Accurate stellar properties are essential for precise stellar astrophysics and exoplanetary science. In the M-dwarf regime, much effort has gone into defining empirical relations that can use readily accessible observables to assess physical stellar properties. Often, these relations for the quantity of interest are cast as a non-linear function of available data; however, in Bayesian modeling the reverse is needed. In this article, we introduce a new Bayesian framework to self-consistently and simultaneously apply multiple empirical calibrations to fully characterize the mass, luminosity, radius, and effective temperature of a field age M-dwarf. This framework includes a new M-dwarf mass-radius relation with a scatter of 3.1% at fixed mass. We further introduce the M-dwarf Ultraviolet Spectroscopic Sample (MUSS), and apply our methodology to provide consistent stellar parameters for these nearby low-mass stars, selected as having available spectroscopic data in the ultraviolet. These targets are of interest largely as either exoplanet hosts or benchmarks in multi-wavelength stellar activity. We use the field MUSS stars to define a low-mass main sequence in the solar neighborhood through Gaussian Process (GP) regression. These results enable us to empirically measure a feature in the GP derivative at $\mathcal{M}_{b} = 0.337 \pm ^{0.013}_{0.026}$ $M_{\odot}$ that indicates where the M-dwarf Ultraviolet Spectroscopic Sample transitions from fully to partly convective interiors.
A Catalog of GALEX Ultraviolet Emission from Spectroscopically Confirmed M Dwarfs
我们提出了一个目录的GALEX近紫外(NUV)和远紫外(FUV)测光的Palomar/MSU和SDSS DR 7光谱M矮星目录。该目录包含与577颗光谱确认的M矮星相匹配的NUV测量值和与150颗光谱确认的M矮星相匹配的FUV测量值。利用这些数据,我们发现NUV和FUV光度与Hα发射强烈相关,H α发射是M矮星磁活动的典型指标。我们还研究了在NUV波长下具有不同程度的强线发射的M矮星的分数。我们的研究结果表明,M矮星的NUV发射频率在中间光谱类型达到峰值,至少有30%的年轻M4-M5矮星具有一定的活动水平。对于中间型M矮星,我们表明,NUV的排放量随着距离银河系平面,恒星年龄的代理。我们完整的匹配源目录可在线获得。
An Ultraviolet-Optical Color-Metallicity relation for Red Clump Stars using GALEX and Gaia
虽然核心燃烧氦的红色团簇(RC)恒星在紫外线波长下很微弱,但它们的紫外光颜色是一种独特且可获得的物理性质探测器。利用GALEX全天成像巡天、Gaia数据发布2和SDSS APOGEE DR 14巡天的数据,我们发现光谱金属丰度与RC星在紫外光学色星等图中的位置密切相关。与(G $_{BP}$- G $_{RP}$)$_0$中的0.7星等范围相比,RC在(NUV-G)$_0$颜色中具有超过4星等的宽范围.我们提出了一个光度计,尘埃校正,紫外光学(NUV-G)$_0$颜色金属丰度[Fe/H]关系使用的5,175个RC星的APOGEE样本。我们发现,这种关系有一个0.28德克斯的散射,更容易获得大,宽场样品比光谱金属丰度。重要的是,这种效果可能与其他研究中归因于消光的RC颜色的扩散相当。
The R136 star cluster dissected with Hubble Space Telescope/STIS. I. Far-ultraviolet spectroscopic census and the origin of HeII 1640 in young star clusters
HAZMAT. VIII. A Spectroscopic Analysis of the Ultraviolet Evolution of K Stars: Additional Evidence for K Dwarf Rotational Stalling in the First Gigayear
发现和描述宜居带行星的努力主要集中在类太阳恒星和M矮星上。然而,K星在这两种选择之间提供了一个相对未被探索的有吸引力的折衷方案。了解这些恒星周围的紫外线(UV)环境对于我们了解它们的行星至关重要,因为UV可以极大地改变行星大气层的光化学。在这里,我们提出了近紫外和远紫外\textit{Hubble Space Telescope}的宇宙起源光谱仪观测39 K恒星在三个不同的年龄:40百万年,650百万年,和$\approx$ 5 Gyr。我们发现,K星(0.6 - 0.8 M $_{\odot}$)的紫外线通量保持不变超过650百万年前下降了一个数量级的字段年龄。这与早期M星(0.3 - 0.6 M $_{\odot}$)不同,后者在几百万年后就开始衰退。然而,K星的自转-紫外线活动关系与早期M星几乎相同。这些结果可能是最近报道的K矮星的自旋下降失速效应的结果,其中K星的自旋下降在其旋转周期达到$\approx$ 10 d时停止超过Gyr,而不是G星经历的连续自旋下降。这些结果意味着围绕K型矮星运行的系外行星可能会经历比想象中更强的紫外线环境,削弱了K型恒星作为潜在的“超级宜居”行星宿主的可能性。
Carbon Abundances in Compact Galactic Planetary Nebulae: An Ultraviolet spectroscopic study with the Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS)
我们用哈勃太空望远镜(HST/STIS)上的太空望远镜成像光谱仪测量了一个致密的银河系行星状星云(PNe)样本,以确定它们的气相碳丰度。PNe中的碳丰度限制了它们的渐近巨星分支(AGB)祖先的性质,以及宇宙循环。我们测量了11个紧凑的银河系PNe的碳丰度或其极限,显着增加了银河系PNe的样品,其碳丰度基于HST紫外光谱是可用的。大多数目标的尘埃含量已经在斯皮策光谱学的其他地方进行了研究;考虑到星云的紧凑性质,紫外和红外光谱可以直接比较,以研究气相和尘埃相的碳。我们发现,贫碳(C/O<1)致密的银河系PNE具有富氧尘埃类型(ORD),而碳增强的对应物(C/O>1)具有富碳尘埃(CRD),证实了麦哲伦云PNE中气相和尘埃相碳含量之间的相关性。基于AGB演化的预期最终产量模型,我们解释了本研究中的大多数贫碳PNe是~1.1-1.2 M $_{\odot}$恒星的后代,这些恒星在红巨星分支(RGB)上经历了一些额外的混合,它们经历了AGB阶段,但没有经历碳星阶段。这一群中的大多数PNe具有双极形态,可能是由于太阳下伴星的存在。我们样本中的碳增强PNe可能是1.5-2.5 M $_{\odot}$范围内恒星的后代,这取决于它们原始的金属丰度。
White dwarfs within 13 pc: insights from ultraviolet spectroscopy
University of Warwick(华威大学);University of Kiel(基尔大学);Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森尼天体物理中心);The Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);University College London(伦敦大学学院);Boston University(波士顿大学);Forschungszentrum Jülich GmbH(于利希研究中心有限公司)
What can we learn about solar coronal mass ejections, coronal dimmings, and Extreme-Ultraviolet jets through spectroscopic observations?
我们分析了几个数据集获得的Hinode/EIS和CME和EUV喷流爆发过程中发现各种类型的流量。CME诱导的调光区域的特征在于显着的蓝移和增强的线宽,通过使用一个单一的高斯拟合。而红蓝(RB)不对称性分析和RB引导的双重高斯拟合的日冕线轮廓表明,这些可能是由一个强的背景发射分量和一个相对较弱(~10%)的高速(~100 km s-1)的上升流分量的叠加。这一发现表明,在变暗区的外流速度可能是100 km s-1的顺序,而不是之前报道的~20 km s-1。密度和温度诊断表明,调光主要是密度降低的影响,而不是温度变化。不同方法估算的暗区质量损失基本一致,约为相关日冕物质抛射质量的20%-60%。在RB不对称性分析的指导下,我们还发现了几个与温度相关的流出(速度随温度增加)(最深)调光区域之外。在爆发的CME环和EUV喷流中,在日冕和过渡区温度下形成的发射线的轮廓被发现表现出两个分离良好的组件,一个几乎固定的组件占背景发射和高度蓝移(~200 km s-1)的组件表示从喷发物质的发射。这两个分量可以很容易地分解,通过双高斯拟合,我们可以诊断的电子密度,温度和质量的喷出物。结合蓝移分量的速度和来自同步成像观测的喷发物质的投影速度,我们可以计算出喷出物的真实速度。
Determining stellar atmospheric parameters and chemical abundances of FGK stars with iSpec
上下文由于许多过去和正在进行的广泛的光谱调查,今天可以获得越来越多的高分辨率恒星光谱。因此,科学界需要自动程序来推导大气参数和个别元素丰度。目的。基于广为人知的R. O. Gray,我们开发了一个适用于确定大气参数的集成光谱软件框架(即,有效温度、表面重力、金属度)和个体化学丰度。该代码名为iSpec,免费分发,主要用Python编写,可以在不同的平台上使用。方法. iSpec利用合成光谱拟合技术和等效宽度法反演大气参数。我们通过开发两种不同的管道和分析Gaia FGK基准恒星光谱库来验证这两种方法的性能。该分析还补充了几项旨在评估其他方面的测试,例如模型大气的插值和较低质量光谱的性能。结果我们提供了一个代码准备执行自动恒星光谱分析。我们成功地评估了FGK星的高分辨率和高信噪比光谱的结果。