Re-evaluating Lyman α wing opacities and the low mass-problem in cool white dwarfs
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Gaia observations have reignited interest in the optical and ultraviolet (UV) opacity problems of cool white dwarfs ($\rm{T_{\mathrm{eff}}}\le 6000$ K), which were thought to be resolved nearly two decades ago through the inclusion of Lyman $\alpha$ red wing opacity arising from H–H$_2$ collisions in atmospheric models. Recent studies have revealed that their masses derived from Gaia optical photometry are 0.1–0.2 $\mathrm{M_\odot }$ lower than expected from single-star evolution. Since the Ly $\alpha$ H–H$_2$ wing opacity significantly affects the blue end of their optical spectra, it may contribute to the mass discrepancy. To investigate this hypothesis, we revisited the Ly $\alpha$ opacity calculations in the quasi-static single and multiperturber approximations by explicitly using the ab initio potential energy data of H$_3$ while fully accounting for the H–H$_2$ collision angle. We find that the opacity is slightly smaller than the standard models at the shortest wavelengths ($\le$5000 Å), but larger at longer wavelengths. Comparing synthetic magnitudes (GALEX, Gaia, WISE) to the observations of the 40 pc white dwarf sample, we note that the revised models tentatively reproduce the observed $NUV-G$ colours for stars cooler than 6000 K, but still fail to match $G_{\rm BP} - G_{\rm RP}$ colours, resulting in similarly low inferred masses ($\le $0.5 $\mathrm{M_\odot }$) as obtained with the standard Ly $\alpha$ opacity. Exploring other dominant opacity sources, we discover that decreasing the strength of the bound–free H$^-$ opacity in existing models better reproduces the optical and infrared colours, while collision-induced absorption opacity is ineffective in resolving the low-mass problem. We highlight the need for improved opacities and multiwavelength observations in future studies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».