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X-shooter光谱库中的碳星

DOI：10.1051/0004-6361/201629750 期刊：Astronomy & Astrophysics 出版年份：2017 更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要： 在先前的一篇论文中，我们收集了35颗碳星的中分辨率光谱，覆盖400至2400纳米的光学和近红外波段。样本包含来自银河系和麦哲伦云的恒星，具有多样的(J-Ks)颜色和脉动特性。本文将这些观测数据与基于流体静力学模型大气的新建高分辨率合成光谱进行对比。研究发现：当(J-Ks)色指数小于约1.6时，通过分光光度指数测量的宽带颜色和分子带强度与模型匹配；而更红的恒星则需要额外红化或尘埃辐射（或两者兼有）。通过模型网格拟合完整观测光谱，我们估算出最可能的大气参数Teff（有效温度）、log(g)（表面重力）、[Fe/H]（金属丰度）和C/O（碳氧比）。当(J-Ks)<1.6时，光学与近红外波段独立推导的参数通常一致——不同波段测得的温度值相差通常在±100K以内，log(g)和[Fe/H]与样本预期值相符。最红的恒星((J-Ks)>1.6)分为两类：具有或不具有1.53微米吸收特征（通常与HCN和C2H2相关）。第一类恒星开始受到星周消光显著影响。虽然光学与近红外参数仍相互兼容，但误差范围增大。对于呈现1.53微米特征的恒星（均为大振幅变星），脉动效应强烈导致光谱与流体静力学模型匹配度差，此时无法可靠推导大气参数，需借助动力学模型进行合理解释。
作者： A. Gonneau，A. Lan?on，S. C. Trager，B. Aringer，W. Nowotny，R. F. Peletier，P. Prugniel，Y.-P. Chen，M. Lyubenova
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研究概述 实验方案

研究目的

将碳星的光学与近红外光谱与静态模型在约2000的光谱分辨率下进行比较，并估算最可能的大气参数：有效温度（Teff）、表面重力（log(g)）、金属丰度（[Fe/H]）以及碳氧比（C/O）。

研究成果

该研究表明，流体静力学模型能够成功匹配(J ? Ks) < 1.6的碳星光谱，并提供可行的大气参数估算值。但对于更红的恒星（尤其是具有1.53微米吸收特征的恒星），由于脉动和星周尘埃的影响，这些模型难以重现观测结果。研究结论指出，需要采用考虑脉动和尘埃驱动风的动力学模型才能正确解释这类恒星。

研究不足

该研究的局限性在于采用了静水压模型，这类模型无法充分解释最红恒星（尤其是呈现1.53微米吸收特征的恒星）中脉动效应和星周尘埃的影响。模型网格未涵盖所有相关参数（如湍流速度参数和氮丰度），而这些参数可能影响分子带的相对强度。

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