We present ground-based spectroscopic verification of 6 Y dwarfs (see also Cushing et al.), 89 T dwarfs, 8 L dwarfs, and 1 M dwarf identified by the Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE). Eighty of these are cold brown dwarfs with spectral types ⩾T6, six of which have been announced earlier by Mainzer et al. and Burgasser et al. We present color–color and color–type diagrams showing the locus of M, L, T, and Y dwarfs in WISE color space. Near-infrared and, in a few cases, optical spectra are presented for these discoveries. Near-infrared classifications as late as early Y are presented and objects with peculiar spectra are discussed. Using these new discoveries, we are also able to extend the optical T dwarf classification scheme from T8 to T9. After deriving an absolute WISE 4.6 μm (W2) magnitude versus spectral type relation, we estimate spectrophotometric distances to our discoveries. We also use available astrometric measurements to provide preliminary trigonometric parallaxes to four of our discoveries, which have types of L9 pec (red), T8, T9, and Y0; all of these lie within 10 pc of the Sun. The Y0 dwarf, WISE 1541−2250, is the closest at 2.8+1.3−0.6 pc; if this 2.8 pc value persists after continued monitoring, WISE 1541−2250 will become the seventh closest stellar system to the Sun. Another 10 objects, with types between T6 and >Y0, have spectrophotometric distance estimates also placing them within 10 pc. The closest of these, the T6 dwarf WISE 1506+7027, is believed to fall at a distance of ∼4.9 pc. WISE multi-epoch positions supplemented with positional info primarily from the Spitzer/Infrared Array Camera allow us to calculate proper motions and tangential velocities for roughly one-half of the new discoveries. This work represents the first step by WISE to complete a full-sky, volume-limited census of late-T and Y dwarfs. Using early results from this census, we present preliminary, lower limits to the space density of these objects and discuss constraints on both the functional form of the mass function and the low-mass limit of star formation.

We present the discovery of seven ultracool brown dwarfs identified with the Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE). Near-infrared spectroscopy reveals deep absorption bands of H_2O and CH_4 that indicate all seven of the brown dwarfs have spectral types later than UGPS J072227.51-054031.2, the latest type T dwarf currently known. The spectrum of WISEP J182831.08+265037.8 is distinct in that the heights of the J- and H-band peaks are approximately equal in units of f_lambda, so we identify it as the archetypal member of the Y spectral class. The spectra of at least two of the other brown dwarfs exhibit absorption on the blue wing of the H-band peak that we tentatively ascribe to NH_3. These spectral morphological changes provide a clear transition between the T dwarfs and the Y dwarfs. In order to produce a smooth near-infrared spectral sequence across the T/Y dwarf transition, we have reclassified UGPS J0722-0540 as the T9 spectral standard and tentatively assign WISEP J173835.52+273258.9 as the Y0 spectral standard. In total, six of the seven new brown dwarfs are classified as Y dwarfs: four are classified as Y0, one is classified as Y0 (pec?), and WISEP J1828+2650 is classified as >Y0. We have also compared the spectra to the model atmospheres of Marley and Saumon and infer that the brown dwarfs have effective temperatures ranging from 300 K to 500 K, making them the coldest spectroscopically confirmed brown dwarfs known to date.

We present the results of a precise near-infrared (NIR) radial velocity (RV) survey of 32 low-mass stars with spectral types K2-M4 using CSHELL at the NASA IRTF in the $K$-band with an isotopologue methane gas cell to achieve wavelength calibration and a novel iterative RV extraction method. We surveyed 14 members of young ($\approx$ 25-150 Myr) moving groups, the young field star $\varepsilon$ Eridani as well as 18 nearby ($<$ 25 pc) low-mass stars and achieved typical single-measurement precisions of 8-15 m s$^{-1}$ with a long-term stability of 15-50 m s$^{-1}$. We obtain the best NIR RV constraints to date on 27 targets in our sample, 19 of which were never followed by high-precision RV surveys. Our results indicate that very active stars can display long-term RV variations as low as $\sim$ 25-50 m s$^{-1}$ at $\approx$ 2.3125 $\mu$m, thus constraining the effect of jitter at these wavelengths. We provide the first multi-wavelength confirmation of GJ 876 bc and independently retrieve orbital parameters consistent with previous studies. We recovered RV variability for HD 160934 AB and GJ 725 AB that are consistent with their known binary orbits, and nine other targets are candidate RV variables with a statistical significance of 3-5$\sigma$. Our method combined with the new iSHELL spectrograph will yield long-term RV precisions of $\lesssim$ 5 m s$^{-1}$ in the NIR, which will allow the detection of Super-Earths near the habitable zone of mid-M dwarfs.

The Second Workshop on Extreme Precision Radial Velocities defined circa 2015 the state of the art Doppler precision and identified the critical path challenges for reaching 10 cm s−1 measurement precision. The presentations and discussion of key issues for instrumentation and data analysis and the workshop recommendations for achieving this bold precision are summarized here. Beginning with the High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher spectrograph, technological advances for precision radial velocity (RV) measurements have focused on building extremely stable instruments. To reach still higher precision, future spectrometers will need to improve upon the state of the art, producing even higher fidelity spectra. This should be possible with improved environmental control, greater stability in the illumination of the spectrometer optics, better detectors, more precise wavelength calibration, and broader bandwidth spectra. Key data analysis challenges for the precision RV community include distinguishing center of mass (COM) Keplerian motion from photospheric velocities (time correlated noise) and the proper treatment of telluric contamination. Success here is coupled to the instrument design, but also requires the implementation of robust statistical and modeling techniques. COM velocities produce Doppler shifts that affect every line identically, while photospheric velocities produce line profile asymmetries with wavelength and temporal dependencies that are different from Keplerian signals. Exoplanets are an important subfield of astronomy and there has been an impressive rate of discovery over the past two decades. However, higher precision RV measurements are required to serve as a discovery technique for potentially habitable worlds, to confirm and characterize detections from transit missions, and to provide mass measurements for other space-based missions. The future of exoplanet science has very different trajectories depending on the precision that can ultimately be achieved with Doppler measurements.