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从极低质量恒星到褐矮星的模型大气

太阳与恒星天体物理 2010-11-25 v1

摘要

自 1994 年发现褐矮星以及 1996 年在最新型极低质量恒星 (VLMs) 和褐矮星 (BDs) 中发现尘埃云形成以来,模拟其大气的最重要挑战已成为理解云的形成和平流混合。为此,我们开发了辐射流体动力学二维模型大气模拟,以研究在跨越 M-L-T VLMs 到 BDs 序列(Teff = 2800 K 到 900 K,Freytag 等人 2010)中,存在平流、凝结和沉降条件下镁橄榄石尘埃的形成。我们发现了重力波作为这些大气中云形成的驱动机制,并推导出速度场随大气深度和 Teff 变化的规律,该规律对重力相对不敏感。该规律已用于构建新的模型大气网格 BT-Settl,以确定作为深度函数的微湍流速度、扩散系数和分子的平流混合。这个新的大气模型网格和合成光谱已针对 100,000 K > Teff > 400 K、5.5 > log g > -0.5 以及 [M/H] = +0.5 到 -1.5 的范围计算,并采用了 Asplund 等人 (2009) 的参考太阳丰度。我们发现,新的太阳丰度能够改进(接近完美地)重现 VLMs 的光度和光谱特性,并且首次实现了恒星与亚恒星区域之间的平滑过渡——这与 Hauschildt 等人 (1999a,b) 的 NextGen 模型和 Allard 等人 (2001) 的 AMES-Dusty 模型之间的过渡不同。在 BDs 区域,BT-Settl 模型为 M-L-T 光谱过渡提供了改进的解释。因此,本文介绍了新的 BT-Settl 模型大气网格,它解释了从恒星到行星质量区域的整个过渡过程。

关键词

引用

@article{arxiv.1011.5405,
  title  = {Model Atmospheres From Very Low Mass Stars to Brown Dwarfs},
  author = {F. Allard and D. Homeier and B. Freytag},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1011.5405},
  year   = {2010}
}

备注

Cool Star 16 conference paper submitted to the proceedings on Nov. 23rd 2010