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HR 8799 行星系统的 L 波段积分视场光谱观测

地球与行星天体物理 2022-04-27 v2 天体物理仪器与方法

摘要

理解塑造年轻气态巨行星外观的物理过程因有效温度、表面重力、云量和化学组成之间的简并性而变得复杂。为了实现更细致的研究,需要覆盖宽波长范围的光谱观测。在此我们呈现了 HR 8799 d 和 e 的首个 L 波段光谱观测,以及 HR 8799 c 的首个低分辨率宽带宽 L 波段光谱测量。这些测量得益于 LBT 上升级后的 LMIRCam/ALES 仪器,以及一个新的切趾相板日冕仪。我们的数据总体上与此前覆盖相似波长的测光观测一致,但与 HR 8799 c 的窄带测光存在一定张力。随着我们光谱的加入,HR 8799 系统中三颗最内侧已观测行星的光谱能量分布均已通过覆盖 0.9\sim0.94.1 μm4.1~\mu\mathrm{m} 的积分视场光谱测得。我们将这些光谱与文献中的测量相结合并拟合合成模型大气。我们证明行星的辐射光度对用于测量间插值和向外推的模型大气的选择不敏感。将光度与年龄和质量约束相结合,我们表明演化模型的预测在有效温度、表面重力和行星半径上呈窄峰分布。通过将这三者保持在其预测值,我们展示了更灵活的云模型能够在与演化模型预期一致的同时很好地拟合数据。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.08165,
  title  = {L-band Integral Field Spectroscopy of the HR 8799 Planetary System},
  author = {David S. Doelman and Jordan M. Stone and Zackery W. Briesemeister and Andrew J. I. Skemer and Travis Barman and Laci S. Brock and Philip M. Hinz and Alexander Bohn and Matthew Kenworthy and Sebastiaan Y. Haffert and Frans Snik and Steve Ertel and Jarron M. Leisenring and Charles E. Woodward and Michael F. Skrutskie},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.08165},
  year   = {2022}
}

备注

19 pages, 11 figures, accepted for publication in The Astronomical Journal; added reference, updated figure 6 and table 4