Magnetospheric Accretion in Classical T Tauri Stars
金牛座T星吸积的内部0.1天文单位拥有许多物理过程的线索,这些物理过程是太阳型恒星早期演化的特征。吸积-抛射的连接至少部分发生在中央恒星周围的这个紧凑的磁化区域,内部盘边缘与恒星的磁层相互作用,从而同时导致磁通道吸积流和高速风和外流。磁星与盘的相互作用被认为对中心系统的角动量演化、盘的内部结构,以及可能阻止年轻行星迁移到恒星表面有很强的影响。本文综述了金牛座T星磁场测量的现状,磁层吸积过程的模拟研究,包括辐射转移和多维数值模拟,并总结了支持年轻恒星磁通道吸积概念的现有证据。我们还讨论了模型的局限性和突出的观测结果表明,星盘相互作用是一个高度动态和时间变化的过程中的年轻恒星。
2006-04-14 astro-ph
Spatially Resolved Molecular Hydrogen Emission in the Inner 200AU Environments of Classical T Tauri Stars
本文介绍了自适应光学空间分辨率为2.0- 2.4微米的积分场光谱学。“1)由北双子座天文台的近红外积分场摄谱仪(NIFS)获得的六颗经典金牛座T星:T Tau,DG Tau,XZ Tau,HL Tau,RW Aur和HV Tau C。在所有情况下,v=1-0 S(1)(2.12微米)的发射都是在距离中心恒星空间延伸的距离上被探测到的。H_2辐射的大部分通常与连续通量的位置在空间上不一致。在K带谱中检测到的多重跃迁表明,H_2能级布居是处于热平衡的典型气体,激发温度在1800 K-2300 K之间。其中三颗恒星的H_2速度分布以恒星径向速度为中心,三颗恒星的速度相对于系统发生了变化。这里研究的每一颗恒星都显示出观测到的H_2的激发温度、空间范围和运动学特征,这些特征与来自已知赫比格-哈罗能量流内部区域的激波激发发射或来自包含流出物的广角风的激波激发发射最为一致,而不是主要来自中心恒星的UV或X射线受激发射。在这项研究中提出的数据突出的灵敏度自适应光学馈积分场光谱空间分辨发射线结构的环境中的明亮的年轻恒星。
2007-11-24 astro-ph
Probing the circumstellar structures of T Tauri stars and their relationship to those of Herbig stars
我们提出了一个样本的10个明亮的金牛座T星,补充了新的赫比格Ae/Be星数据的Halpha分光偏振观测。在大多数的金牛座T(9/10)和赫比格Ae(9/11)对象,我们解释在一个紧凑的线光子源,是从旋转的吸积盘散射的线性偏振的变化。我们发现的位置角(PA)的偏振和成像盘PA从红外和毫米成像和干涉研究,探测更大的尺度之间的一致性。对于Herbig Ae星AB Aur,MWC 480和CQ Tau,我们发现偏振PA垂直于成像盘,这是预期的单散射。另一方面,金牛座T星DR Tau和SU Aur和FU Ori的偏振PA与外盘PA对齐,符合多重散射的情况。如果Herbig Ae恒星的内盘在光学上很薄,而我们的T Tauri恒星和FU Ori周围的内盘在光学上很厚,那么这种差异可以解释。此外,我们开发了一种新的技术,结合已知的倾角和我们最近的蒙特卡罗模型来约束SU Aur,GW Ori,AB Aur和CQ Tau的内缘尺寸。最后,我们考虑的内部磁盘结构与磁场的方向在前景星际介质的连接:FU猎户座和DR头,我们推断恒星轴和较大的磁场方向的对齐。
2005-02-25 astro-ph
Spatially Resolved Spectroscopy of Sub-AU-Sized Regions of T Tauri and Herbig Ae/Be Disks
我们目前的空间分辨近红外光谱观测的15个年轻的恒星。使用凯克干涉仪后面的棱镜光谱仪,我们获得了几毫角秒的角分辨率和230的光谱分辨率,使探测器的气体和尘埃在内部磁盘周围的目标恒星。我们发现,近红外发射的角度大小通常随波长的增加,表明热的,大概是气态物质的尘埃升华半径内。我们的数据还清楚地表明,热氢气产生的Brackett-γ辐射,并建议在几个物体的内盘中存在水蒸气和一氧化碳气体。在所有情况下,这种气体排放比尘埃连续排放更紧凑。我们构建了简单的物理模型的内部磁盘和适合我们的数据,以约束空间分布和温度的灰尘和气体排放组件。
2008-09-29 astro-ph
The T Tauri star RY Tau as a case study of the inner regions of circumstellar dust disks
我们研究了TTauri星RY Tau周围的星周盘的内部区域。我们的目标是找到一个物理描述,满足现有的干涉数据,在甚大望远镜干涉仪的中红外干涉仪,以及光谱能量分布。我们还将这些发现与类似研究的结果进行了比较,包括中等质量恒星的研究结果。我们的分析是在被动拱星盘的框架内进行的,它可以选择性地补充吸积和附加信封的影响。为了实现更加一致和真实的模型,我们使用了连续传输代码MC3D。此外,我们研究了形状的10微米硅酸盐发射功能的基础尘埃人口,无论是单碟和干涉测量。我们表明,一个适度耀斑吸积盘模型可以解释所观察到的光谱能量分布和中红外红外仪器获得的中红外光谱。我们发现了一个有趣的歧义:一个拱星活动盘模型与一个额外的信封,和一个较低的吸积率比活动盘模型没有信封,可以代表同样的意见。这种带包层的模型应该被认为是未来其他金牛座恒星模型的可行替代方案。还讨论了具有膨胀的内边缘壁的盘的接近和恒星伴星的影响。从硅酸盐发射特征的研究中,我们看到了TTauri恒星中尘埃演化的证据,小的非晶颗粒的比例越来越小,靠近恒星的结晶颗粒的比例越来越大。
2007-12-05 astro-ph
The kinematic relationship between disk and jet in the DG Tauri system
我们提出了高角分辨率毫米波长连续谱和13 CO(2-1)的观测周围的TTauri星DG Tauri星拱盘。我们发现,在磁盘的内部区域的速度模式是一致的开普勒旋转中心0.67 Msun星。盘旋转也是一致的环形速度模式的初始通道中的光学喷流,从HST光谱的第一个de-projected 100 AU从源推断。我们的观察结果支持磁盘和射流运动学之间的紧密关系假设流行的磁离心模型射流的形成和准直。
2002-09-23 astro-ph
A New Probe of the Planet-Forming Region in T Tauri Disks
我们提出了新的观测FUV(1100-2200埃)辐射场和近中红外(3- 13.5微米)光谱能量分布(SED)的样本的金牛座T星选择的基础上明亮的分子盘(GM Aur,DM Tau,LkCa 15)。在每个来源中,我们发现了Ly α诱导的H2荧光和低于1700埃的FUV连续发射的额外来源的证据。的FUV光谱的H2激发模型的比较表明,强的连续发射是由于电子碰撞激发的H2。这种激发的最终来源可能是X射线照射,其产生混合在分子层中的热光电子。对每个天体的SED分析发现,在这些年轻(~ 100万年)的恒星系统中,存在着几个天文单位大小的内盘间隙。我们建议,强H2连续发射和内部磁盘清除的存在有关的高能量光子在富含气体的区域与低颗粒不透明度的穿透能力增加。
2004-09-13 astro-ph
The Differential Lifetimes of Protostellar Gas and Dust Disks
我们建立了一个原恒星盘模型,该模型考虑了粘性演化、光蒸发以及尘埃颗粒和气体的径向微分运动的综合影响。对于金牛座T盘,主要由毫米级颗粒组成的尘埃盘的寿命总是短于气体盘的寿命,并且只有当颗粒是蓬松的(密度< 0.1 g cm^{-3})时才变得相似。如果在经典的金牛座T相的晶粒生长产生了大量毫米级的晶粒,那么这些晶粒在10^7年内完全吸积到恒星上,然后光蒸发开始耗尽内部的气体盘,恒星演化到弱线金牛座T相。在弱线相,只有尘埃贫乏的气体盘仍然在大半径(> 10 AU),没有强烈的气体吸积的迹象,也没有毫米的热辐射的尘埃。对于Herbig AeBe星,在外盘的尘埃颗粒迁移到内部区域之前,强烈的光蒸发作用在10^6年内清除了内盘。在这种情况下,留在外部气体盘中的颗粒聚集在盘的内边缘(距离恒星10-100 AU)。这些尘埃颗粒甚至在整个气盘被光蒸发后仍留在那里,并形成一个类似于HR 4796 A周围观察到的贫气尘埃环。因此,根据恒星电离通量的强度,我们的模型预测了年轻恒星周围相反类型的产品。对于具有低光蒸发率的低质量恒星,将形成具有内孔的贫尘埃气体盘,而对于具有高光蒸发率的高质量恒星,将形成贫气体尘埃环。这一预测应检查周围的气体和尘埃观测弱线金牛T星和演变Herbig AeBe星。
2005-03-22 astro-ph
Evidence for J and H-band excess in classical T Tauri stars and the implications for disk structure and estimated ages
我们认为经典金牛T星在J和H波段具有显著的非光球过剩.我们首先表明,标准化的光谱能量分布(SED)的cTT的J带导致一个穷人的光通量的拟合,而标准化的SED的Ic带产生更好的拟合的光学波段,并在许多情况下,揭示了在J和H的存在相当大的过剩。来自文献的NIR光谱遮蔽测量支持这一结果。我们发现,J和H带的过量辐射与K带的过量辐射有很好的相关性,并且在尘埃升华温度(~ 1500-2000 K)下,过量辐射的J-K和H-K色与黑体的色一致。我们建议,这种近红外线过剩起源于一个热的内缘,类似于那些建议解释近红外线凸起的赫比格Ae/Be星的SEDs。为了验证我们的假设,我们使用Dullemond等人(2001)提出的模型来拟合与Chamaeleon II分子云相关的10个cTT的0.5 um和24 um之间的光度数据。最适合数据的模型是那些圆盘的内半径大于与光球辐射场单独处于热平衡的边缘所预期的模型。特别是,我们发现,大的内轮辋是必要的,占中红外线通量(3.6-8.0微米)斯皮策太空望远镜。最后,我们认为,通过对J波段通量进行热辐射校正来推导cTT的恒星光度系统地高估了这些光度。当恒星被放置在H-R图中时,被高估的光度转化为被低估的年龄。因此,本文的结果有重要的影响内吸积盘的耗散时标。
2005-09-01 astro-ph
NACO Polarimetric Differential Imaging of TW Hya: A Sharp Look at the Closest T Tauri Disk
我们提出了高对比度的成像数据的磁盘上的经典金牛座T星TW Hya。图像通过偏振差分成像技术与自适应光学系统NACO获得。我们的调试数据显示,在距离恒星0.1”和1.4”之间存在偏振盘发射。我们推导出第一个KS波段径向偏振强度分布。我们表明,偏振强度与较短波长的表面亮度观测结果相比,并证实了先前报道的0.8”左右的逐渐斜率变化。这些结果显示了在8米级望远镜上使用新的偏振差分成像技术来绘制原行星盘内部区域的潜力。
2003-11-08 astro-ph
Magnetic Accretion and Photopolarimetric Variability in Classical T Tauri Stars
我们利用蒙特卡罗辐射转移程序研究了被尘埃环绕的金牛座T星的多波长光变。我们的目的是评估磁吸积模型的能力来解释所观察到的经典金牛座T星的旋光度变化,并确定潜在的有用的观测诊断金牛座T星/磁盘/点参数。我们模拟了一系列的光斑尺寸,光斑纬度,内盘截断半径,系统倾角,以及多个磁盘和光斑的几何形状。我们发现,我们的模型预测的振幅,形态和波长依赖性的偏振度的变化一般与现有的观测结果是一致的,需要一个耀斑盘的几何形状,以重现最大的观测偏振水平和变化。我们的模型可以进一步解释随机偏振变化,如果调用不稳定的吸积,在这种情况下,不规则的-但相关的-光度变化的预测,与观测一致。潜在有用的观测诊断系统参数的兴趣进行了讨论。我们还研究了通过分析拟合多波段光度变化的建模点参数的可靠性。
1998-08-24 astro-ph
Investigating disk evolution: A high spatial resolution mid-infrared survey of T Tauri stars
我们提出了一个高空间分辨率,10-20微米的调查金牛座,蛇夫座,南冕座的65 T金牛座双星使用凯克10米望远镜。旨在探测内部~1 AU区域的拱星盘周围的个别恒星组件在这些二元系统中,这项研究增加了在10微米的空间分辨测量的二元数的一个因素~5。结合解决近红外测光和吸积光谱诊断,我们发现,约10%的恒星与中红外过剩似乎没有吸积。与主动吸积盘系统相反,这些被动盘具有明显较低的近红外颜色,在大多数情况下,与光球发射一致,表明存在内部盘孔。此外,似乎有一个光谱类型/质量的依赖关系与被动盘的存在,与所有的被动盘周围发生的M型恒星。被动盘是由一个尚未被探测到的伴星在一个小的分离距离(0.3-3 AU)的存在引起的可能性对于任何单个系统都是可能的,但是,它不能解释被动盘样本作为一个整体的光谱类型依赖性。我们建议,这些被动磁盘代表的一个子集的金牛座T星正在经历显着的磁盘演变。所观察到的被动磁盘的分数和所观察到的光谱类型的依赖性都可以解释的磁盘演化模型,包括磁盘从中央恒星的光蒸发。(节略)。
2005-09-23 astro-ph
The unusual volatile composition of the Halley-type comet 8P/Tuttle: Addressing the existence of an Inner Oort Cloud
我们测量了有机挥发物(CH 4,CH 3OH,C2 H6,H2 CO),CO和水在彗星8 P/塔特尔,彗星从奥尔特云水库现在在一个短周期哈雷型轨道。我们比较其组成与其他两个彗星在哈雷型轨道,并与彗星的“有机正常”和“有机耗尽”类。在原行星盘的彗星形成区域中,预计会有化学梯度,单个彗星应该反映出其特定的遗产。如果哈雷型彗星像所提出的那样来自内部奥尔特云,我们看不到可以将这些彗星与存储在外部奥尔特云中的彗星区分开来的共同特征。
2008-07-24 astro-ph
Spectral Energy Distributions of Passive T Tauri Disks: Inclination
我们计算光谱能量分布(SED)被动金牛座T盘在任意倾角。在辐射和流体静力平衡的磁盘的半解析模型。在张开的星盘不遮蔽中心恒星的视角范围内,SED随倾角的变化可以忽略不计。对于这样的方面,〜 80微米的SED短路对取向特别不敏感,因为短波长盘发射由光学上薄的过热表面层主导。一个几乎是边对盘的SED是I类源的SED。外盘遮蔽了内盘区域,约30微米的发射短波长被戏剧性地熄灭。尘埃颗粒的光谱特征可能出现在吸收中。然而,毫米波长的通量减少最多的一个因素2,从面对边缘上的取向。我们提出了说明性的应用程序,我们的SED模型。I类源04108+ 2803 B被认为是一颗金牛座T星,隐藏在一个倾斜的拱星盘中。适合其观察到的SED产量模型依赖值的磁盘质量约0.015太阳质量和磁盘倾角约65度相对faceon.The II类源GM Aur代表一个T金牛星的拱盘清晰。拟合的参数包括一个质量为0.050太阳质量和倾角为60度的磁盘。
1998-12-10 astro-ph
X-ray Diagnostics of Grain Depletion in Matter Accreting onto T Tauri Stars
最近对高分辨率钱德拉X射线谱的分析表明,在恒星日冕中,Ne/O丰度比是非常恒定的。在此基础上,指出Ne/O比值可作为金牛T星吸积相关X射线的判别式,并可用于探测内盘吸积物质的颗粒耗尽。我们适用于Ne/O诊断的经典金牛座T星BP头和TW Hya-这两颗恒星发现的日期,其X射线发射似乎起源于,至少部分地,从吸积活动。我们发现,TW Hya似乎是吸积材料,这是显着耗尽O相对于Ne。在金牛座,BP Tau的Ne/O丰度比与后T金牛星的观测结果一致。我们解释这一结果的不同年龄和这些恒星的拱星盘的演化状态。在年轻的BP Tau盘(年龄0.6百万年)尘埃仍然存在于盘的共转半径附近,可以被电离和吸积,重新释放元素耗尽到颗粒上。在更演化的TW Hya盘(年龄为1000万年)中,有证据表明颗粒正在凝聚成更大的天体,可能还有行星,它们可以抵抗向内迁移的气体的阻力,因此吸积的气体耗尽了颗粒形成元素。
2005-06-08 astro-ph
Modeling T Tauri Winds from He I 10830 Profiles
He I 10830的高不透明度使其成为一个非常敏感的探测器,可以探测金牛座T星吸积过程中的内部风的几何形状。在这条线上,连续谱以下的蓝移吸收是由恒星光子的简单散射引起的,这种情况很容易建模,而不需要确切的物理条件知识,也不需要求助于多级辐射转移。我们提出了理论线轮廓散射在两种可能的风的几何形状,一个磁盘风和风出现径向从恒星,并比较它们观察到的He I 10830配置文件从经典金牛座T星的调查。比较表明,亚连续谱蓝移吸收的特点是盘风在约30%的恒星和恒星风在约40%。我们进一步得出结论,对于许多恒星的氦的排放曲线可能出现在恒星风,增加吸积恒星的比例推断有吸积动力的恒星风~ 60%。具有最高吸积率的恒星更可能有恒星风,而不是盘风特征,并且不太可能有来自磁层漏斗流的红移吸收。这表明,当吸积率很高时,磁盘可以延伸到更接近恒星的地方,磁层吸积区的大小可以减少,并且有利于径向外流的恒星风的条件出现。
2006-11-17 astro-ph
On the alignment of classical T Tauri stars with the magnetic field in the Taurus-Auriga molecular cloud
本文重新讨论了金牛座-御夫座分子云中经典金牛座T星与磁场的排列问题。以前的研究已经声称,活跃的年轻恒星物体的喷流轴,投影在天空的平面上,优先沿本地磁场的投影方向排列。我们重新审视这个问题,鉴于众多的高角分辨率图像的拱盘和微喷流现在可用。图像显示金牛座T星作为一个群体相对于当地磁场随机取向,与先前的说法相反。这表明,磁场在单个星前核坍缩的最后阶段所起的作用可能比以前设想的要小。目前的数据库还表明,一个子样本的CTTS与解决磁盘,但没有观察到明亮的和扩展的流出有一种倾向,以垂直于磁场。我们讨论的可能性,这可能会跟踪一个不太有利的拓扑结构,例如,四极,对于内部磁盘中的磁场,导致较弱的准直流出。
2004-07-05 astro-ph
Probing the inner 200 AU of low-mass protostars with the Submillimeter Array: Dust and organic molecules in NGC1333-IRAS2A
亚毫米波阵列为研究深埋原恒星周围的包层和盘的最里面的温暖和致密区域打开了一扇新的窗口。本文介绍了0级年轻天体NGC 1333-IRAS 2A的高角分辨率(<2“)亚毫米观测。在< 200 AU尺度上探测到了尘埃的连续谱发射和复杂有机分子如CH_3 OCH_3和CH_3 OCHO的谱线、高激发CH_3OH跃迁、氘代甲醇CH_3 OD以及CO、HCN、H_(13)CN、SO和SO_2的谱线。使用详细的物理和化学结构的辐射转移模型,与单碟和干涉仪数据一致的意见进行解释。连续辐射的解释是一个扩展的信封和一个紧凑的,但解决的组成部分,大概是一个拱盘直径为200-300 AU和质量的几倍0.01-0.1 M_太阳。如果与包层的旋转有关,那么这个圆盘的大小表明200-300 AU的离心屏障,这意味着包层中的温度不会增加到100 K以上。它的大尺寸也表明,盘的建立在早期的原恒星阶段迅速进行。在其他深埋的原恒星周围发现的较小(< 100天文单位)的圆盘可能是潮汐截断的结果。SO的高分辨率观测可以用简单的恒定丰度~ 1 E-9来解释,通过单碟观测来限制,而H13 CN和有机物种的高分辨率观测需要高丰度,增加一到两个数量级,或者在小尺度上需要额外的紧凑排放源。致密的分子发射可能起源于内壳的热核心区域,但更可能的储存器是星周盘。
2005-06-28 astro-ph
Constraints on the disk geometry of the T Tauri star AA Tau from linear polarimetry
在2002年秋天,我们同时观测了金牛座经典T星AA Tau的光度和偏振变化。我们将这些数据与先前发表的偏振数据,涵盖两个较早的时代。相位覆盖是完整的,尽管不是连续的。AA Tau清楚地显示了与系统旋转相结合的周期变化。星盘系统产生可重复的偏振曲线,其中偏振随着亮度的降低而增加。这些数据与Bouvier等人(1999年)提出的模型吻合得很好,其中AA Tau几乎是从侧面观察的,它的磁盘通过磁层吸积积极地向中央恒星倾倒物质。圆盘的内边缘由于与倾斜的磁层相互作用而变形,当它周期性地旋转和遮蔽光球时产生日食。从QU平面中的极化曲线的形状,我们确认吸积盘是在一个很大的倾角上看到的,几乎是在边缘上,并预测它的位置角为PA~90 °,也就是说,圆盘的长轴是东西向的
2003-06-26 astro-ph
Near-Infrared Coronagraphic Observations of the T Tauri Binary System UY Aur
我们使用斯巴鲁望远镜上的带有自适应光学的日冕成像仪,提供了一个0.9”分离双星系统UY Aur的近红外图像。由于采用了自适应光学,我们的图像的空间分辨率在点扩散函数的半峰全宽中达到了~0.1”,这是我们所达到的最高分辨率。通过与以前的测量结果进行比较,我们估计该双星的轨道周期约为1640年,总质量约为1.73太阳质量。观测到的次级恒星的H波段星等在十年内变化高达1.3等,而初级恒星的H波段星等则相当稳定。这种不稳定性可能是由不均匀的吸积率或次级恒星的旋转引起的光球变化引起的。我们发现了一个半环形的环双星盘,它围绕着双星,有一个明亮的西南部分,但东北部分几乎检测不到。亮度比为~57。它的内径和倾角分别约为520 AU和42。星盘并不均匀,但具有显著的特征,包括沿星盘的球状结构、内部空腔内的拱星物质和延伸的臂状结构。空腔内的拱星物质可能对应于从盘吸积到双星上的团块或物质。臂状结构是圆盘的一部分,由圆盘外部区域的吸积或与其他恒星系统的碰撞产生。
2007-05-27 astro-ph
Weak-line T Tauri Star Disks I. Initial Spitzer Results from the Cores to Disks Legacy Project
使用斯皮策太空望远镜,我们已经观察到90个弱线和经典的金牛座T星附近的蛇夫座,狼疮,变色龙,金牛座恒星形成区域的核心到金牛座(c2 d)斯皮策遗产项目的一部分。除了斯皮策的数据,我们已经获得了同期的光学光度学,以协助构建光谱能量分布。这些天体被特别选择为太阳型的年轻恒星,具有低水平的H α发射,强X射线发射和锂吸收,即弱线金牛座T星,其中大多数在红外天文台的调查中未被发现。金牛座T型弱线恒星在决定盘演化的时间尺度上可能是极其重要的天体。我们的目标是确定这些年轻的恒星是否是无盘的或有残留的磁盘低于以前的红外任务的检测阈值。我们发现,只有5/83的弱线金牛座T星有可检测的3.6和70微米之间的过量发射,这将表明存在的尘埃从内部的几十个AU的行星形成区域的几十个AU的恒星。在这些来源中,有两个在24微米处有小的过量,与光学薄盘一致;其他的光学厚盘已经被以前的红外探测探测到。所有七颗经典的金牛座T星都在24和70微米处显示出过量的发射,尽管它们的性质在较短的波长处有所不同。我们的初步结果表明,磁盘是罕见的年轻恒星选择弱H α发射。
2006-03-14 astro-ph
Hot Organic Molecules Toward a Young Low-Mass Star: A Look at Inner Disk Chemistry
斯皮策太空望远镜对蛇夫座低质量年轻恒星(YSO)IRS 46(L_bol ~ 0.6 L_sun)的光谱显示了气体C2 H2、HCN和CO2的强振动-旋转吸收带。这是在大约100个YSO样本中唯一显示这些特征的源,也是第一次在太阳质量的YSO光谱中看到它们。对斯皮策数据结合凯克L-和M-波段光谱的分析得出,激发温度> 350 K,H2丰度为10(-6)-10(-5),比冷云中的高几个数量级。尽管有如此高的丰度,但詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜几乎没有探测到HCN J=4-3的谱线,这表明源的直径小于13天文单位。在近红外图像中,(亚)毫米连续辐射和散射光的缺乏将任何残余坍缩包层的质量和温度分别限制为小于0.01 M_sun和100 K。这排除了在大质量YSO中发现的热核型区域。这种富含有机分子的高温气体最可能的来源是IRS 46周围的内部(半径小于6 AU)区域,要么是盘本身,要么是盘风。一个近边缘的2-D磁盘模型适合的光谱能量分布(SED),并给出了一列稠密的温暖的气体沿视线,这是与吸收数据一致。这些数据说明了高分辨率红外光谱在探测年轻恒星附近行星形成区的有机化学、气体温度和运动学方面的独特潜力。
2005-11-29 astro-ph
The formation and evolution of planetary systems: Grain growth and chemical processing of dust in T Tauri systems
本文是斯皮策太空望远镜行星系统形成和演化(FEPS)遗产科学计划中获得的一系列结果之一。在这里,我们提出了一个研究的尘埃加工和增长的七个原行星盘。我们的光谱表明,星周硅酸盐尘埃颗粒的大小至少比在星际介质中观察到的大10倍,并显示出来自晶体物质的不可忽略的贡献(质量分数约为5%)的证据。这些结果与其他原行星盘的研究结果相似。此外,我们发现的强度的无定形硅酸盐功能和光谱能量分布的形状之间的相关性。后者的结果是一致的增长和随后的重力沉降尘埃颗粒向磁盘中平面。此外,我们发现不同的晶体物种的相对丰度的变化:更多的顽火辉石相对于镁橄榄石观察到在内部温暖的尘埃人口在~1 AU,而镁橄榄石占主导地位,在较冷的外部区域在~5至15 AU。这种相对丰度的变化证明了一个局部结晶过程,而不是一个径向混合的情况下,结晶硅酸盐被向外输送从一个单一的形成区域在热的内部部分的磁盘。最后,我们报告的检测排放多环芳烃分子在五个七个来源。我们发现一个试探性的PAH带在8.2微米,以前未检测到的光谱盘周围的低质量前主序星。
2008-02-21 astro-ph
Magneto-Centrifugal Launching of Jets from Accretion Disks. II: Inner Disk-Driven Winds
我们遵循数值的时间演化的轴对称外流驱动磁离心从内部的吸积盘,从他们的发射表面大,可观察到的距离。特别注意的是准直的一部分流出到一个密集的,狭窄的射流周围的旋转轴,达到稳定状态后。对于金牛座T星的典型参数,我们定义一个基准"喷流“,其轮廓由10^4 cm^{-3}处的等密度轮廓所勾勒。我们发现,射流,如此定义,出现近圆柱形以及磁盘上方,与以前的渐近分析。靠近赤道面时,密度等值线可以向外凸出,也可以向内收缩,这取决于发射表面的条件,特别是质量通量分布。我们发现,即使一个密集的,射流状的功能总是围绕轴形成,也不能保证高密度轴向射流将主导更脆弱,广角部分的风。具体而言,在100 AU的规模,可分辨的HST和地面的自适应光学附近的金牛座T风,风的质量通量的分数封闭的基准射流可以有很大的变化,再次取决于发射条件。我们展示了两个例子,其中分数为~20%和~ 45%。这些相关性可以提供一种方法来约束发射表面的条件,这是目前知之甚少。
2003-06-25 astro-ph
X-ray emission from T Tauri stars
我们模拟了金牛座T星的X射线发射,假设它们有等温的,磁限制的日冕。这些日冕向外延伸,直到热日冕气体的压力克服了磁场,或者,如果日冕在此之前与盘相互作用,则通过盘本身的作用。这项工作的动机是钱德拉猎户座超深项目(COUP)的结果,显示增加的X射线发射措施与恒星质量的增加。我们发现,这种变化(及其大的散射)的结果自然从恒星日冕的大小变化。由于存在剥离恒星日冕外部的圆盘,X射线发射量的减少在质量较低的恒星中最为明显。表面引力较大的质量较大的恒星,其日冕一般不会延伸到盘的内缘,因此受其影响较小。对于这些恒星,吸积发生在连接到盘的开放场线上。通过外推年轻主序星的表面磁图,我们研究了磁场复杂程度对X射线发射的影响。我们发现密度与个别耀斑建模的估计一致。一个简单的偶极场相比之下,密度通常一个数量级less.We建议,金牛座T星的日冕领域是稍微更扩展比他们的主要序列对应,但不作为一个纯粹的偶极场扩展。
2006-01-10 astro-ph
Evolution of protoplanetary disks: Constraints from DM Tauri and GM Aurigae
本文提出了一个描述原行星盘形成和粘性演化的一维模型。早期磁盘的形成被模拟为等温分子云的引力坍缩的结果。根据湍流的两个参数化集成盘的粘性演化:经典的$α$表示和$β$参数化,代表由开普勒剪切驱动的非线性湍流。我们将该模型应用于DM Tau和GM Aur,两个经典的T-Tauri星,具有相对较好的特征盘,检索其表面密度随时间的演化。我们进行了系统的Monte-Carlo探索的参数空间(即值的$α$ - $β$参数,并在分子云的温度和旋转速率),以找到与所观察到的磁盘表面密度分布,恒星和磁盘的质量,年龄和目前的吸积率兼容的值。我们发现DM Tau的观测需要$0.001<α<0.1$或$2\times 10^{-5}<β<5\times 10^{-4}$。对于GM Aur,我们发现湍流粘性是这样的,即$4\times 10^{-4}<α<0.01$或$2\times 10^{-6}<β<8\times 10^{-5}$。这些相对较大的值表明,在大于$\sim 10 $ AU的距离处存在有效的湍流扩散机制。这是比较的T-Tauri恒星吸积率的变化与年龄的研究,主要是探测内部磁盘,但也产生值的$α\sim 0.01$。我们表明,在大的轨道距离负责湍流扩散的机制最有可能不能对流,因为它在低光学深度的抑制。
2005-06-21 astro-ph
Spitzer-IRS spectra of disks around T Tauri stars II. PAH emission features
目的:我们寻找PAH功能对金牛座T星,并比较他们与赫比格Ae/Be星的调查。PAH功能的存在和强度解释与磁盘辐射转移模型探索PAH功能依赖于入射紫外辐射,PAH丰度和磁盘参数。研究方法:利用Spitzer空间望远镜5-35微米光谱仪获得了54颗具有星盘的前主序星的光谱,其中包括38颗金牛座T星、7颗Herbig Ae/Be星和9颗光谱类型未知的恒星。结果:在至少8个源中检测到紧凑的PAH发射,其中5个是Herbig Ae/Be星。在所有这些来源中检测到11.2微米PAH特征,在短波长数据可用的情况下也检测到6.2微米PAH特征。然而,7.7和8.6微米的特征仅在这4个源中的1个中强烈地出现。PAH的发射被观测到朝向至少3个金牛座T星(8%的检测率)。在我们的样品中,多环芳烃的最低质量来源是T Cha(G8)。在我们的样本中,所有4个来源的证据,尘埃孔在其内部磁盘显示PAH排放,增加功能/连续比。典型的11.2微米谱线强度比大质量的赫比格Ae/Be星低一个数量级。测得的线通量表明PAH丰度比标准星际值低10-100倍。相反,来自暴露于Teff<= 4200 K且没有增强UV的恒星的盘的PAH特征被预测低于当前的检测极限,即使对于高PAH丰度。磁盘建模表明,6.2和11.2微米的功能是最好的PAH示踪T金牛星,而7.7和8.6微米的波段具有较低的功能,由于强烈上升的硅酸盐排放的连续比。
2006-09-06 astro-ph
Organic Molecules in Low-Mass Protostellar Hot Cores: Submillimeter Imaging of IRAS 16293-2422
使用亚毫米波阵列在344和354 GHz对原双星系统IRAS 16293-2422进行了角秒分辨率的光谱观测。检测到复杂的有机分子,如CH 3OH和HCOOCH 3。再加上丰富的有机物清单,它清楚地表明存在两个,而不是一个,紧凑的热分子核心(半径小于或等于400 AU)与每一个原双星组成部分相关联,通过其内部恒星形成核心的尘埃连续辐射来确定。
2004-10-01 astro-ph
The birth and death of organic molecules in protoplanetary disks
与原行星盘的化学演化有关的最令人感兴趣的问题是行星形成带中的前生物有机分子的起源。在这篇文章中,我们简要地回顾了目前的观测知识的物理结构和化学成分的磁盘和讨论是否有机分子可以在大量的行星形成的边缘。我们预测,由于高能恒星辐射和尘埃颗粒表面的化学作用,低质量恒星周围吸积原行星盘的内部区域可能会出现一些分子(包括含CO的物种,如H $_2$ CO)丰度不足的现象.这些理论预测与高分辨率观测数据进行了进一步比较,并讨论了当前模型的局限性。
2008-05-15 astro-ph
The vertical structure of T Tauri accretion disks II. Physical conditions in the disk
本文提出了一个计算定常准开普勒吸积盘物理条件的自洽分析模型。该方法基于薄圆盘近似,将圆盘视为同心圆柱体,将垂直传输视为平面平行介质。这种形式主义推广了Hubeny(1990)的工作,将盘的温度分布与局部能量耗散联系起来,并导出了温度分布的解析公式,这有助于理解辐射在盘内传播的行为。我们的新模型的主要特点之一是它可以考虑许多热源。我们应用的方法首先对两个来源:粘性耗散和恒星辐射。我们表明,其他热源,如水平传输或辐射从周围介质也可以考虑。使用的情况下,修改后的Shakura和Sunyaev径向分布,允许吸积率部分自相似的内部区域的分析配方,并为α和β处方的粘度,我们得到的温度,压力和密度的二维地图在封闭的环境中的低质量的年轻恒星。我们使用这些地图来获得的磁盘的观测特性,如光谱能量分布,高分辨率的空间图像或vibrium,以强调他们在不同的输入模型下的不同行为。
2004-07-16 astro-ph
Investigating grain growth in disks around southern T Tauri stars at millimetre wavelengths
低质量恒星形成的盘中颗粒的凝聚可能最终导致行星的形成。目前尚不清楚晶粒生长发生的时间和地点,因为解释观察结果的模型通常是退化的。打破这种简并性的一种方法是解析所研究的源。目的-寻找证据,证明在金牛座T星周围的圆盘中存在毫米大小的颗粒,这意味着颗粒生长。澳大利亚望远镜紧凑阵列(ATCA)被用来观察15个南金牛座T星,5个在星座狼疮和10个在Chamaeleon,在3.3毫米。还使用1.4毫米的亚毫米阵列(SMA)观察了五个狼疮源。我们的新数据与文献中的数据进行了补充,以确定毫米级光谱能量分布的斜率。结果-使用ATCA在优于3sigma的条件下检测到10个源,sigma约为1-2 mJy,使用SMA观察到的所有源均在优于15 sigma的条件下检测到,sigma约为4 mJy。在我们的样品中,有六个源的物理半径约为100 AU。假设从这样大的圆盘发射的光主要是光学薄的,毫米斜率可以直接与不透明度指数相关。对于其他源,不透明度指数是下限。六个分辨源中有四个的不透明度指数<~1,表明颗粒生长到毫米级或更大。盘状星云的质量范围从< 0.01到0.08 MSun,与最小质量的太阳星云相当。一个试探性的相关性之间的毫米斜率和强度和形状的10微米的硅酸盐功能,表明晶粒生长发生在类似的(短)的时间尺度在内部和外部磁盘。
2006-10-22 astro-ph
Constraints on a planetary origin for the gap in GM Aurigae's protoplanetary disc
不寻常的光谱能量分布(SED)的经典金牛座T星GM御夫座提供了证据,存在一个内部盘孔延伸到几个AU。使用流体动力学模拟和蒙特卡罗辐射输运相结合,我们调查所观察到的SED是否是一致的内孔被创建和维护的轨道行星。结果表明,在质量为0.047M_sun,半径为300au的圆盘中,一颗质量为2M_jupiter,轨道半径为2.5au的行星,与SED和CO观测结果都有很好的匹配,后者限制了圆盘中的速度场。根据目前的数据,行星质量的范围是允许的,但原则上可以通过进一步的观测在3到20微米之间区分。未来的高精度天体测量仪器也应该能够探测到中心恒星由于木星质量行星轨道而产生的运动。我们认为,少量的金牛座T星的SEDs类似于通用Aur的嵌入式迁移行星的预期统计数据大致一致。
2003-02-11 astro-ph
Near-infrared coronagraphic imaging of the circumstellar disk around TW Hydrae
我们提出了基于地面的近红外(H波段)成像的拱盘附近的经典金牛座T星TW长蛇座。散射光图像显示了一个半径为4角秒(对应于225 AU)的正面圆盘,其形态与哈勃太空望远镜和超大阵列的最新图像一致。圆盘径向表面亮度分布的最佳拟合幂律服从r^{-3.3 \pm 0.3}定律。我们使用我们的图像和出版的连续通量密度,从一个简单的模型,从光学厚,扁平的磁盘的发射来获得磁盘的属性。圆盘质量和内半径的最佳拟合值分别为0.03 M_{\odot}和0.3 AU;温度、密度和颗粒不透明度幂律指数(q、p和β)的最佳拟合值分别为0.7、1.3和0.9。这些性质类似于位于更遥远分子云中的经典金牛T星周围的圆盘。由于长蛇座TW的位置和极子取向,它是未来研究经典金牛座T阶段径向盘结构的独特有利对象。
2001-03-27 astro-ph
Mid-Infrared Spectroscopy of Disks around Classical T Tauri Stars
我们介绍了第一台斯皮策红外光谱仪(IRS; IRS是康奈尔大学和鲍尔航空航天公司之间的合作项目,由NASA通过喷气推进实验室和艾姆斯研究中心资助。经典金牛座T星周围圆盘的观测:六颗恒星5.2-30微米范围内的光谱。光谱主要由无定形硅酸盐尘埃的发射特征和5至8微米的连续成分组成,在大多数情况下,该成分在整个光谱范围内都超过光球层。有相当大的变化,硅酸盐功能/连续比,这意味着倾斜,磁盘耀斑,和恒星质量吸积率的变化。在我们的大多数恒星中,硅酸盐特征的结构表明存在晶体成分。其中一颗是CoKu Tau/4,它在光球层上方的硅酸盐特征波长较短的地方没有多余的物质出现,类似于1000万年前的TW Hya、Hen 3-600和HR 4796 A。这表明光学厚的内盘基本上不存在。硅酸盐发射特征在9.7和18微米处具有峰值,表明存在小的尘埃颗粒。尘埃的色温极低,为135 K,显示这些颗粒距离恒星超过10 AU。这些特征暗示了行星或近伴星的引力影响,以及恒星10天文单位范围内的晶粒生长,对于这么年轻(100万年)的恒星来说有些令人惊讶。
2006-05-18 astro-ph
Evidence for a developing gap in a 10 Myr old protoplanetary disk
我们开发了附近1000万年前的恒星TW Hya周围的盘的自洽模型,该模型与观测到的光谱能量分布和盘的7 mm图像相匹配。该模型需要一个显着的尘埃大小的演变和部分抽空的内部磁盘区域,作为预测的行星形成的理论。外盘的半径至少为140天文单位,在红外波段的光学厚度非常大,对于这颗金牛座T星相对较老的年龄来说,质量相当大,约为0.06 Msun。这意味着很长的粘性和尘埃演化时间尺度,虽然尘埃必须增长到约1厘米的大小来解释亚毫米和毫米光谱斜率。相比之下,这个系统的近红外过量辐射可以忽略不计,这要求圆盘的光学厚度在~4 AU以内。这个内部区域不能完全抽空;我们需要~0.5月球质量的~1微米粒子来产生观测到的10微米硅酸盐辐射。我们的模型需要一个独特的过渡盘属性在~4 AU,分离的内部和外部磁盘。光学厚度的外盘的内边缘必须被恒星正面加热,以解释中红外波长的过量通量。我们推测,外盘的这种截断可能是由于原行星生长的影响而形成的间隙的标志;间隙仍然可能在演变,因为物质仍然存在于其中,如硅酸盐发射,分子氢发射和中央恒星的持续吸积所示(尽管比典型的年轻金牛T星的吸积速率低得多)。因此,TW Hya可能成为我们理解原行星盘演化和消散的罗塞塔石碑。
2002-01-25 astro-ph
The First Detailed Look at a Brown Dwarf Disk
结合中红外和最近的submm/mm测量,使我们能够建立第一个全面的光谱能量分布(SED)的拱星材料周围的一个年轻的棕矮星。简单的论证表明,尘埃是以圆盘的形式分布的。我们比较基本模型,探索磁盘参数。模拟结果表明,一个扁平的磁盘几何形状符合观测。一个张开的圆盘只有当它有一个膨胀的内缘和一个比尘埃升华半径大得多的内部间隙时才能解释SED。讨论了金牛座T星周围的磁盘的相似性和差异。
2003-05-12 astro-ph
Gas Evolution in Protoplanetary Disks
这篇文章总结了在圣安德鲁斯举行的Cool Stars XV会议上的Splinter会议,其中有3篇评论和4篇贡献的演讲。演讲者讨论了各种方法来理解原行星盘中气体成分的结构和演变。从紫外线、红外线和毫米波的观测光谱学,到化学和流体动力学模型。重点是低质量恒星周围的盘,从经典的金牛座T星到过渡盘和碎片盘。重点是水和有机分子,与行星形成的关系,以及内部区域的洞和间隙的形成。
2008-09-24 astro-ph
On the Interferometric Sizes of Young Stellar Objects
长基线光学干涉仪现在可以探测和分辨被认为出现在年轻恒星周围的星周盘内边缘的热尘排放。我们认为,被测量的近红外尺寸是密切相关的半径尘埃升华的恒星辐射场。我们考虑如何现实的尘埃光学特性和气体不透明度显着影响预测的位置,这个尘埃破坏半径,在其他情况下,但到目前为止忽略了近红外尺寸的YSO的分析例行的练习。我们还提出了近红外YSO大小的“大小光度计”的形式积累的文献,并与理论预期进行比较。我们发现的证据表明,大(>~ 1微米)的尘埃颗粒占主导地位的内部磁盘的金牛座T和赫比格Ae/Be星,假设最内部的气体盘是光学薄的可见光波长。
2002-07-13 astro-ph