高精密棕矮星光谱大气反演的若干考量
地球与行星天体物理
2020-09-02 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
孤立棕矮星为理解低辐照环境下的大气物理提供了卓越的实验室，并且比系外行星观测得更精确。因此，它们让人一窥系外行星高信噪比观测的未来。在这项工作中，我们研究了对于亚恒星天体高质量热发射光谱大气反演十分重要的若干新考量。我们使用改进版的 HyDRA 大气反演代码来进行此研究。我们提出了一种由多层大气组成的棕矮星参数化压力-温度（P-T）轮廓，由各层间的温度变化参数化。该模型能准确反演棕矮星大气的陡峭温度梯度，同时避免常见的数值伪影。P-T 模型在光球层尤其灵活，对于 T 型矮星可达几十分巴。我们展示了一种在反演中包含模型不确定性的方法，重点关注由用于反演的大气模型的有限光谱与垂直分辨率引入的不确定性（本例中约 8%）。我们通过将反演框架应用于模拟数据集进行验证，随后将其应用于 T 型矮星 2MASS J2339+1352 的 HST/WFC3 光谱。我们以约 0.1 dex 精度反演出该天体中 H2O 与 CH4 的亚太阳丰度。此外，我们将光球层温度结构约束在约 100 K 以内。我们的结果展示了高信噪比光谱提供亚恒星天体高精度丰度估计的前景。
引用
@article{arxiv.2007.15004,
title = {Considerations for Atmospheric Retrieval of High-Precision Brown Dwarf Spectra},
author = {Anjali A. A. Piette and Nikku Madhusudhan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.15004},
year = {2020}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS, 21 pages, 15 figures