JWST中20颗冷褐矮星的物理参数与性质

我们利用詹姆斯·韦伯空间望远镜上 NIRSpec CLEAR/PRISM 和 MIRI LRS 仪器的光谱数据，对20颗 T 型和 Y 型矮星进行了全面分析。为了表征大气参数，我们使用了两个大气模型网格：Sonora Elf Owl 和 ATMO2020++。两个模型导出的有效温度相对一致，金属丰度均接近太阳值。然而，其他参数存在显著差异，特别是在表面重力方面，Sonora Elf Owl 模型得到的数值通常比 ATMO2020++ 模型低约 1 dex。使用 ATMO2020 模型进行的进一步比较表明，ATMO2020++ 模型中引入的绝热对流过程对表面重力的确定有显著影响。利用拟合的有效温度和文献中的绝对视差，我们推导了褐矮星的半径，范围约为 0.8 到 1.2 $R_{\mathrm{Jup}}$。利用演化迹线估计的质量和年龄表明，我们样本中的大多数褐矮星质量低于 30 $M_{\mathrm{Jup}}$，且年龄小于 6 Gyr。具体而言，Y 型矮星的质量在 2 到 20 $M_{\mathrm{Jup}}$ 之间，年龄在 0.1 到 6.7 Gyr 之间。此外，我们讨论了仅使用 NIRSpec 或 MIRI 光谱确定大气参数的情况。与组合光谱结果的比较表明，仅从 NIRSpec 光谱推导出的有效温度和表面重力与从组合光谱中获得的结果基本一致。