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JWST 解析白矮星的碰撞诱导吸收特征

太阳与恒星天体物理 2024-10-15 v2

摘要

红外暗弱白矮星是表现出显著红外通量亏损的冷白矮星,通常归因于混合氢-氦大气中 H2_2-He 的碰撞诱导吸收(CIA)。我们展示了使用 NIRSpec(0.6-5.3 μ\mum)和 MIRI(5-14 μ\mum)对三个此类天体 LHS 3250、WD J1922+0233 和 LHS 1126 获得的詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)近红外和中红外光谱。令人惊讶的是,对于 LHS 3250,我们在 2.4 μ\mum 处未检测到 H2_2-He CIA 吸收,而是观察到该波长处存在一个意外的小通量凸起。WD J1922+0233 表现出预期的以 2.4 μ\mum 为中心的强吸收特征,但在此吸收带内存在一个意外的窄发射状特征。LHS 1126 未显示 CIA 特征,并在中红外波段遵循 λ2\lambda^{-2} 幂律。LHS 1126 缺乏 CIA 特征表明其氢丰度极低,其红外通量耗损可能由 He-He-He CIA 引起。对于 LHS 3250 和 WD J1922+0233,两颗恒星均不存在 1.2 μ\mum CIA 特征,这排除了极冷温度,支持了近期关于红外暗弱白矮星比先前认为的更热且质量更大的观点。Keck 对另外七个天体的近红外光谱观测进一步巩固了这一结论。我们探讨了两颗恒星中意外发射状特征的可能解释,光球层上方的温度反转成为一个有前景的假说。这种反转在红外暗弱群体中可能很普遍,并且由于它们显著影响红外光谱能量分布,这将影响它们的光度拟合。需要进一步的 JWST 观测来确认这一现象的普遍性,并指导改进大气模型的发展。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.16224,
  title  = {JWST Resolves CIA Features in White Dwarfs},
  author = {Simon Blouin and Mukremin Kilic and Loic Albert and Bianca Azartash-Namin and Patrick Dufour},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.16224},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted for publication in ApJ