来自 JWST 的首批 Y 型矮星数据显示动力与绝热过程共同调控寒冷棕矮星大气

詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）目前正在观测 Y 型矮星——已知最冷的棕矮星，其有效温度 T_eff <= 475 K。首批已发表观测提供了重要信息：不仅大气化学如先前所知处于非平衡态，而且压力-温度轮廓并非标准绝热形式。这些木星大小、孤立的棕矮星的快速自转主导了大气动力学，热与成分变化破坏了对流。与标准绝热轮廓相比，这些过程产生了更冷的低层大气与更暖的高层大气。Leggett 等人（2021）给出了经验模型，其中调整压力-温度轮廓使合成光谱复现 260 <= T_eff K <= 540 棕矮星在 1 <= lambda um <= 20 的谱能量分布。我们表明，这些模型生成的光谱比标准绝热模型更好地拟合首条 JWST Y 型矮星光谱。出乎意料的是，JWST 光谱中无 4.3 um PH_3 特征，且无磷大气更好地复现了 4 um 流量峰值。我们对新 JWST 测光的分析表明，最近发现的 WISE J033605.05-014350AB 系统的暗弱次星（Calissendorff 等人 2023）具有 T_eff = 295 K，使其成为位于 260 K 的 WISE J085510.83-071442.5 与所有其他已知 Y 型矮星之间显著光度间隙中的首颗矮星。建议对所有低于 600 K 的棕矮星分析采用绝热调整的非平衡化学模型，并已公开可用网格。附录中提供了测光颜色转换。