用LAMOST数据研究褐矮星~L矮星 王有芬，杜长德，罗阿理 国家天文台 LAMOST运行和发展中心数据部 5/21/2015 yfwang@bao.ac.cn

提纲 褐矮星、L矮星简介及研究意义 Unknown数据中搜寻L矮星 VeryLowFlux与SDSS交叉搜寻L矮星 Label Propagation 方法搜寻L矮星的结果 后续工作 5/21/2015 yfwang@bao.ac.cn

褐矮星从理论上提出 Kumar 1962年：质量小于一定下限的星体不能进入恒星主序阶段，内核没有稳定的氢核聚变燃烧，不能经历恒星完整的演化阶段—黑矮星，现在—褐矮星 Brown Dwarf 5/21/2015 yfwang@bao.ac.cn

质量为0.013-0.075太阳质量 晚型M ，L ，T， Y 1995年第一次被发现的褐矮星（M8 、T 6.5） LAMOST能观测早型L 5/21/2015 yfwang@bao.ac.cn

光学波段 光学和近红外光谱特征 L矮星：TiO和VO的消失、强中性碱金属吸收线如NaI,KI,RuI,CsI,金属氢化物如FeH(光学波段），强H2O,FeH,CO,以及中性原子吸收线如NaI、FeI、KI、CaI、AlI。 T矮星：强水分子线，宽NaI、KI，窄CsI、RuI，弱FeH、CrH、CaH （光学） ，强甲烷和水分子吸收线（吸收带）(近红外) 5/21/2015 yfwang@bao.ac.cn 近红外波段

颜色特征 L 矮星i-z>1.4 WISE W1-W2：L 0.3-0.8，T 直到~4.随光谱型变晚单调变红。 J-K(J-Ks): L矮星在0.5到2.5，大多数L矮星大于1.0。T矮星在0-1.5，大多数都小于1.0。 随光谱型变晚，T矮星颜色转蓝。 5/21/2015 yfwang@bao.ac.cn

数目与分布 总共:1300多颗 L：1000 T：300 Y：10 DwarfArchives.org Schmidt et al. 2010 Kirkpatrick et al. 2011 温度： L~1300-2000开 T~500-1500开 距离：200pc以内 三角视差： 100pc以内多在50pc以内 一百多颗L、T有视差 5/21/2015 yfwang@bao.ac.cn

LAMOST Unknown数据中搜寻L矮星 Hawley et al. 2002 LAMOST 光谱仪红端 效率高，r极限星等16.8 经计算可观测到100颗 左右15pc以内的早型 L矮星（f(m)=m-0.3， 0.1M⊙/pc3） Pipeline NO L矮星 unknown数据中 i-z,J-K R-I, W1-W2 等颜色得出少量候选体问题： 输入星表星等信息不可靠 。 没有发现 5/21/2015 yfwang@bao.ac.cn

从79万Dr2 超低流量光谱(verylowflux)搜寻L矮星 与SDSS DR8 交叉，半径为12角秒得到15078颗： 5/21/2015 yfwang@bao.ac.cn

两颗L0及三颗L2交叉半径均在2”以内 SpT 为SDSS给的光谱分类 subclass RA. Dec. D（“） u g r i z 181.1266 32.2165 0.2 25.61 ± 0.75 22.70 ± 0.15 20.59 ± 0.04 18.10 ± 0.01 16.34 ± 0.01 L0 116.6768     20.0089 2 22.08 ± 0.19 21.14 ± 0.04 18.67 ± 0.01 16.11 ± 0.00 14.29 ± 0.00 182.2770 32.5576 1.3 26.05 ± 0.50 24.93 ± 0.57 22.36 ± 0.16 19.70 ± 0.03 17.70 ± 0.02 L2 217.6813     29.2614 1.2 25.60 ± 0.58 24.20 ± 0.37 21.16 ± 0.05 18.77 ± 0.01 16.96 ± 0.01 198.0908 29.1597 1 24.47 ± 0.91 24.25 ± 0.46 22.46 ± 0.15 19.80 ± 0.03 17.86 ± 0.02 SpT 为SDSS给的光谱分类 subclass 5/21/2015 yfwang@bao.ac.cn

左、右列两张图分别是同源 SDSS subclass L0 SDSS subclass L0 5/21/2015 yfwang@bao.ac.cn

152.36670,28.32595 156.61830,29.91000 Ra Dec u g r i z i-z SpT(SDSS) 23.91 23.78 21.84 18.94 17.23 1.71 L dwarf 156.61830 29.91000 22.81 23.27 22.00 19.11 17.32 1.79 Ldwarf 5/21/2015 yfwang@bao.ac.cn

13.59698,38.60359 18.0725,45.60115 Ra Dec u g r i z i-z 13.59698 38.60359 26.13 25.50 22.14 19.16 17.34 1.82 18.07205 45.60115 23.05 23.44 21.26 18.76 17.21 1.55 5/21/2015 yfwang@bao.ac.cn

24.01353,33.14750 142.77210,29.56904 Ra Dec u g r i z i-z 24.01353 33.14750 25.15 23.44 21.63 18.79 16.97 1.82 142.772099 29.56904 23.76 22.55 20.99 18.31 16.80 1.49 5/21/2015 yfwang@bao.ac.cn

后续工作 光谱数据的处理与信息搜集 模型拟合得出有效温度、金属丰度和表面重力等 信噪比低，红蓝拼接处，天光线需做精细处理 U V W 空间速度>盘成分分析，动力学年龄 模型拟合得出有效温度、金属丰度和表面重力等 5/21/2015 yfwang@bao.ac.cn

后续工作 褐矮星的几个突出问题 Kirkpatrick et al. 2008 1）褐矮星的物理认证 质量(0.013-0.075太阳质量 )，6708埃中 性锂线（ 小于60 倍木星中性锂永远不 能燃烧，KI 在1500-3000 K 的天体中最强， 年龄大于100兆年），光度(<4 * 106) 2)重力、金属丰度、尘埃和双星对光谱 形状的影响 建立正常、低重力、亚矮星光学和红外 光谱型系列 跟踪拍摄红外颜色异常的L矮星的光谱 5/21/2015 yfwang@bao.ac.cn

后续工作 褐矮星的几个突出问题 Kirkpatrick et al. 2008 3）L、T 交接处“大鼓包”的形成原因 原因：双星造成星等偏亮，大气层 异常1微米处流量偏多 4）双星系统>基准星 可分辨双星 > 自行，视差 不可分辨双星>视向速度，光谱型- 绝对星等图，颜色-颜色图 5）L 型亚矮星>发现的数目还很少 金属丰度低，空间速度大, 强金属氢化物和中性碱金属吸收线， 颜色较正常L矮星偏蓝 5/21/2015 yfwang@bao.ac.cn

大望远镜观测时间，恒星演化理论，恒星模型 yfwang@bao.ac.cn 谢谢！ 5/21/2015