重新评估 Lyman $\alpha$ 翼色散度及冷白矮星低质量问题

Gaia 观测重新点燃了对冷白矮星 ($T_{\rm eff} \leq 6000$ K) 的光学和紫外 (UV) 色散问题的关注，这些问题本被认为通过包含 H-H$_2$ 碰撞引起的 Lyman $\alpha$ 红色翼色散度在近二十年前已基本解决。近期研究表明，这些白矮星的质量从 Gaia 光学光度测得的值低于单星演化预期值 0.1$-$0.2 M$_{\odot}$。由于 Lyman $\alpha$ H-H$_2$ 翼色散度显著影响其光谱的蓝端，可能导致质量偏差。为检验此假设，我们在显式使用 H$_3$ 的 ab initio势能数据并完全考虑 H-H$_2$ 碰撞角度的条件下，重新计算了 Lyman $\alpha$ 色散度。我们发现该色散度在最短波长（$\leq 5000$ 埃）处略小于标准模型，但在较长波长处更大。将合成 magnitudes (GALEX、Gaia、WISE) 与 40 太阳系白矮星样本的观测值进行比较，我们注意到修正后的模型在 6000 K 以下的星体暂时可以再现 observed $NUV-G$ 颜色，但仍无法匹配 $G_{\rm BP} - G_{\rm RP}$ 颜色，导致推断的质量同样偏低（$\leq 0.5$ M$_{\odot}$），与标准 Lyman $\alpha$ 色散度得到的结果一致。探索其他主要色散来源，我们发现降低现有模型中 H$^-$ 结合-自由色散度的强度能更好地再现光学和红外颜色，而碰撞诱导吸收 (CIA) 色散度在解决低质量问题方面无效。我们指出未来研究需要更完善的色散模型和多波段观测。