一种光谱温度计：个别振动带光谱学在WASP-33b大气中OH的示例
摘要：用个别振动带光谱学提供了一个机会，可以通过区分分子的振动态分布与当前关于玻尔兹曼分布的假设有所不同之处，详细研究类地行星大气层。在此，以热木星WASP-33b为例，探索了在类地行星大气层中回收OH的振动带。我们模拟低分辨率光谱数据，用JWST的NIRSpec仪器进行观测，并使用从Subaru InfraRed Doppler仪器（IRD）获取的高分辨率观测数据。构建了具有振动带特异性的OH截面集，并在（模拟的）低分辨率数据和（实际）高分辨率数据上进行回收。在两种WASP-33b发射场景下模拟了低分辨率观测：在局部热平衡(LTE)假设和振动激发选定带的非LTE玩具模型的假设下。我们表明可以检索单个带的混合比例，以足够精度恢复正向模型的振动态分布。在LTE情况下，对Boltzmann分布进行简单拟合表明可以通过这种方式恢复振动温度。对于高分辨率的交叉相关应用，我们将个别振动带分析应用于WASP-33b的IRD谱，采用一种"剥离"技术。显示最强带的个别检测显著性与与先前报告的WASP-33b大气层有效温度一致的玻尔兹曼分布的振动态分布一致。我们显示了利用此方法分析观测和模拟光谱包括重建态分布对个别振动态人口的可行性。
作者：Sam O.M. Wright, Stevanus K. Nugroho, Matteo Brogi, Neale P. Gibson, Ernst J. W. de Mooij, Ingo Waldmann, Jonathan Tennyson, Hajime Kawahara, Masayuki Kuzuhara, Teruyuki Hirano, Takayuki Kotani, Yui Kawashima, Kento Masuda, Jayne L. Birkby, Chris A. Watson, Motohide Tamura, Konstanze Zwintz, Hiroki Harakawa, Tomoyuki Kudo, Klaus Hodapp, Shane Jacobson, Mihoko Konishi, Takashi Kurokawa, Jun Nishikawa, Masashi Omiya, Takuma Serizawa, Akitoshi Ueda, S''ebastien Vievard and Sergei N. Yurchenko
论文ID：2305.11071
分类：Earth and Planetary Astrophysics
分类简称：astro-ph.EP
提交时间：2023-07-12