在2600 A左右。此外，我们没有发现中性镁（Mg I）、离子化镁（Mg II）或中性铁（Fe I）吸收的证据。这些结果避免了与Vidal-Madjar等人（2013）先前发现的理论模型的冲突，该模型检测到Mg I，但没有从同一数据集中检测到Mg II。我们的研究结果表明，流体动力学逃逸足够强大，可以携带像铁一样重的原子越过行星洛希瓣，即使是辐射比极端超热彗星（如WASP-12 b和KELT-9 b）少的行星。在HD 209458 b的上层大气中检测到铁而没有检测到镁，可以用一个模型来解释，在这个模型中，低层大气主要形成（因此，螯合）含镁的冷凝物，而不是铁冷凝物。这是目前的微物理模型所建议的。高层和低层大气之间不可分割的协同作用突出了结合探测两个区域的观测的价值。
2020-01-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Red Supergiant Stars as Cosmic Abundance Probes. III. NLTE effects in J-band Magnesium lines
本文采用非LTE方法计算了红超巨星大气中的Mg I，研究了非LTE方法对近红外J波段Mg I谱线形成的重要性。最近的工作使用中分辨率光谱学的原子线在J-波段的个别红超巨星表明，该技术是一个非常有前途的工具，调查的化学成分的年轻恒星星族在恒星形成的星系。在以前的工作中，非LTE的影响进行了研究，铁，钛和硅，发现大量的影响，导致显着更强的镁I吸收线。对于定量光谱分析，非LTE效应导致镁丰度显著小于LTE中的镁丰度，对于3400 K和4400 K之间的有效温度，非LTE丰度校正在-0.4 dex和-0.1 dex之间平滑变化。我们讨论了非LTE效应的物理原因和后果的河外J-波段丰度研究使用个别红超巨星在年轻的大质量星系团双h和chi英仙座。
2015-02-26 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
Non-local thermodynamic equilibrium stellar spectroscopy with 1D and <3D> models - I. Methods and application to magnesium abundances in standard stars
我们使用理论一维（1D）流体静力学模型大气以及时间和空间平均的3D模型大气（）确定6个盖亚基准星的Mg丰度<3D>。这些恒星的Teff范围从4700到6500 K，log g从1.6到4.4 dex，[Fe/H]从-3.0 dex到太阳。使用Pehlivan Rhodin等人最近发表的振子强度在局部热力学平衡（LTE）和非LTE（NLTE）中进行频谱合成计算。我们发现：a）由红外光谱确定的Mg丰度与光学诊断一样准确，b）NLTE对该恒星样本中Mg I谱线强度和丰度的影响很小（尽管对于少数Mg I谱线，NLTE对丰度的影响超过0.6 dex，<3D>c）太阳Mg丰度为7.56 +/- 0.05 dex（总误差），与CI陨石中测得的Mg丰度非常一致，d）1D-NLTE和NLTE方法可以可靠地用于分析矮星和亚巨星光谱中的光学Mg I线，但对于红巨星，应首选Mg I 5711 A线<3D>，e）低激发Mg I谱线对大气结构敏感;对于这些谱线，使用模型进行LTE计算<3D>会导致显著的系统丰度误差。在这项工作中开发的方法将被用来研究镁丰度的大样本的恒星在下一个文件中的系列。
2017-07-13 astro-ph.SR
Pressure shifts and abundance gradients in the atmosphere of the DAZ white dwarf GALEX J193156.8+011745
我们提出了一个详细的模式大气分析的高色散和高信噪比光谱的严重污染DAZ白矮星GALEX J1931+0117。用VLT-Kueyen/UV-可见中阶梯光谱仪获得的光谱显示出几条分辨率良好的Si II谱线，从而能够研究压力对谱线轮廓的影响。我们观察到大斯塔克位移的硅线与理论预测和实验室测量。考虑到合成光谱计算中的斯塔克位移，我们将单线径向速度测量中的散射从~ 3 km/s减少到< 1 km/s。我们提出了修订后的丰度的O，Mg，Si，Ca和Fe的基础上的线加宽参数和振子强度的关键审查。新的测量结果与我们以前的分析基本一致，除了镁的丰度比以前估计的低了两倍。镁、硅和铁的丰度超过太阳丰度，但氧和钙的丰度低于太阳丰度。此外，我们比较了所观察到的线配置文件的合成光谱计算与可变吸积率和垂直丰度分布假设扩散稳态。推断的吸积速率从钙的dM/dt = 2x10^6到氧的2x10^9 g/s不等。我们发现，吸积流必须是富氧的，而缺乏钙相对于太阳丰度。两个测量时期之间缺乏径向速度变化表明GALEX J1931+0117可能不是一个近距离的双星，并且吸积物质的来源存在于碎片盘中。
2011-01-11 astro-ph.SR
NLTE Analysis of High Resolution H-band Spectra. II. Neutral Magnesium
为了验证镁原子模型的有效性，并研究非局域热力学平衡（NLTE）对H带中性镁谱线形成的影响，我们分别采用或放宽局域热力学平衡（LTE）假设，计算了13颗恒星的Mg原子丰度。我们的分析是基于高分辨率和高信噪比的H-波段光谱从阿帕奇点天文台星系演化实验（APOGEE）和光学光谱从几个仪器。在NLTE分析中，来自两个波长带的Mg丰度之间的绝对差异总是小于0.1 dex，而LTE情况下它们略大。这表明，我们的Mg原子模型是适当的研究NLTE形成的H-带Mg线。Mg I H波段谱线的NLTE修正对地表重力敏感，log g值越小，NLTE修正值越大，强谱线越容易偏离LTE。对于冷巨星，NLTE修正往往是负的，在我们的样本中，对于15765的强线，它们达到-0.14 dex，而对于其他APOGEE恒星，它们达到-0.22 dex。我们的研究结果表明，它是重要的，包括NLTE校正确定镁丰度的H-波段镁I转换，特别是当使用强线。
2016-10-19 astro-ph.SR
Evidence of enhanced magnetism in cool, polluted white dwarfs
我们报告了在Luyten高自行恒星巡天中发现的一颗新的、受污染的磁性白矮星。NLTT 7547的高色散谱揭示了在冷（~5 200 K）氢主导的大气中复杂的重元素线谱，显示了163 kG的表面平均场的影响，与240 kG中心偶极子一致，尽管实际的场结构仍然不确定。丰度模式显示了具有明显富镁味道的增生物质的影响。结合早期的发现，这一发现支持了冷白矮星的磁性发生率与它们被重元素污染之间的相关性。
2018-11-08 astro-ph.SR
A New Generation of Cool White Dwarf Atmosphere Models. I. Theoretical Framework and Applications to DZ Stars
最冷的氦-大气层白矮星的光球具有类似流体的密度。在这些条件下，大气模式规范中使用的标准近似值不再适用。不幸的是，大多数冷的富氦白矮星没有显示出光谱特征，这让我们没有机会对更复杂的模型进行测试。在观测到光谱特征的少数情况下（例如在冷DQ或DZ星中），当前模型完全无法再现光谱数据，这表明我们的理论框架存在缺陷。为了完全信任仅从能量分布中得出的参数，至少成功地再现少数表现出光谱特征的最冷恒星的光谱是很重要的，特别是因为这些恒星由于重元素的存在而具有更不极端的物理条件。在本文中，我们修改我们的模型大气代码的每一个组成部分，以消除低密度近似。我们更新的白矮星大气代码采用了最先进的本构物理学，适用于冷富氦恒星（DC和DZ白矮星）的条件。这包括新的高密度金属线的配置文件，非理想的连续不透明度，一个准确的状态方程和电离平衡的详细说明。特别是，我们提出了新的从头计算，以评估重元素（C，Ca，Fe，Mg和Na）在稠密的氦介质中的电离平衡，并显示我们的改进模型如何使我们能够实现更好的光谱拟合两个冷DZ星，罗斯640和LP 658-2。
2018-07-17 astro-ph.SR
A New Generation of Cool White Dwarf Atmosphere Models. IV. Revisiting the Spectral Evolution of Cool White Dwarfs
作为相互竞争的物理机制的结果，白矮星的大气成分在其演化过程中不断变化，这一过程被称为光谱演化。由于其大气成分的模糊性和其致密大气建模的固有困难，关于冷白矮星（$T_{\rm eff}<6000$ K）的光谱演化还没有达成共识。在本系列的前几篇论文中，我们提出并观测验证了新一代冷白矮星大气模型，该模型包括所有必要的本构物理学，以准确地模拟这些物体。利用这些新模型和501颗冷白矮星的同质样本，我们重新讨论了冷白矮星的光谱演化。我们的样本包括所有光谱识别的温度低于8300 K的白矮星，这些白矮星的视差在盖亚DR 2中可用，光度观测在泛星1和2MASS中可用。除了一些冷的碳污染的对象，我们的模型允许一个很好的适合我们的样本中包括的所有对象的光谱和光度观测。我们确定的氢，富氦的对象之间的7500 K和6250 K，我们解释为对流混合的签名的比例减少。在这种减少之后，富氢物体在5000 K之前变得更加丰富。这种令人困惑的增长，让人想起非DA差距，还有待解释。在低于5000 K的较低温度下，富氢的白矮星变得更加稀少，这就排除了来自星际介质的氢吸积主导冷白矮星光谱演化的假设。
2019-05-06 astro-ph.SR
From the atmosphere to the circumstellar environment in cool evolved stars
我们讨论和说明的贡献，光学干涉对我们目前的理解冷演化恒星。我们包括红巨星分支（RGB）恒星，渐近巨星分支（AGB）恒星和红超巨星（RSG）。使用从可见光到中红外波长的光学干涉测量法的研究大大增加了我们对它们的大气，扩展分子壳，尘埃形成和风的了解。这些过程和星周环境的形态对于这些恒星进一步演化为行星状星云（PNE）和核心坍缩超新星（SNE），以及物质返回到星际介质是重要的。
2015-01-23 astro-ph.SR
Pure-hydrogen 3D model atmospheres of cool white dwarfs
本文给出了DA白矮星表面重力log g = 8，有效温度6000 ~ 13000 K的纯氢CO_5 BOLD三维模型大气序列。我们发现，对流特性，如流速，特征颗粒尺寸和强度对比度的颗粒图案，在此范围内显着变化。我们证明，这些三维模拟是不敏感的数值参数不同的一维结构，在很大程度上取决于混合长度参数。我们的结论是，三维光谱可以直接用于DA白矮星的光谱分析。我们证实了一个早期的初步研究的结果，三维模型光谱提供了一个更好的表征质量分布的白矮星和1D混合长度理论的缺点是负责虚假的高log g冷白矮星的测定。特别是，一维理论无法解释高层大气对流过冲的冷却效应。
2013-02-08 astro-ph.SR
Tomography of cool giant and supergiant star atmospheres. I. Validation of the method
冷巨星和超巨星大气的特征是由对流和脉动过程产生的复杂速度场，这一点尚未完全了解。速度场影响谱线的形成，因此包含恒星大气动力学的信息。层析成像的方法允许恢复的速度场的分量的分布投影在视线上在不同的光学深度在恒星大气中。对谱线凹陷的贡献函数的计算旨在正确地识别谱线的形成深度，以便构造探测在不同光学深度处形成的谱线的数字掩模。层析成像方法应用于一维模型大气和现实的三维辐射流体动力学模拟与CO5BOLD进行，以比较它们的谱线形成深度和速度场。在1D模型大气中，每条谱线形成于有限的光学深度范围内。另一方面，在3D模拟中，主要由于温度和密度的不均匀性，线形成深度在大气中分散。对比三维合成谱与三维模拟速度的CCF剖面表明，层析成像方法正确地恢复了大气视线上速度分量的分布。
2017-12-01 astro-ph.SR
Optical linear polarization in ultra cool dwarfs: A tool to probe dust in the ultra cool dwarf atmospheres
目的：最近的研究已经在光学I波段探测到L矮星的线偏振。理论模型已被开发来解释这种极化。这些模型预测在较短的波长下较高的偏振。本文讨论了四个超冷矮星的R带和I带的偏振。方法：我们报告了使用安装在4.2米威廉赫歇尔望远镜（WHT）上的中间色散摄谱仪和成像系统（ISIS）在R和I波段对4颗超冷矮星进行的线性偏振测量。结果：正如理论模型预测的那样，我们发现，在这些超冷矮星中，有3/4的R波段的偏振度高于I波段的偏振度。这表明尘埃散射的不对称性是由扁率>引起的。我们还展示了这些测量如何符合理论模型。的情况下，发现的线性偏振的变化，这表明随机分布的尘埃云的存在。我们还讨论了一种情况下存在的冷碎片盘。
2009-10-28 astro-ph.SR
Solution to the problem of the surface gravity distribution of cool DA white dwarfs from improved 3D model atmospheres
由光谱分析确定的冷（Teff <13，000 K）氢-大气DA型白矮星的表面重力值明显高于这些恒星的标准值log g ~ 8。最近得出的结论是，在混合长度理论的框架内对流能量传输的治疗问题是这个高对数g问题的最合理的解释。我们通过从一个小序列（11，300 K < Teff <12，800 K）的3D流体动力学模型大气中计算冷对流白矮星的模型光谱来研究这种差异，该模型大气具有对流和辐射转移的复杂处理。我们的方法是进行3D和标准1D模型之间的差异分析。我们发现，3D光谱预测显着较低的表面重力，与正确的振幅作为有效温度的函数，以获得平均值的log g ~ 8的校正。我们的结论是，冷对流DA白矮星的表面重力分布更接近热辐射物体时，使用，对流的治疗，而不是混合长度框架的三维模型。
2011-07-09 astro-ph.SR
A New Generation of Cool White Dwarf Atmosphere Models. II. A DZ Star with Collision-Induced Absorption
在本系列的第一篇论文（Blouin et al. 2018）中，我们介绍了我们升级的冷白矮星大气代码。在第二篇论文中，我们使用我们的新模型分析了SDSS J080440.63+223948.6（J0804+2239），这是第一颗显示出碰撞诱导吸收（CIA）的DZ星。这个对象为我们的模型提供了一个关键的测试，因为我们的代码的以前版本无法同时适合金属吸收线和CIA。我们发现一个很好的适合光谱和光度数据，这进一步验证了我们的模型的改进的本构物理。我们还表明，金属线的存在下，允许解除高和低氢丰度之间的简并度，通常会影响适合的白矮星与CIA。最后，我们探讨了光谱未检测到的金属对DC星的光度解决方案的潜在影响。
2018-09-28 astro-ph.SR
The nearby magnetic cool DZ white dwarf PM J08186-3110
我们提出了一个光度，光谱和分光偏振数据的分析附近，冷，磁DZ白矮星PM J 08186 -3110。高色散光谱显示由于存在92 kG的表面平均磁场而存在塞曼分裂谱线。强烈的镁和钙线显示了在稠密、冷的富氦大气中与中性氦相互作用形成的伸展的翅膀。我们发现，重元素的丰度在相隔10年的光谱之间变化，但我们无法为这些变化建立一个时间尺度;这种变化可能与磁化大气中的表面丰度变化有关。最后，我们表明，体积有限的样品显示，约40%的DZ白矮星的有效温度低于7000 K的磁性。
2020-10-29 astro-ph.SR
Outer boundary conditions for evolving cool white dwarfs
白矮星的演化本质上是一个重力热冷却过程，对于冷的白矮星，它敏感地依赖于外边界条件的处理。我们提供了详细的外边界条件，适用于计算的演变冷白矮星采用详细的非灰色模型大气纯H成分。我们还探讨了冷白矮星大气中能量传递的不同假设对白矮星冷却时间的影响。详细的非灰色模型大气计算考虑到非理想效应的气体状态方程和化学平衡，碰撞诱导的吸收分子，和莱曼α准分子不透明度。我们的研究结果表明，使用详细的外边界条件变得相关的有效温度低于5800和6100 K的序列与0.60和0.90 M_sun，分别。详细的大气模型预测的年龄是约10%，在log L/L_sun=-4时，与使用类似爱丁顿近似在tau_Ross=2/3时得出的年龄相比，短。我们还分析了各种假设和物理过程的影响，相关的计算外边界条件。特别地，我们发现Ly_alpha红翼吸收对白矮星的演化没有实质性的影响。当T_eff <6000 K时，白矮星的冷却时间尺度对表面边界条件很敏感。有趣的是，在可观测的光度下，非灰色效应对这些冷却时间几乎没有影响。事实上，碰撞引起的吸收过程，这显着影响光谱和颜色的老白矮星与富氢的气氛，没有显着的影响，在其冷却速率，除了整个罗斯兰平均不透明度。
2012-09-11 astro-ph.SR
New extended atomic data in cool star model atmospheres - Using Kurucz's new iron data in MAFAGS-OS models
上下文冷恒星模型大气是研究恒星质量、年龄和元素丰度组成的常用工具。理论大气模型在很大程度上依赖于计算时使用的原子数据。目标。我们提出了流量和温度分层的变化时，从铁的数据计算的R. L。从90年代中期的Kurucz到2009年的Kurucz铁计算。方法. MAFAGS-OS不透明度采样大气使用Ryabchikova在VALD数据库中实现的Kurucz 2009铁原子数据重新计算。温度分层和紧急通量分布的新版本，称为MAFAGS-OS 9，相比前一个版本和太阳通量测量。结果使用转换成VALD格式的Kurucz线表和Mg i和Al i的新的束缚-自由不透明度，导致太阳温度分层的变化不超过28 K。与此同时，计算出的太阳通量分布表明观测和理论太阳模型之间的一致性明显更好。这些变化在相应的模型的温度分层是小的，但仍然影响恒星参数的测定和丰度分析的幅度。
2009-06-30 astro-ph.SR
Velocity Response of the Observed Explosive Events in the Lower Solar Atmosphere: I. Formation of the Flowing Cool Loop System
我们使用接口区域成像光谱仪（IRIS）上的狭缝钳口成像仪（SJI）观察冷回路中的等离子体流动。Huang等人（2015年）在这些环的足点处观察到异常加宽的Si IV 1403埃线轮廓，这归因于爆炸事件（EE）的特征。我们选择了一个这样的单向流动的冷却回路系统，IRIS观察到的其中一个足点是与显着加宽的硅IV线轮廓。线轮廓增宽间接地表明在过渡区（TR）下方发生了许多EE，而它直接推断出大的速度增强/扰动进一步导致所观察到的回路系统中的等离子体流动。所观察到的功能是在一个模型大气中，其中一个低洼的双极磁场系统的扰动色球层的速度脉冲的最大振幅为200公里/秒。数据驱动的2-D数值模拟表明，等离子体运动的演变与IRIS观察到的类似，以流动等离子体填充冷却回路系统骨架的形式。我们比较的时空演化的冷环系统在我们的模型的框架与观测，并得出结论，他们的形成主要是与速度响应的瞬态能量释放以上的脚点在色球层/TR。我们的观测和模拟结果表明，最有可能与EE的速度响应可能是在低层太阳大气中流动的冷回路系统的动力学和能量学的主要候选人之一。
2020-04-07 astro-ph.SR
The role of cooling induced by mixing in the mass and energy cycles of the solar atmosphere
在许多天体物理系统中，通过Kelvin-Helmholtz不稳定性驱动的湍流，冷和热温度气体/等离子体之间的混合导致形成具有增加的辐射损失的中间温度相，从而驱动有效的冷却。太阳大气层是一个潜在的网站，这一过程发生的日珥或针状材料和日冕之间的相互作用，允许过渡区的材料与增强的辐射损失的发展。在本文中，我们推导出一组方程来模拟这种混合层的演变，并预测混合驱动的冷却速率和混合导致日冕物质冷凝的速率。这些理论预测的基准对2.5D MHD模拟。将理论定标应用于日珥螺纹或褪色针状物，我们发现，当混合层在它们的边界上生长时，这将导致过渡区材料的产生，冷却时间约为100 s，这解释了在不需要任何加热的情况下观察到的日珥螺纹或针状物在冷谱线中褪色时的温暖发射。对于静止的日珥，由混合过程驱动的动态凝结可以恢复约18%的日珥通过下降流损失的质量。总的来说，这种混合引起的辐射损失的热能损失机制突出了在试图理解日冕中冷物质的热力学演化时考虑不同温度下物质之间的动力学相互作用的重要性。
2023-02-14 astro-ph.SR
Hot Explosions in the Cool Atmosphere of the Sun
传统上，太阳大气是用一个简单的一维模型来表示的。在过去的几十年里，这种范式转变为构成外层大气的色球层和日冕，现在被认为是一个动态结构的信封。IRIS（界面区域成像光谱仪）最近的观测表明，即使在太阳表面上方6000 K的冷光球层中也很难确定什么是向上和向下的：这个区域拥有瞬间加热到近100，000 K的热等离子体。加热和加速等离子体的能量需要来自耀斑的相当大一部分能量，耀斑是最大的太阳分裂。IRIS的这些观测不仅证实了光球层比传统认为的要复杂，而且还提供了对磁重联过程中能量转换的深入了解。
2014-10-21 astro-ph.SR
Tomography of cool giant and supergiant star atmospheres II. Signature of convection in the atmosphere of the red supergiant star $μ$ Cep
红超巨星是冷质量恒星，是宇宙中最大和最明亮的恒星。它们的特点是不规则或半规则的光度变化，其物理原理尚不清楚。本文利用层析方法导出了红超巨星$μ$ Cep的速度场，并将其与光度变化联系起来。层析成像方法允许恢复的视线速度分布在恒星盘和不同的光学深度切片。该方法被应用到一系列的高分辨率光谱的$μ$ Cep，这些结果进行了比较，从3D辐射流体动力学CO 5 BOLD模拟的红超巨星。在速度场的波动与光度和光谱的变化进行比较，后者是来自TiO带强度和服务（至少部分）代理的有效温度的变化。层析成像方法揭示了速度和光谱/光度变化之间的相移。这种相移导致温度-速度平面中的滞后回线，其时间尺度为几百天，类似于光度计。在$μ$ Cep中测量的滞后回线时间尺度与干扰对流模式的声波的时间尺度之间的相似性表明，这种波在触发滞后回线中起重要作用。
2019-10-10 astro-ph.SR
The polluted atmospheres of cool white dwarfs and the magnetic field connection
本文分析了被污染的富氢白矮星NLTT 888和NLTT 53908的X射线能谱。NLTT 53908的光谱显示出强烈的塞曼分裂钙线（Ca II H&K和Ca I $λ4226$），这颗恒星似乎是受污染的磁性白矮星（DAZH）NLTT 10480的近亲，而NLTT 888的光谱显示出钙和铁的窄线。DAZ NLTT 888和DAZH NLTT 53908与其他类别成员的比较说明了这些物体周围环境和形成环境的多样性。特别是，我们发现，在旧的，污染的白矮星的磁性发病率显着超过发现在一般白矮星人口，这表明一个假设的联系之间的拥挤的行星系统和磁场代。
2014-01-07 astro-ph.SR
Signatures of convection in the atmospheres of cool evolved stars
本研究聚焦冷演化恒星大气中的全球尺度对流现象，介绍CO5BOLD、Athena++两款先进数值模拟代码，阐明其在对流动力学研究及II-P型超新星激波 breakout 辐射建模中的关键作用。
2024-01-31 astro-ph.SR
EPIC 228782059: Asteroseismology of what could be the coolest pulsating helium-atmosphere white dwarf (DBV) known?
本文分析了一颗新的脉动氦-大气白矮星EPIC~228782059，它是由55.1天的{ \em K2}测光发现的。长持续时间，高质量的光变曲线揭示了11个独立的偶极和四极模式，从中我们得到了旋转周期为$34.1 \pm 0.4$ ~hr的恒星。最优模型是从一系列使用白矮星演化代码构造的网格中获得的，该代码返回$M_{*} = 0.685 \pm 0.003 M_{\odot}$，$T_{\rm{eff}}= 21{,}910 \pm 23$ \，K和$\log g = 8.14 \pm0.01$ \，dex。这些值与Koester \& Kepler（$20{,}860 \pm 160$ \，K和$7.94 \pm0.03$ \，dex）从光谱学中得出的值相当。如果这些数值能被其他独立工作所证实或更好地约束，EPIC~228782059将成为已知最冷的脉动DB白矮星之一，这将有助于检验对流的不同物理处理，并进一步研究DB白矮星的理论不稳定带。
2021-08-31 astro-ph.SR
A Detailed Model Atmosphere Analysis of Cool White Dwarfs in DESI DR1
University of Oklahoma（俄克拉荷马大学）；Université de Montréal（蒙特利尔大学）；University of Victoria（维多利亚大学）；University of Florida（佛罗里达大学）；Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森天体物理中心）
分析DESI DR1中25,642颗冷白矮星，发现冷DA星的光度与光谱质量一致，磁场DA星不限于结晶序列，DC/DZ星中H/He丰度比随温度降低而增加，并约束了He大气白矮星比例随温度的变化。
2026-06-25 astro-ph.SR
Extreme abundance ratios in the polluted atmosphere of the cool white dwarf NLTT19868
我们提出了一个新发现的冷，污染的白矮星NLTT 19868的中间色散光谱和光度数据的分析。在甚大望远镜（VLT）-Melipal上用X射线枪获得的光谱显示出钙的强谱线，以及镁、铝和铁的几条谱线。我们使用这些光谱和光学到近红外光谱能量分布约束NLTT 19868的大气参数。我们的分析表明，NLTT 19868相对于铝和钙是贫铁的。与其他冷的、被污染的白矮星的比较表明，在一个狭窄的温度范围内，Fe/Ca丰度比（Fe/Ca）的变化高达大约两个数量级，NLTT 19868处于Fe/Ca比值的一个极值，相反，NLTT 888处于另一个极值。样本显示了吸积物质成分的极端多样性：在NLTT 888的情况下，吸积物质的推断成分类似于富含铁的行星核心成分，而在NLTT 19868的情况下，它接近地幔或大块地球成分，随后在对流区底部进行化学分离。
2016-02-16 astro-ph.SR
Realistic model atmosphere and revised abundances of the coolest Ap star HD101065
在已知的Ap星中，HD 101065可能是最有趣的天体之一，它展示了非常丰富的稀土元素（REE）光谱。这颗恒星的光度参数非常特殊，任何现代理论计算都无法完全重现，即使是那些解释其大气层化学的计算。在这项研究中，我们调查的作用，失踪稀土线不透明度和准确的丰度和化学分层分析的基础上构建一个自洽的大气模式。我们采用LLmodels恒星模式大气程序，结合DDAFit和SynthMag软件包，推导了52种化学元素的均匀和分层丰度，并构建了一个自洽的HD 101065大气模型。通过最新的大量理论计算，详细地解释了稀土元素谱线的不透明度。结果表明，REE元素在HD101065大气辐射能量平衡中起着关键作用，导致了与正常恒星不同的Balmer跃迁和能量再分配的强烈抑制。引入新的稀土元素谱线列表使我们能够首次重现HD 101065的光谱能量分布，并在异常小的观测Strömgren c1指数与模型预测之间实现了更好的一致性。结合光度法和光谱法，根据丰度和分层分析的迭代过程，我们得到HD 101065的有效温度为Teff=6400K。
2010-04-01 astro-ph.SR
Can magnetic fields suppress convection in the atmosphere of cool white dwarfs? A case study on WD2105-820
大约10%的白矮星表现出全球磁场结构，磁场范围从1 kG到数百MG。最近，白矮星大气的第一次辐射磁流体动力学模拟表明，对流应被抑制在其光球的磁场强度B $\gtrsim$ 50 kG。这些预测与我们对恒星物理学的了解（例如太阳光球层强磁场区域的能量转移）是一致的，但还没有从白矮星的观测中得到直接证实。我们获得了弱磁性、氢大气、白矮星WD 2105 -820和另外三个非磁性、对流残留物（都在$T_{\mathrm{eff}}$范围9000- 11000 K）的COS远紫外光谱。我们拟合的COS和已经可用的光学光谱与对流和辐射大气模型。正如预期的那样，我们发现，对于两个非磁性比较星，只有对流模型拟合预测一致的$T_{\mathrm{eff}}$值从光学和FUV光谱。相比之下，对于WD 2105 -820，只有最佳拟合的辐射模型产生一致的结果。
2017-10-05 astro-ph.SR
Model Atmospheres for Cool Massive Stars
在这篇评论中给出的热和冷：弥合巨大的恒星演化会议的差距，我目前的红超巨星大气建模的艺术状态。2008年公开发布的上一代静液压1D LTE MARCS模型在过去几年中取得了巨大成就，例如有效温标的校准。我很快地描述了这种释放，然后我在一定程度上讨论了不透明度采样近似对模型的热结构和它们的出射光谱的影响。我也坚持这些模型固有的局限性。估计碰撞和辐射的电子跃迁的时间尺度，例如TiO表明，非LTE效应是重要的，应该进一步研究。经典的一维模型也不能提供我们所知道的红超巨星大气中存在的大的非高斯速度场。因此，我也提出了目前的努力在三维辐射流体动力学模拟的RSG。我表明，这些模拟预测的线轮廓和位移，而不需要软糖微观和宏观湍流速度。这是一个很大的进步，尽管线条的深度和宽度有点太浅了。这可能是由于在这些重型模拟中使用了简化的灰色辐射转移。未来的非灰色3D模拟应该在线条强度和宽度方面提供更好的观测结果。
2009-03-20 astro-ph.SR
Towards an Understanding of the Atmospheres of Cool White Dwarfs
Teff < 6000 K的冷白矮星是我们银河系中最古老恒星的残余。它们的大气层，当适当的特点，可以提供宝贵的信息，白矮星的演变，并最终通过银河系的历史恒星形成。了解这些恒星的大气层需要联合观测努力和可靠的大气建模。讨论和分析了最近几个冷白矮星包括DQ/DQp星的近紫外和近红外光谱的观测结果。我们目前适合整个光谱能量分布（SED）选定的冷星，表明目前的纯氢大气模型是相当可靠的，特别是在近紫外光谱区。最近，我们还进行了一个最冷的已知DQ/DQp星的分析，进一步调查的C2天鹅带的光谱特征，表征DQp星的起源。我们发现，DQp星的碳丰度适合的碳丰度与Teff在正常的冷DQ星的趋势。这进一步支持了Kowalski A&A（2010）最近的结论，即DQp星是具有压力扭曲天鹅带的DQ星。然而，我们遇到了一些困难，在再现的红外部分的SED的恒星有一个混合的He/H的气氛。这表明在致密的He/H流体中的不透明度的当前模型中的局限性。
2012-10-11 astro-ph.SR cond-mat.mtrl-sci
Consistent Multi-Wavelength Spectral Modeling of Cool White Dwarfs with Carbon-Polluted Atmospheres
University College London（伦敦大学学院）；Forschungszentrum Jülich GmbH（于利希研究中心）；Gemini Observatory（双子座天文台）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）；The Aerospace Corporation（航空航天公司）
研究对八颗含碳冷白矮星进行多波长光谱大气建模，通过分析C2带等特征及不同光谱类型差异，结合碰撞诱导吸收等确定元素丰度，精确建模表征恒星，得到新密度数据，样本恒星质量与白矮星群体大致相符。
2026-07-22 astro-ph.SR
Understanding the Oldest White Dwarfs: Atmospheres of Cool WDs as Extreme Physics Laboratories
对冷白矮星的大气进行可靠的建模，对于理解这些恒星的大气演化和精确的白矮星宇宙年代学至关重要。在过去的十年中，{ \it ab initio}模型进入了许多研究领域，并已成功地预测各种材料在极端条件下的性能。在许多情况下，所研究的物理机制很难甚至不可能通过实验方法获得，而第一性原理量子力学计算是唯一可用的研究工具。利用计算化学和物理学的现代方法，我们研究了富含氦的古老白矮星的大气层。这样的大气达到极端的流体密度（高达每厘米$^3$克），代表了高温高压物理和化学的优秀实验室。我们展示了在稠密氦中$\rm H^-$和$\rm C_2$的稳定性和不透明度的结果，以及我们的工作对理解冷白矮星的影响。
2010-10-08 astro-ph.SR cond-mat.mtrl-sci
Radiative transfer with scattering for domain-decomposed 3D MHD simulations of cool stellar atmospheres
我们提出了一个辐射转移求解器的相干散射的辐射磁流体动力学（MHD）模拟恒星表面对流的新BIFROST代码的实现。该代码是完全并行使用MPI域分解，这允许大的网格尺寸和提高分辨率的流体动力结构。在忽略磁场的情况下，我们应用该程序模拟了太阳型恒星的表面颗粒化，并研究了相干散射对大气结构的重要性。在辐射转移方程中加入了散射项，需要对辐射场进行迭代计算。我们使用一个短的特征为基础的高斯-赛德尔加速计划来计算能量方程的辐射通量发散。相干散射的影响进行了测试，通过比较的温度分层的三个三维的时间依赖的流体动力学大气模型的太阳型恒星：没有散射，连续散射，连续和线散射。我们表明，连续散射没有显着的影响光球温度结构的恒星像太阳。然而，包括线覆盖中的散射，导致温度降低约350 K，低于log τ <-4。这种效应与辐射平衡中的一维流体静力学模型相反，在辐射平衡中，散射减少了光球高层强LTE线的冷却效应。相干线散射也改变了在高层大气中的温度分布，在那里我们观察到更强的波动相比，真正的吸收线的治疗。
2010-07-16 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
Small-scale vortical motions in cool stellar atmospheres
本研究通过三维辐射磁流体模拟结合SWIRL算法，分析不同光谱型冷主序星的小尺度涡旋特性，发现其与恒星属性、磁场强度相关，且关联的扭转阿尔文脉冲可产生显著垂直坡印廷通量，还建立了解析模型解释涡旋周期与有效温度的关系。
2024-01-31 astro-ph.SR
Ab initio Stellar Astrophysics: Reliable Modeling of Cool White Dwarf Atmospheres
在过去的十年中，材料性质的{\it ab initio}建模在不同的研究领域中已经变得广泛。它已被证明是预测极端条件下物质各种性质的有力工具。我们应用现代计算化学和材料科学的方法，包括密度泛函理论（DFT），解决挥之不去的问题，在冷白矮星（$T_{\rm eff}\rm <7000 \, K$）的稠密大气的建模。我们的工作的修订和改进的吸收机制，在氢和氦占主导地位的大气导致了一套新的大气模型。通过包含Ly-$\rm α$红翼不透明度，我们成功地拟合了已知冷DA星的整个光谱能量分布。在随后的工作中，我们用富氢模型拟合了大多数最冷的恒星。这一发现挑战了我们对冷白矮星光谱演化的理解。我们讨论了一些例子，包括脉冲星PSR J0437 - 4715的冷伴星。对于理解冷白矮星的两个重要问题是负氢离子和分子碳在类流体、氦主导的介质中的行为。用{\it ab initio}方法研究了这两种粒子在稠密氦中的稳定性和不透明度。我们对$\rm C_2$的研究表明，在"特殊"的DQp白矮星中观察到的吸收特征类似于致密氦中扰动$\rm C_2$的吸收。
2010-10-08 astro-ph.SR cond-mat.mtrl-sci
Three dimensional magnetic reconnection mediated with plasmoids and the resulted multi-thermal emissions in the cool atmosphere of the Sun
本研究利用 MURaM 代码进行三维辐射磁流体动力学模拟，探讨了太阳低层大气中由等离子体团介导的磁重联过程，发现该过程产生冷热等离子体共存现象，合成的光谱与图像特征解释了 Ellerman bombs 与 UV bursts 的时空关联。
2025-08-14 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
Near-UV absorption in very cool DA white dwarfs
非常冷、富含氢的白矮星（Teff <6000 K）的大气层对模型来说是一个挑战，因为在低温、弱电离的致密气体中，状态方程、化学平衡和不透明度来源的复杂性增加了。特别是，许多假设原子能级加宽的模型相对简单的模型和大多数理想气体物理模型高估了光谱中蓝色部分的通量。这个问题的一个解决方案已经取得了一些成功，在短波长处的额外不透明度是由于主要与H2碰撞导致原子H的莱曼α线的极端加宽。为了更严格地验证这一模型，我们获得了8颗非常冷的白矮星（5颗DA星和3颗DC星）的哈勃空间望远镜STIS光谱。结合它们已知的散射，BVRIJHK和斯皮策IRAC测光，我们分析了它们的整个光谱能量分布（从0.24到9.3微米）与一个大网格的模型大气和合成光谱。我们发现莱曼α线的红翼很好地再现了这些非常冷的恒星的近紫外光通量的迅速下降。我们确定更好的约束值Teff和重力以及上限的氦丰度在他们的大气中。
2014-06-16 astro-ph.SR
HR 7098: A new cool HgMn star?
使用一个档案高色散高质量的光谱HR 7098（A0V）获得的échelle摄谱仪SOPHIE在上普罗旺斯天文台，我们表明，这颗星是不是一个表面正常的A0V星迄今认为。HR 7098光谱的模型大气和光谱合成模型揭示了其丰度与太阳成分的真实偏离。我们在这里报告我们的第一次测定的元素丰度的35个元素在HR 7098的大气中。氦和碳在HR 7098中的丰度不足，而超重元素在HR 7098中的丰度过高。
2017-09-22 astro-ph.SR
The Young Planet-mass Object 2M1207b: a cool, cloudy, and methane-poor atmosphere
2 M1207 b是一颗年轻的行星质量伴星（约800万年），其性质在一段时间内缺乏令人满意的解释。低光度、红色近红外颜色和L型近红外光谱（之前与Teff ~ 1600 K一致）的组合意味着异常小的半径。早期对2 M1207 b的暗光度的解释是，它是一个边缘朝上的圆盘，或是最近一次原行星碰撞的遗迹。第二颗行星质量的天体（HR 8799 b）的发现与2 M1207 b的光度和颜色相似，这表明第三种解释，一种纯粹的大气性质，更有可能。通过包括云，非平衡化学，和低重力，一个有效温度与演化冷却轨道预测一致的大气被揭示出来。因此，2 M1207 b和其他类似的天体不需要新的物理学来解释，也不属于新的天体类别。相反，它们最有可能代表多云的亚恒星大气的自然延伸到低Teff和log（g）。如果2 M1207 b的大气层解释是正确的，那么非常年轻的行星质量的天体，其近红外光谱类似于场T矮星，可能是罕见的。
2011-06-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Infrared Opacities in Dense Atmospheres of Cool White Dwarf Stars
冷白矮星稠密、富含氦的大气层对建模提出了挑战。这是因为这些大气层是由稠密的流体组成的，其中强烈的多原子相互作用决定了它们的物理和化学性质。因此，基于理想气体的吸收描述不再足够，这使得这些大气的不透明度难以建模。这说明了严重的问题，在拟合光谱的冷，氦丰富的恒星。良好的红外（IR）不透明度的描述是必要的适当分配这些恒星的大气参数。利用计算量子化学方法，我们模拟了致密He/H介质的红外吸收。我们发现He原子有明显的红外吸收（He-He-He CIA不透明度），H $_2$ -He碰撞诱导吸收（CIA）有很强的压力畸变。我们讨论了这些结果的含义解释的光谱的冷星。
2016-10-24 astro-ph.SR cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph
A new set of atmosphere and evolution models for cool T-Y brown dwarfs and giant exoplanets
我们提出了一套新的太阳金属丰度大气和非常冷的棕矮星和自发光巨型系外行星的演化模型，我们称之为ATMO 2020。大气模型是用我们最先进的一维辐射对流平衡程序ATMO生成的，并用作表面边界条件来计算$0.001-0.075\,\mathrm{M_{\odot}}$对象的内部结构和演变。我们的模型包括几个关键的改进，在以前的模型中使用的输入物理在文献中。最值得注意的是，使用一个新的氢-氦状态方程，包括从头计算量子分子动力学计算，提高了质量的$\sim1-2\%$在恒星亚恒星边界，并改变了冷却轨道周围的氢和氘燃烧的最小质量。第二个关键的改进涉及我们的大气模型ATMO中更新的分子不透明度，它现在包含了更多的线过渡，需要准确地捕捉这些热大气中的不透明度。这导致大气温度结构变暖，进一步改变了冷却曲线和亚恒星物体的预测发射光谱。我们提出了显着的改进碰撞增宽钾共振双峰的治疗，并强调这些线在塑造红光学和近红外光谱的棕矮星的重要性。我们生成三个不同的网格模型模拟，一个使用平衡化学和两个使用非平衡化学由于垂直混合，所有三个计算自洽与大气的压力-温度结构。我们展示了垂直混合对发射光谱和颜色星等图的影响，突出了$3.5-5.5\,\mathrm{μm}$通量窗口如何可用于校准冷T-Y光谱类型对象中的垂直混合。
2020-03-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Reference study to characterise plasma and magnetic properties of ultra-cool atmospheres
褐矮星的无线电和X射线辐射表明，一定存在电离气体和具有足够通量密度的磁场。我们对晚M矮星、棕矮星和巨型气体行星进行了参考研究，以确定哪些超冷天体最容易受到等离子体和磁过程的影响。仅考虑热电离。我们利用{ \sc Drift-Phoenix}模式网格，其中局部大气结构由全球参数T $_{\rm eff}$、$\log(g)$和[M/H]确定。我们的研究结果表明，这是不是不合理的期望H $_α$或无线电发射起源于褐矮星大气，特别是稀薄的大气上部可以磁耦合，尽管有低程度的热气体电离。因此，这种超冷的大气层可以驱动极光发射，而不需要伴星的风或释气的月球。电子和离子被磁化所需的磁通量密度的最小阈值远高于棕矮星和巨型气体行星的全球磁场的典型值。Na $^{+}$、K $^{+}$和Ca $^{+}$是低密度大气（低log（g），太阳金属丰度）中的主要电子供体，与T $_{\rm eff}$无关。Mg $^{+}$和Fe $^{+}$主导M矮星大气内部的热电离。分子对于热电离仍然不重要。影响最丰富的电子供体Mg和Fe的化学过程（例如云的形成）将对超冷大气中的电离状态产生直接影响。
2015-09-08 astro-ph.EP astro-ph.HE 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
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
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
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
NLTE modelling of integrated light spectra. Abundances of barium, magnesium, and manganese in a metal-poor globular cluster
我们研究了非局部热力学平衡（NLTE）的钡，镁，锰的丰度分析的综合光谱，通常适用于分析河外星团和星系的影响。在本文中，我们的参考对象是一个合成的简单恒星星族（SSP），代表一个单金属α增强的球状星团，金属丰度[Fe/H]=-2.0，11 Gyr。我们使用MULTI2.3程序计算了Mg I、Mn I和Ba II离子谱线的LTE和NLTE等效宽度，这些离子通常用于河外恒星星族的丰度分析。我们使用ATLAS 12模型大气层的恒星参数采样模型等时线，代表个别恒星的模型SSP。NLTE和LTE的等效宽度计算的个别恒星合并计算SSP NLTE的修正。我们发现，对贫金属球状星团积分光谱的NLTE丰度修正在许多情况下是显著的，并且经常超过0.1 dex。特别是，LTE丰富的Mn一贯低估0.3德克斯的所有光学线Mn我在这项工作中研究。另一方面，Ba II和Mg I谱线表现出很强的微分效应：对于低激发谱线，单个恒星和积分光谱的NLTE丰度修正接近于零，但对于强高激发谱线，它们达到-0.15 dex。我们的研究结果强调，需要考虑NLTE效应的光谱分析的个别恒星和综合光谱的恒星星族。
2019-04-25 astro-ph.GA 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
Infrared absorption of dense helium and its importance in the atmospheres of cool white dwarfs
目的：缺氢的白矮星的特征是非常致密，流体状的大气层，其复杂的物理和化学性质仍然知之甚少。这些大气层的模型的不完整的描述导致严重的问题，这些恒星的光谱和随后的困难，在推导其表面参数的描述。在这里，我们解决的问题，在冷白矮星的大气中的红外（IR）不透明的直接$ab$ $initio$模拟稠密氦的红外吸收。研究方法：我们应用最先进的基于密度泛函理论的量子分子动力学模拟来获得诱导偶极矩的时间演化。红外吸收系数由偶极矩时间自相关函数的傅里叶变换得到。结果如下：我们发现，在高度压缩的氦中，由于三体和三体以上的氦原子同时碰撞，诱导了一个偶极矩。这导致与$\rm ρ_{\rm He}^3$成正比的显著IR吸收，其中$ρ_{\rm He}$是氦的密度。据我们所知，这种吸收机制以前从未被测量或计算过，因此在目前的大气模型中没有考虑到。它应该主导其他碰撞诱导的反射（CIA），产生于$\rm H-He$和$\rm H_2-He$对碰撞，因此形状的红外光谱的氦为主的和纯氦大气冷却白矮星的$\rm He/H>10^4$。结论：我们的工作表明，在冷白矮星的富氦大气（包括纯氦大气）中，存在一种由氦原子间的多次碰撞引起的未知红外吸收机制.这种吸收可能是富氦恒星的近红外和中红外光谱的频率依赖性的原因。
2014-06-18 astro-ph.SR cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph
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
Using Molecular Lines to Determine Carbon and Nitrogen Abundances in the Atmospheres of Cool Stars
同时分析5100-5200和7930- 8100 A光谱区的C_2和CN分子谱带，对于精确测定类太阳恒星大气中的碳（C）和氮（N）丰度是一种很有前途的选择。在最近改进了两种分子的分子常数之后，这种新方法的实际实施成为可能。新的分子数据预测了正确的谱线强度和谱线位置;因此，它们被收录在维也纳原子谱线数据库（VALD）中，该数据库被天文学家和光谱学家广泛使用。在本文中，我们证明了分子数据分析提供C，特别是N丰度与原子线的一致。我们通过对三星的分析来说明这一点。考虑到在类太阳恒星的观测光谱中使用N1谱线的困难，我们的结果为使用C_2和CN分子谱线的组合来精确测定氮丰度提供了有力的论据。
2022-09-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
