We present moderate-resolution (R ~ 4000) K-band spectra of the "super-Jupiter," κ Andromedae b. The data were taken with the OSIRIS integral field spectrograph at Keck Observatory. The spectra reveal resolved molecular lines from H₂O and CO, and are compared to a custom PHOENIX atmosphere model grid appropriate for young planetary-mass objects. We fit the data using a Markov chain Monte Carlo forward-modeling method. Using a combination of our moderate-resolution spectrum and low-resolution, broadband data from the literature, we derive an effective temperature of T_(eff) = 1950–2150 K, a surface gravity of log g = 3.5–4.5, and a metallicity of [M/H] = −0.2–0.0. These values are consistent with previous estimates from atmospheric modeling and the currently favored young age of the system (<50 Myr). We derive a C/O ratio of 0.70_(-0.24)^(+0.09) for the source, broadly consistent with the solar C/O ratio. This, coupled with the slightly subsolar metallicity, implies a composition consistent with that of the host star, and is suggestive of formation by a rapid process. The subsolar metallicity of κ Andromedae b is also consistent with predictions of formation via gravitational instability. Further constraints on formation of the companion will require measurement of the C/O ratio of κ Andromedae A. We also measure the radial velocity of κ Andromedae b for the first time, with a value of −1.4 ± 0.9 km s⁻¹ relative to the host star. We find that the derived radial velocity is consistent with the estimated high eccentricity of κ Andromedae b.

中文翻译：

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亚星伴星 κ 仙女座 b 的中分辨率 K 波段光谱

我们展示了“超级木星”κ 仙女座 b 的中等分辨率 (R ~ 4000) K 波段光谱。这些数据是用凯克天文台的 OSIRIS 积分场光谱仪拍摄的。光谱揭示了来自 H₂O 和 CO 的解析分子线，并与适合年轻行星质量物体的定制 PHOENIX 大气模型网格进行了比较。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗正向建模方法拟合数据。结合我们的中等分辨率光谱和文献中的低分辨率宽带数据，我们推导出 T_(eff) = 1950–2150 K 的有效温度、log g = 3.5–4.5 的表面重力和金属丰度[M/H] = -0.2–0.0。这些值与之前从大气建模中得出的估计值和当前青睐的系统年轻年龄 (<50 Myr) 一致。我们得出的 C/O 比率为 0.70_(-0. 24)^(+0.09) 为来源，与太阳能 C/O 比大致一致。这与稍微亚太阳的金属丰度相结合，暗示其成分与主星的成分一致，并暗示形成过程是快速的。κ Andromedae b 的太阳下金属丰度也与通过重力不稳定性形成的预测一致。对伴星形成的进一步限制将需要测量 κ 仙女座 A 的 C/O 比。我们还首次测量了 κ 仙女座 b 的径向速度，其值为 -1.4 ± 0.9 km s⁻¹ 相对于主持人明星。我们发现导出的径向速度与 κ 仙女座 b 的估计高偏心率一致。暗示其成分与主星的成分一致，并暗示通过快速过程形成。κ Andromedae b 的太阳下金属丰度也与通过重力不稳定性形成的预测一致。对伴星形成的进一步限制将需要测量 κ 仙女座 A 的 C/O 比。我们还首次测量了 κ 仙女座 b 的径向速度，其值为 -1.4 ± 0.9 km s⁻¹ 相对于主持人明星。我们发现导出的径向速度与 κ 仙女座 b 的估计高偏心率一致。暗示其成分与主星的成分一致，并暗示通过快速过程形成。κ Andromedae b 的太阳下金属丰度也与通过重力不稳定性形成的预测一致。对伴星形成的进一步限制将需要测量 κ 仙女座 A 的 C/O 比。我们还首次测量了 κ 仙女座 b 的径向速度，其值为 -1.4 ± 0.9 km s⁻¹ 相对于主持人明星。我们发现导出的径向速度与 κ 仙女座 b 的估计高偏心率一致。对伴星形成的进一步限制将需要测量 κ 仙女座 A 的 C/O 比。我们还首次测量了 κ 仙女座 b 的径向速度，其值为 -1.4 ± 0.9 km s⁻¹ 相对于主持人明星。我们发现导出的径向速度与 κ 仙女座 b 的估计高偏心率一致。对伴星形成的进一步限制将需要测量 κ 仙女座 A 的 C/O 比。我们还首次测量了 κ 仙女座 b 的径向速度，其值为 -1.4 ± 0.9 km s⁻¹ 相对于主持人明星。我们发现导出的径向速度与 κ 仙女座 b 的估计高偏心率一致。