Termometro spettrale: Spettroscopia a singola banda vibrazionale con esempio OH nell’atmosfera di WASP-33b

Termometro spettrale: Spettroscopia a singola banda vibrazionale con esempio OH nell’atmosfera di WASP-33b

I contributi delle singole bande di OH al NIR sono stati recuperati utilizzando sezioni trasversali di bande completamente popolate da 0 a 3 con cinque eclissi secondarie simulate, con la regione della lunghezza d’onda evidenziata dalle linee più forti. – AstroGirl EP

La spettroscopia a singola banda vibrazionale offre l’opportunità di esaminare in dettaglio le atmosfere degli esopianeti, distinguendo dove i gruppi di molecole dello stato vibrazionale differiscono dall’attuale ipotesi della distribuzione di Boltzmann.

Qui, il recupero delle bande vibrazionali di OH nelle atmosfere degli esopianeti viene esplorato usando come esempio il caldo Giove WASP-33b. Simuliamo dati spettrali a bassa risoluzione per le osservazioni utilizzando lo strumento NIRSpec di JWST e utilizziamo dati osservativi ad alta risoluzione ottenuti dallo strumento Subaru InfraRed Doppler (IRD). I gruppi di sezioni d’urto OH della banda vibrazionale vengono generati e utilizzati per operazioni di recupero sui dati (simulati) a bassa e (reale) ad alta risoluzione. Le osservazioni a bassa risoluzione sono simulate per due scenari di emissione WASP-33b: sotto un’ipotesi di equilibrio termico locale (LTE) e un modello di gioco non LTE di eccitazione vibrazionale per bande selezionate.

Mostriamo che i rapporti di miscelazione dei singoli domini possono essere recuperati con sufficiente precisione per consentire la ricostruzione delle distribuzioni di popolazione vibrazionale dei modelli in avanti. Il semplice adattamento della distribuzione Boltzmann nel case LTE mostra che la temperatura di vibrazione può essere recuperata in questo modo. Per applicazioni di correlazione incrociata ad alta risoluzione, applichiamo l’analisi a singola banda vibrazionale allo spettro IRD di WASP-33b, utilizzando una tecnica di “un-peeling”.

Gli indici di rilevamento individuali per le due bande più forti mostrano di allinearsi con gli insiemi di stati vibrazionali distribuiti da Boltzmann coerenti con la temperatura effettiva atmosferica WASP-33b precedentemente riportata. Mostriamo la fattibilità di questo approccio per l’analisi delle singole popolazioni dello stato vibrazionale oltre gli spettri osservati e simulati, inclusa la ricostruzione delle distribuzioni della popolazione dello stato.

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Sam Ohm-Wright, Stefanos K. Nugroho, Matteo Broggi, Neil B. Gibson, Ernest JWD Moig, Enjo Waldman, Jonathan Tennyson, Hajime Kawahara, Masayuki Kuzuhara, Teruyuki Hirano, Takayuki Kotani, Yui Kawashima, Kino Masuda, Gene L. Chris A. Watson, Motohide Tamura, Konstanze Zwentz, Hiroki Harakawa, Tomoyuki Kudo, Klaus Hodapp, Shane Jacobson, Mihoko Konishi, Takashi Kurokawa, Jun Nishikawa, Masashi Omiya, Takuma Serizawa, Akitoshi Ueda, Sebastian Vivard N.

Commenti: Inviato per la pubblicazione in AJ
Materie: Astrofisica della Terra e dei Pianeti (astro-ph.EP)
Citato come segue: arXiv:2305.11071 [astro-ph.EP] (o arXiv: 2305.11071v1 [astro-ph.EP] per questa versione)
Data di presentazione
Chi: Sam Wright
[v1] giovedì 18 maggio 2023 15:59:10 UTC (71.615 KB)
https://arxiv.org/abs/2305.11071
Astrobiologia e Astrochimica

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