TNG LXVII 项目：检测 KELT-8 b 和 KELT-23 Ab 两种热气怪星大气中的水并对其大气进行初步表征

扩充拥有大气表征的热巨型星数量，可提高我们对其大气及其形成与演化机制的理解。在本工作中，我们在红外波段（NIR）使用高分辨率光谱学搜索两种热气怪星 KELT-8 b 和 KELT-23 Ab 大气中的化学信号，并对其大气属性进行首次表征。我们分别使用 TNG 的 NIR 高分辨率光谱仪 GIANO-B 测量每个目标的传输光谱，并通过与合成传输光谱的交叉相关来搜索大气信号。为了表征两种大气的化学-物理属性，为每个数据集我们运行了两种不同的大气反演：一种假设化学平衡，另一种为“自由化学”反演，其中每种分子的丰度可自由变化。我们以 S/N=6.6 和 S/N=4.2 分别检测到了 KELT-8 b 和 KELT-23 Ab 大气中的 H$_2$O。两种反演均表明两者具有富含水的大气。对于 KELT-8 b，我们确定水体积混合比为 log$_{10}$(VMR$_{\rm H_2O})=-2.07^{+0.53}_{-0.72}$，金属丰度为 [M/H] $=0.77^{+0.61}_{-0.89}$ dex，且 C/O 比值亚太阳 (C/O $\leq0.30$, 在 $2\,\sigma$ 水平)。对于 KELT-23 Ab，我们发现 log$_{10}$(VMR$_{\rm H_2O})=-2.26^{+0.75}_{-1.24}$，[M/H] $=-0.42^{+1.56}_{-1.35}$ dex，C/O 比值 $\leq0.78$（在 $2\,\sigma$ 水平）。将这些化学属性与宿主星的化学属性进行比较，我们建议对于这两个行星，气体材料的沉积发生在 H$_2$O 雪线内的沙丘浣浆中，由于向内漂移的沙丘的水冰脱落，使其富含氧。综上，我们首次测量了 KELT-8 b 和 KELT-23 Ab 的大气信号，并对其属性首次给出约束。