Healthy Research Rewards
ResearchHub is incentivizing healthy research behavior. At this time, first authors of open access papers are eligible for rewards. Visit the publications tab to view your eligible publications.
Got it
PT
Pier-Emmanuel Tremblay
Author with expertise in Stellar Astrophysics and Exoplanet Studies
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
8
(100% Open Access)
Cited by:
1,533
h-index:
40
/
i10-index:
93
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

AN IMPROVED SPECTROSCOPIC ANALYSIS OF DA WHITE DWARFS FROM THE SLOAN DIGITAL SKY SURVEY DATA RELEASE 4

Pier-Emmanuel Tremblay et al.Mar 14, 2011
We present an improved spectroscopic and photometric analysis of hydrogen-line DA white dwarfs from the Sloan Digital Sky Survey Data Release 4 (SDSS DR4) based on model atmospheres that include improved Stark broadening profiles with non-ideal gas effects. We also perform a careful visual inspection of all spectroscopic fits with high signal-to-noise ratios (S/Ns > 12) and present improved atmospheric parameters (Teff and log g) for each white dwarf. Through a comparison of spectroscopic and photometric temperatures, we report the discovery of 35 DA+DB/DC double degenerate candidates and two helium-rich DA stars. We also determine that a cutoff at S/N = 15 optimizes the size and quality of the sample for computing the mean mass of DA white dwarfs, for which we report a value of 0.613 M☉. We compare our results to previous analyses of the SDSS DR4 and find a good agreement if we account for the shift produced by the improved Stark profiles. Finally, the properties of DA white dwarfs in the SDSS are weighed against those of the Villanova White Dwarf Catalog sample of Gianninas et al. We find systematically lower masses (by about 3% on average), a difference that we trace back to the data reduction procedure of the SDSS. We conclude that a better understanding of these differences will be important to determine the absolute temperature scale and mean mass of DA white dwarfs.
0

AGaiaData Release 2 catalogue of white dwarfs and a comparison with SDSS

N. Fusillo et al.Nov 5, 2018
We present a catalogue of white dwarf candidates selected from the second data release of Gaia (DR2). We used a sample of spectroscopically confirmed white dwarfs from the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) to map the entire space spanned by these objects in the Gaia Hertzsprung–Russell diagram. We then defined a set of cuts in absolute magnitude, colour, and a number of Gaia quality flags to remove the majority of contaminating objects. Finally, we adopt a method analogous to the one presented in our earlier SDSS photometric catalogues to calculate a probability of being a white dwarf (PWD) for all Gaia sources that passed the initial selection. The final catalogue is composed of |$486\, 641$| stars with calculated PWD from which it is possible to select a sample of |${\simeq } 260\, 000$| high-confidence white dwarf candidates in the magnitude range 8 < G < 21. By comparing this catalogue with a sample of SDSS white dwarf candidates, we estimate an upper limit in completeness of 85 per cent for white dwarfs with G â‰¤ 20 mag and Teff >7000 K, at high Galactic latitudes (|b| > 20°). However, the completeness drops at low Galactic latitudes, and the magnitude limit of the catalogue varies significantly across the sky as a function of Gaia’s scanning law. We also provide the list of objects within our sample with available SDSS spectroscopy. We use this spectroscopic sample to characterize the observed structure of the white dwarf distribution in the H–R diagram.
0

SPECTROSCOPIC ANALYSIS OF DA WHITE DWARFS: STARK BROADENING OF HYDROGEN LINES INCLUDING NONIDEAL EFFECTS

Pier-Emmanuel Tremblay et al.Apr 27, 2009
We present improved calculations for the Stark broadening of hydrogen lines in dense plasmas typical of white dwarf atmospheres. Our new model is based on the unified theory of Stark broadening from Vidal, Cooper, & Smith. For the first time, we account for the non-ideal effects in a consistent way directly inside the line profile calculations. The Hummer & Mihalas theory is used to describe the non-ideal effects due to perturbations on the absorber from protons and electrons. We use a truncation of the electric microfield distribution in the quasi-static proton broadening to take into account the fact that high electric microfields dissociate the upper state of a transition. This approach represents a significant improvement over previous calculations that relied on the use of an ad hoc parameter to mimic these non-ideal effects. We obtain the first model spectra with line profiles that are consistent with the equation of state. We revisit the properties of DA stars in the range 40,000 K > Teff > 13,000 K by analyzing the optical spectra with our improved models. The updated atmospheric parameters are shown to differ substantially from those published in previous studies, with a mean mass shifted by +0.034 Msun. We also show that these revised atmospheric parameters yield absolute visual magnitudes that remain in excellent agreement with trigonometric parallax measurements.
0
Paper
Citation314
0
Save
0

The White Dwarf Initial–Final Mass Relation for Progenitor Stars from 0.85 to 7.5 M âŠ™

Jeffrey Cummings et al.Oct 5, 2018
We present the initial-final mass relation (IFMR) based on the self-consistent analysis of Sirius B and 79 white dwarfs from 13 star clusters. We have also acquired additional signal on eight white dwarfs previously analyzed in the NGC 2099 cluster field, four of which are consistent with membership. These reobserved white dwarfs have masses ranging from 0.72 to 0.97 M$_\odot$, with initial masses from 3.0 to 3.65 M$_\odot$, where the IFMR has an important change in slope that these new data help to observationally confirm. In total, this directly measured IFMR has small scatter ($\sigma$ = 0.06 M$_\odot$) and spans from progenitors of 0.85 to 7.5 M$_\odot$. Applying two different stellar evolutionary models to infer two different sets of white dwarf progenitor masses shows that when the same model is also used to derive the cluster ages, the resulting IFMR has weak sensitivity to the adopted model at all but the highest initial masses ($>$5.5 M$_\odot$). The non-linearity of the IFMR is also clearly observed with moderate slopes at lower masses (0.08 M$_{\rm final}$/M$_{\rm initial}$) and higher masses (0.11 M$_{\rm final}$/M$_{\rm initial}$) that are broken up by a steep slope (0.19 M$_{\rm final}$/M$_{\rm initial}$) between progenitors from 2.85 to 3.6 M$_\odot$. This IFMR shows total stellar mass loss ranges from 33\% of M$_{\rm initial}$ at 0.83 M$_\odot$ to 83\% of M$_{\rm initial}$ at 7.5 M$_\odot$. Testing this total mass loss for dependence on progenitor metallicity, however, finds no detectable sensitivity across the moderate range of -0.15 $<$ [Fe/H] $<$ +0.15.
0

A catalogue of white dwarfs in Gaia EDR3

N. Fusillo et al.Sep 20, 2021
We present a catalogue of white dwarf candidates selected from Gaia early data release three (EDR3). We applied several selection criteria in absolute magnitude, colour, and Gaia quality flags to remove objects with unreliable measurements while preserving most stars compatible with the white dwarf locus in the Hertzsprung-Russell diagram. We then used a sample of over 30 000 spectroscopically confirmed white dwarfs and contaminants from the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) to map the distribution of these objects in the Gaia absolute magnitude-colour space. Finally, we adopt the same method presented in our previous Gaia DR2 work to calculate a probability of being a white dwarf (Pwd) for $\simeq$1.3 million sources which passed our quality selection. The Pwd values can be used to select a sample of $\simeq$359 000 high-confidence white dwarf candidates in the magnitude range 8< G <21. We calculated stellar parameters (effective temperature, surface gravity, and mass) for all these stars by fitting Gaia astrometry and photometry with synthetic models. We estimate an upper limit of 93 per cent for the overall completeness of our catalogue for white dwarfs with G $\leq$20 mag and effective temperature (Teff)>7000K, at high Galactic latitudes (|b|>20{\deg}). Alongside the main catalogue we include a reduced-proper-motion extension containing $\simeq$10 200 white dwarf candidates with unreliable parallax measurements which could, however be identified on the basis of their proper motion. We also performed a cross-match of our catalogues with SDSS DR16 spectroscopy and provide spectral classification based on visual inspection for all resulting matches.
0

A Test of Spectroscopic Age Estimates of White Dwarfs Using Wide WD+WD Binaries

Tyler Heintz et al.Jul 1, 2024
Abstract White dwarf stars have been used for decades as precise and accurate age indicators. This work presents a test of the reliability of white dwarf total ages when spectroscopic observations are available. We conduct follow-up spectroscopy of 148 individual white dwarfs in widely separated double-white-dwarf (WD+WD) binaries. We supplement the sample with 264 previously published white dwarf spectra, as well as 1292 high-confidence white dwarf spectral types inferred from their Gaia XP spectra. We find that spectroscopic fits to optical spectra do not provide noticeable improvement to the age agreement among white dwarfs in wide WD+WD binaries. The median age agreement is â‰ˆ1.5 Ïƒ for both photometrically and spectroscopically determined total ages, for pairs of white dwarfs with each having a total age uncertainty < 20%. For DA white dwarfs, we further find that photometrically determined atmospheric parameters from spectral energy distribution fitting give better total age agreement (1.0 Ïƒ , 0.2 Gyr, or 14% of the binary’s average total age) compared to spectroscopically determined parameters from Balmer-line fits (agreement of 1.5 Ïƒ , 0.3 Gyr, or 28% of binary’s average total age). We find further evidence of a significant merger fraction among wide WD+WD binaries: across multiple spectroscopically identified samples, roughly 20% are inconsistent with a monotonically increasing initial–final mass relation. We recommend the acquisition of an identification spectrum to ensure the correct atmospheric models are used in photometric fits in order to determine the most accurate total age of a white dwarf star.
0

Constraints on Remnant Planetary Systems as a Function of Main-sequence Mass with HST/COS

Lou Rouis et al.Nov 20, 2024
Abstract As the descendants of stars with masses less than 8 M âŠ™ on the main sequence, white dwarfs provide a unique way to constrain planetary occurrence around intermediate-mass stars (spectral types BAF) that are otherwise difficult to measure with radial-velocity or transit surveys. We update the analysis of more than 250 ultraviolet spectra of hot (13,000 K < T eff < 30,000 K), young (less than 800 Myr) white dwarfs collected by the Hubble Space Telescope, which reveals that more than 40% of all white dwarfs show photospheric silicon and sometimes carbon, signposts for the presence of remnant planetary systems. However, the fraction of white dwarfs with metals significantly decreases for massive white dwarfs ( M WD > 0.8 M âŠ™ ), descendants of stars with masses greater than 3.5 M âŠ™ on the main sequence, as just 11 âˆ’ 4 + 6 % exhibit metal pollution. In contrast, 44% Â± 6% of a subset of white dwarfs ( M WD < 0.7 M âŠ™ ) unbiased by the effects of radiative levitation are actively accreting planetary debris. While the population of massive white dwarfs is expected to be influenced by the outcome of binary evolution, we do not find merger remnants to broadly affect our sample. We connect our measured occurrence rates of metal pollution on massive white dwarfs to empirical constraints of planetary formation and survival around stars with masses greater than 3.5 M âŠ™ on the main sequence.
0

Increased Surface Temperatures of Habitable White Dwarf Worlds Relative to Main-sequence Exoplanets

Aomawa Shields et al.Jan 16, 2025
Abstract Discoveries of giant planet candidates orbiting white dwarf (WD) stars and the demonstrated capabilities of the James Webb Space Telescope bring the possibility of detecting rocky planets in the habitable zones (HZs) of WDs into pertinent focus. We present simulations of an aqua planet with an Earth-like atmospheric composition and incident stellar insolation orbiting in the HZ of two different types of stars—a 5000 K WD and main-sequence K-dwarf star Kepler-62 (K62) with a similar effective temperature—and identify the mechanisms responsible for the two differing planetary climates. The synchronously rotating WD planet's global mean surface temperature is 25 K higher than that of the synchronously rotating planet orbiting K62, due to its much faster (10 hr) rotation and orbital period. This ultrafast rotation generates strong zonal winds and meridional flux of zonal momentum, stretching out and homogenizing the scale of atmospheric circulation, and preventing an equivalent buildup of thick, liquid water clouds on the dayside of the planet compared to the synchronous planet orbiting K62, while also transporting heat equatorward from higher latitudes. White dwarfs may therefore present amenable environments for life on planets formed within or migrated to their HZs, generating warmer surface environments than those of planets with main-sequence hosts to compensate for an ever shrinking incident stellar flux.