利用高色散光谱在热木星大气中搜寻 FeH

迄今为止在系外行星大气中探测到的大多数分子，如水与 CO，在很大范围的压强和温度条件下都存在。相比之下，金属氢化物存在于参数空间中更为特定的区域，因此可用作大气条件的探针。氢化铁（FeH）是低质量恒星和褐矮星中不透明度的主要来源，并且近期已在低分辨率下观测到其在系外行星中存在的证据。我们对 12 颗系外行星凌星期间的档案 CARMENES 近红外数据进行了系统性搜寻，以寻找 FeH 的特征信号。这些行星的平衡温度（600 $\lesssim T_{eq} \lesssim$ 4000K）和表面重力（2.5 $\lesssim \mathrm{log} g \lesssim$ 3.5）跨度很大。我们未在任何大气中发现统计显著的 FeH 信号，但在两颗行星 WASP-33b 和 MASCARA-2b 中获得了潜在的低置信度信号（SNR$\sim$3）。先前的系外行星大气建模表明，在 1800 至 3000K 温度且 log $g \gtrsim3$ 的条件下，预期体积混合比（VMRs）最高可达 10$^{-7}$ 至 10$^{-9}$。我们发现低置信度信号的两颗行星正处于预期有强 FeH 吸收的区域。我们对每颗行星进行了注入与恢复测试，并确定在 VMRs $\geq 10^{-6}$ 时每颗行星都能探测到 FeH，而在某些行星中 VMRs 低至 10$^{-9.5}$ 时也可被探测到。要最终探测到 FeH 并评估其在热木星大气温度结构中的作用，还需更多观测。