Protoplanetary and debris disks in the $η$ Chamaeleontis Association: A sub-millimeter survey obtained with APEX/LABOCA
本研究以7-9 Myr龄的蝘蜓η星协为对象，用APEX/LABOCA开展亚毫米波巡天，建模分析原行星盘与碎片盘属性，揭示了星盘质量、空洞与吸积的关系及碎片盘形成的高效性。
2023-10-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Secret of Longevity: Protoplanetary Disks as a Source of Gas in Debris Disks
本研究通过1D盘演化模拟，探究碎片盘中气体的原始起源情景，发现初始质量大、湍流弱的盘可存活超10 Myr，支持原始起源，并预测持续吸积可作为探测气体来源的关键。
2025-02-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Emerging trends in metallicity and lithium properties of debris disc stars
具有碎片盘和行星的矮星似乎是研究行星形成的核心吸积理论的绝佳实验室。然而，这些系统没有得到充分的研究。在本文中，我们提出的主要金属丰度和锂丰度的性质，这些恒星连同恒星只有碎片盘和恒星只有行星。没有发现行星或盘的恒星也被考虑。分析的样品是由主序星FGK场单星组成的。除了基本的恒星参数，我们还包括尘埃盘质量的使用。主要结果首次表明，尘埃质量的碎片盘星与行星的金属丰度相关。我们确认，这些盘状尘埃质量与它们的中心恒星质量有关。另外，恒星和行星的质量也与金属丰度相关。我们的结论是，两个条件是必要的，以形成巨行星：有足够的金属，也有足够的原行星质量的气体和尘埃。没有巨行星的恒星的碎片盘质量与金属丰度无关，因为它们不满足这两个条件。关于锂，通过采用基于恒星与原行星盘之间的强相互作用的锂耗尽恒星模型，我们发现，与模型预测一致，观测表明主要的锂耗尽发生在初始的原行星演化阶段。我们表明，锂的最终耗尽是独立的存在或不存在的行星，似乎只是年龄依赖。
2019-05-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
An Incipient Debris Disk in the Chamaeleon I Cloud
一个原行星盘变成碎片盘的点很难确定。为了更好地理解这一点，我们在这里研究了Chamaeleon I云中的$\sim$ 40~AU分离双星T~54。我们得到了T~54~A的K5光谱类型（它支配着系统的发射）和$\sim$ 2~Myr的年龄。然而，T~54的尘埃盘性质与在较老和较早型恒星周围看到的碎片盘一致。与此同时，T~54有证据表明，气体残留在磁盘中的[Ne II]，[Ne III]和[O I]线检测。我们模拟了T~54的光谱能量分布，估计$\sim$ 3 $\times$ 10 $^{-3}$地球质量的小尘埃颗粒（$<$ 0.25~ $μ$ m）存在于光学薄的环双星盘中，在环主星盘中至少存在$\sim$ 3 $\times$ 10 $^{-7}$地球质量的较大颗粒（$>$ 10~ $μ$ m）。假设一个类似太阳的混合物，我们使用Ne线的光度来放置一个最小限度的气体质量的磁盘（$\sim$ 3 $\times$ 10 $^{-4}$地球质量），并得出一个气体-尘埃质量比为$\sim$ 0.1。我们没有检测到大量的吸积，但我们确实看到H $α$在一个时期的排放，这表明可能有间歇性的少量物质倾倒到恒星上。考虑到T~54的尘埃质量较低、存在气体和年龄较年轻，我们认为该系统处于原行星阶段和碎片盘阶段之间。
2017-06-15 astro-ph.SR
Abundance analysis of stars hosting gas-rich debris disks
本文通过分析六颗富气体碎片盘A型恒星的丰度，发现HD 110058和HD 32297的难熔元素亏损源于早期原行星阶段的高吸积污染，并估算了HD 110058的早期吸积率下限。
2025-03-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Probing the Final Stages of Protoplanetary Disk Evolution with ALMA
星周盘从富含气体的原行星阶段到缺乏气体的碎片阶段的演化还没有得到很好的理解。很明显，磁盘清除进展从内到外在很短的时间尺度和模型的光蒸发经常被用来解释这一点。然而，模型预测的光蒸发率相差两个数量级，导致磁盘清除的最后阶段的时间尺度不确定。光蒸发理论预言，在圆盘清除过程的最后阶段，那些已经停止吸积，但在远离恒星的半径处仍有大量物质的物体。具有红外线过剩的弱线金牛座T星（WTTS）可能处于这种配置中。我们的目标是通过测量年轻（1.8-26.3百万年）WTTS样本的尘埃质量和CO含量来提供观测约束的理论磁盘清除。我们使用ALMA波段6，以获得连续和12 CO（2-1）线通量的24个WTTS已知的红外过剩的恒星样本。我们只在24个WTTS中的4个中检测到连续发射，并且在任何WTTS中都没有12 CO（2-1）发射。对于那些没有检测到连续体的WTTS，它们的年龄和推导出的上限表明它们是碎片盘，这使它们成为已知的最年轻的碎片盘。在那些连续被检测到，三个是可能的光蒸发盘，虽然缺乏CO检测表明严重减少的气体尘埃比。连续探测的低比例意味着，一旦吸积到恒星上停止，大多数尘埃的清除进展非常迅速。大多数具有红外过量的WTTS可能不是处于过渡状态，而是年轻的碎片盘，其尘埃要么是原始的，并且在磁盘清理中幸存下来，要么是第二代起源。
2015-08-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
The ALMA survey to Resolve exoKuiper belt Substructures (ARKS) II. The radial structure of debris discs
ALMA调查解析外星尘埃盘径向结构，发现部分尘埃盘具有窄环或宽环，表明其结构可能源自原行星盘或碰撞过程。
2026-01-20 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Molecular gas in debris disks around young A-type stars
根据目前的环星盘演化模式，富含气体的原始盘演化为由第二代尘埃组成的贫气碎片盘。为了探索这些阶段之间的过渡，我们在波段6中使用ALMA在年轻A型恒星周围的七个富含尘埃的碎片盘中搜索了$^{12}$ CO，$^{13}$ CO和C $^{18}$ O发射。我们在三个碎片盘中发现了分子气体。在所有这些磁盘中，$^{12}$ CO线是光学厚，突出的重要性，在可靠的质量估计不丰富的分子。补充我们的目标清单的文献数据，我们编制了一个体积有限的样本的尘埃丰富的碎片盘周围的年轻的A型恒星在150 pc。我们在样品中获得了高于$\sim 1.4 \times 10 ^4$ Jykms $^{-1}$ pc $^2$的$^{12}$ CO J=2 $-$ 1线光度阈值的CO检测率为11/16。这种高发生率意味着年轻的A型恒星周围明亮的碎片盘中存在CO气体可能更像是规则而不是例外。有趣的是，年轻的FG型恒星周围的尘埃丰富的碎片盘表现出，与A型恒星相同的可探测性阈值，显着较低的气体入射。虽然从原行星到碎片阶段的过渡与一滴尘埃含量有关，我们的研究结果显示出在我们的碎片样本中CO质量的大范围传播，峰值与原行星Herbig Ae磁盘中的峰值相当。在特别富含CO的碎片系统中，气体可能具有原始起源，具有混合盘的特征。
2017-09-25 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Hybrid Debris Disk Host Star HD 21997 is a High-Frequency Delta Scuti Pulsator
本文利用 TESS 时序测光数据发现拥有混合碎片盘的恒星 HD 21997 是一颗高频盾牌座 δ 型脉动星，为未来通过星震学测定其年龄提供了可能。
2024-03-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Deep Search for Five Molecules in the 49 Ceti Debris Disk
令人惊讶的是，从附近主序星周围的十几个碎片盘中观察到了强烈的CO发射。这种CO的来源尚不清楚，特别是它是否是从原行星盘阶段遗留下来的，或者是冰体之间碰撞释放的第二代物质，如碎片尘埃。区分材料来源的主要未探索的途径是了解其分子组成。在这里，我们提出了一个深入的搜索五个分子（CN，HCN，HCO+，SiO和CH 3OH）的碎片盘周围49 Ceti。我们利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）在波段7的高灵敏度，以适度的空间（1”）和光谱（0.8 km/s）分辨率进行3.2小时的积分。我们的搜索产生严格的上限上的所有调查分子线，这意味着丰度相对于CO的数量级低于观察到的原行星盘和太阳系彗星的流量，也预测在第二代材料的放气模型。然而，如果CI屏蔽负责延长第二代碰撞中产生的任何CO的寿命，正如Kral等人（2018）所提出的那样，那么线比并不能反映真正的冰相化学丰度，而是意味着CO被其自身的光解产物CI屏蔽，但其他分子被恒星和星际辐射场迅速光解。
2021-07-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observations, Modeling and Theory of Debris Disks
主序星和太阳一样，经常被星周物质环绕，这些物质可以分为两类，行星和碎片。后者是由小行星和彗星，以及从它们衍生的尘埃和气体，这使得碎片盘在热发射或散射光观察。这些盘可能通过稳定状态的演化持续存在于陀螺上，并且/或者也可能经历零星的搅动和主要的碰撞破裂，使它们在短时间内呈现出闪烁的亮度。最有趣的是，它们提供了直接的证据，表明在原行星盘中从微米大小的尘埃颗粒中形成大型寡头的物理过程（无论它们是什么）在给定的系统中是成功的，至少在一定程度上建立了一个与太阳系小行星和柯伊伯带相当的重要的微行星群。这样的系统也是容纳更大行星体的主要候选者。最近对碎片盘的兴趣增加是由于观测工作提供了统计数据、分辨图像、探测碎片盘中的气体和发现新的物体类别。要解释这一庞大和不断扩大的数据集，就必须在碎片盘理论方面取得重大进展，特别是在碰撞级联产生的尘埃物理学和碎片与行星的相互作用方面。这一理论的应用使人们认识到，这种观测提供了一种强有力的诊断，不仅可以用来完善我们对碎片盘物理学的理解，而且可以挑战我们对行星系统如何形成和演变的理解。
2014-03-07 astro-ph.SR
Debris Disks in Nearby Young Moving Groups in the ALMA Era
许多邻近的年轻移动星群成员都表现出红外线过剩，这归因于星周碎片尘埃，通过星子的侵蚀形成。由于它们距离很近，年龄也很确定，这些群是研究碎片尘埃和星子带早期演化的极好实验室。ALMA可以在空间上解决磁盘的排放，揭示这些带的位置和范围，对星子演化模型提出限制，并允许我们研究行星盘相互作用。虽然碎片盘中尘埃演变的主要趋势众所周知，但几乎没有关于气体演变的资料。在从原行星到碎片状态的转变过程中，甚至气体的起源也是可疑的。在这里，我们回顾了令人兴奋的新成果ALMA提供的观测年轻的碎片盘，并讨论了未来可能的研究方向。
2015-10-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transient dust in warm debris disks - Detection of Fe-rich olivine grains
（节略）碎片盘追踪行星系统中剩余微行星的残余水库。在过去几年中，已经发现了一些“温暖”的碎片盘，其中过量的发射开始于中红外线。在这些温暖的碎片盘中，一个有趣的子集是那些在中红外光谱中检测到发射特征的碎片，这表明存在温暖的微米大小的尘埃颗粒。考虑到宿主恒星的年龄，这些颗粒的存在令人困惑，并质疑它们的起源和生存时间。这项研究的重点是确定7碎片盘周围的尘埃的矿物学与证据，温暖的尘埃，斯皮策/IRS光谱数据的基础上，以提供新的见解尘埃颗粒的起源。我们提出了一个新的辐射转移代码致力于SED建模的光学薄磁盘。我们利用这个代码的七个温暖的碎片磁盘的SED，结合最近的实验室实验尘埃光学特性。我们发现，大多数，如果不是全部，碎片磁盘在我们的样本正在经历一个短暂的阶段，这表明生产的小尘埃颗粒在相对较短的时间尺度。从矿物学的角度来看，我们发现顽火辉石颗粒具有较小的丰度相比，结晶橄榄石颗粒。我们的主要研究结果是，我们发现的证据，富铁结晶橄榄石颗粒（Fe / [Mg + Fe] ~ 0.2）的几个碎片盘。这一发现与对富含气体的原行星盘的研究形成对比。富铁橄榄石颗粒的存在下，和整体差异的矿物学的灰尘在II类磁盘相比，碎片磁盘表明，短暂的结晶尘埃是新一代。我们讨论了可能的结晶路线来解释我们的结果，并评论的机制，可能是负责生产的小尘埃颗粒。
2012-04-11 astro-ph.SR
HD141569A: disk dissipation caught in action
碎片盘通常被认为是气体贫乏的，气体在原行星阶段通过吸积或蒸发而消散。HD 141569 A是一颗500万年前的恒星，拥有著名的碎片盘，具有多环和螺旋特征。我们在这里提出的第一个12 CO（2-1），13 CO（2-1）的气体和尘埃排放在1.3毫米在这个磁盘的PdBI地图。分析表明，仍然有大量的（原始）气体延伸到250 Au，即。e.在散射光下观察到的环内。因此，HD 141569 A是一个混合盘，有巨大的碎片成分，尘埃在那里演化并由碰撞产生，有大量的残余气体储存。
2015-11-03 astro-ph.SR
The Late Stages of Protoplanetary Disk Evolution: A Millimeter Survey of Upper Scorpius
我们给出了年轻（500万年）的上天蝎座OB星协中37颗恒星的深1.2毫米测光结果，这些恒星对约4 × 10^-3兆焦耳的冷毫米尘埃敏感。探测到了四颗低质量恒星和太阳质量恒星周围的尘埃盘，以及一颗中等质量恒星周围的一个碎片盘，尘埃质量范围为3.6 x 10^-3 - 1.0 x 10^-1兆焦耳。具有最大质量盘的源表现出过渡盘光谱能量分布。结合我们的研究结果与以前的研究，我们发现毫米探测部分的II类源已显着减少，从年轻的年龄，并与近红外和Halpha测量的比较表明，目前的磁盘在所有半径的组成或结构经历了显着的演变。上天蝎座的星盘代表了原始星盘耗尽的末端;虽然一些近太阳质量的恒星可能仍然维持巨大的行星形成，但这一过程已经在更高质量的恒星周围完成
2011-11-03 astro-ph.SR
Lack of other molecules in CO-rich debris discs: is it primordial or secondary gas?
富含CO的碎片盘中气体的性质仍然知之甚少，因为它可能是早期II类阶段的残余物，也可能是由冰冷的星子破坏驱动的次级起源。本文的目的是通过在进化程度较低的II类圆盘中经常检测到的各种简单分子来阐明碎片圆盘中气体含量的来源。我们目前的毫米分子线观测的九个拱星盘周围的A型恒星：四个富含CO的碎片盘（HD 21997，HD 121617，HD 131488，HD 131835）和五个老Herbig Ae原行星盘（HD 139614，HD 141569，HD 142666，HD 145718，HD 100453）。这些源是用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）在波段5和6以1- 2“的分辨率观测的。在CO同位素体、CN、HCN、HCO $^+$、C2 H和CS线中检测到Herbig Ae盘。相比之下，只有CO同位素在碎片盘中被检测到，显示出类似的CO量的赫比格Ae原行星盘中发现的。利用化学和辐射转移模型，我们表明，在碎片盘中的分子丰度比CO预计是非常低的。我们考虑多套初始元素丰度与不同程度的H2耗尽。我们发现，HCO+线应该是第二个最亮的CO线后，其强度强烈依赖于整体CO/H $_2$比的气体。然而，即使在类似ISM的情况下，模拟的HCO+排放仍然很弱，这是我们未检测到的要求。
2021-11-15 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Herschel PACS Observations and Modeling of Debris Disks in the Tucana-Horologium Association
我们提出了赫歇尔PACS测光的17个B-M型恒星在30万年的杜鹃座钟表协会。这项工作是赫歇尔开放时间关键计划“原行星系统中的气体”（GASPS）的一部分。在17个目标中，有6个目标的红外辐射量明显大于预期的恒星红外辐射通量，包括HD 30051周围的一个以前未知的圆盘。这六个碎片盘装有单温黑体模型，以估计系统中尘埃的温度和丰度。对于五颗星，显示过量的发射在赫歇尔PACS测光，也有斯皮策IRS光谱，我们适合的数据与模型的光学薄碎片磁盘与现实的颗粒特性，以更好地估计磁盘参数。该模型由一组六个参数确定：表面密度指数，粒度分布指数，最小和最大粒度，以及磁盘的内外半径。最好的拟合参数给我们的约束在这些系统中的灰尘的几何形状，以及总的灰尘质量的下限。通过拟合边缘分辨的PACS 70微米成像，进一步限制了HD 105磁盘。
2012-06-27 astro-ph.SR
Demographics of young stars and their protoplanetary disks: lessons learned on disk evolution and its connection to planet formation
自原恒星和行星VI（PPVI）以来，我们对原行星和碎片盘以及年轻恒星的整体性质的了解已经大大提高。在PPVI时期，毫米波观测和光学到近红外光谱测量主要局限于金牛座恒星形成区域，特别是其最大质量的盘和恒星星族。现在，对多个恒星形成区的近乎完整的调查涵盖了年轻恒星的光谱学和它们的原行星盘的毫米干涉测量。这提供了一个前所未有的恒星质量和质量吸积率的统计样本，以及磁盘质量和半径，为近1000个年轻的恒星物体在300 pc从我们，同时也采样不同的演化阶段，年龄和环境。与此同时，对碎片盘的调查揭示了这类更进化物体的整体特性。本章回顾了这些测量的全球恒星和磁盘的属性的统计数据，并讨论了它们对描述全球磁盘演化的理论模型的限制。我们的观测结果与理论模型预测的比较超出了传统的粘性演化框架，包括磁风效应的分析描述。最后，我们讨论了最近的观测结果如何为行星人口合成和行星形成模型提供一个框架。
2023-03-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Herschel Observations of Gas and Dust in the Unusual 49 Ceti Debris Disk
我们目前的远红外/亚毫米成像和光谱49鲸鱼座，一个不寻常的拱盘附近的年轻A1 V恒星。该系统以展示碎片盘的尘埃特性而闻名，但却展示了低质量原行星盘的气体特性。这些数据是用赫歇尔空间观测站PACS和SPIRE仪器获得的，主要是作为“原行星系统中的气体”（GASPS）开放时间关键方案的一部分。在70、160、250、350和500 μm的图像中检测到盘状尘埃排放; 49 Cet在70 μm的图像中显着扩展，首次在空间上解析了外部尘埃盘。获得了以8条原子和分子发射谱线为中心的小波长范围的光谱，包括[OI] 63 μm和[CII] 158 μm。在5σ水平上检测到CII线-这是第一次检测到来自圆盘的原子发射。尽管OI线是在赫歇尔原行星盘光谱中观察到的最亮的一条线，但没有看到其他发射谱线（Meeus et al. 2012; Dent et al. 2013）。我们提出了一个由CII排放暗示的星周原子气体的量的估计。新的远红外/亚毫米数据填补了49 Cet的先前光谱能量分布（SED）中的一个大缺口。一个新的SED的简单模型证实了盘的两个组成部分的结构：温暖的内部尘埃和寒冷的外部尘埃，产生了大部分观察到的过剩。最后，我们讨论了初步的热化学建模的49 Cet气体/尘埃盘和我们试图同时匹配几个观测结果。虽然我们还没有成功地做到这一点，但我们的研究揭示了49 Cet气体的演化状态，这些气体可能不是原…
2013-05-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Mid-infrared spectra of the shocked Murchison CM chondrite: Comparison with astronomical observations of dust in debris disks
我们目前的实验室中红外透射/吸收光谱从矩阵的水合默奇森CM陨石实验冲击峰值压力为10至49 GPa，并比较它们的天文观测的星周尘埃在不同阶段的形成行星系。默奇森样本的实验室光谱显示出红外特征的特征变化。一个弱冲击样品（冲击在10 GPa）显示几乎没有变化，从未冲击样品为主的含水硅酸盐（蛇纹石）。中度冲击样品（21至34 GPa）具有典型的蛇纹石特征，随着冲击压力的增加，逐渐被非晶材料和橄榄石带所取代。强烈冲击的样品（36 GPa）显示出由于蛇纹石的分解和由于脱挥发分的主要变化。冲击熔融样品（49 GPa）显示出从熔融材料中再结晶的橄榄石特征。高冲击Murchison样品（36和49 GPa）的光谱与HD 113766和HD 69830的碎片盘和HD 100546的过渡盘中的尘埃的光谱相似。中等冲击的样品（21至34 GPa）表现出类似的光谱的尘埃碎片盘的Beta Picture和BD+20307，和GM Aur的过渡盘。所有Murchison样本（0至49 GPa）的平均光谱与御夫座SU较老的原行星盘的光谱相似。在富含气体的过渡盘和原行星盘中，无定形硅酸盐和气体的丰度被广泛认为是主要的性质。然而，我们的研究表明，冲击加工可能在这些磁盘中产生次生无定形硅酸盐和气体中发挥重要作用。冲击Murchison样本的红外光谱也表明彗星也含有冲击Murchison类物质。
2022-12-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Modelling the Spatial Distribution and Origin of CO Gas in Debris Disks
在碎片盘中发现气体提出了一个问题，即这种气体是原始原行星阶段的残余物，还是次级天体碰撞释放出来的。在本文中，我们分析ALMA观测在1-1.5”分辨率的三个碎片盘，其中$^{12}$ CO（2-1）旋转线被检测到：HD 131835，HD 138813，和HD 156623。我们采用迭代露西-理查森反卷积技术的问题，拱星盘，得到磁盘的几何形状和表面亮度分布的气体。导出的磁盘参数作为输入的热化学模型来测试原始和彗星的气体起源的情况。我们倾向于在这些磁盘中的气体的第二个起源，并发现CO气体质量（$\sim 3\times10^{-3}$ M $_{\oplus}$）需要生产率（$\sim 5\times 10^{-7}$ M $_{\oplus}$ ~年$^{-1}$）类似于那些真正的富含气体的碎片磁盘$β$ Pic估计。
2019-05-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Stellar Photospheric Abundances as a Probe of Disks and Planets
原行星盘、碎片盘、破裂或蒸发的行星都可以为恒星提供吸积。这些恒星的光球丰度可以揭示吸积物质的组成。这在B型到F型的恒星中尤其可能，因为它们有辐射包层，因此体积-光球混合较少。我们提出了一个理论框架（\texttt{CAM}）考虑扩散，旋转，和其他恒星混合机制，描述吸积物质如何与大部分的恒星相互作用。这样就可以根据测量的恒星丰度和参数（$v_{\rm rot}$、$T_{\rm eff}$）计算出星周物质的丰度模式。本文讨论了\lboo现象以及\texttt{CAM}在包含原行星盘（HD~100546，HD~163296）、碎片盘（HD~141569，HD~21997）和蒸发行星（HD~195689/KELT-9）的恒星中的应用。
2018-05-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Searching for Dust around Hyper Metal-Poor Stars
我们研究中红外线通量和光谱能量分布的贫金属恒星与铁丰度[Fe/H] $\lesssim-5$，以及两个CEMP-没有明星，以消除可能性，他们的低金属含量是有关的元素耗尽到尘埃颗粒的碎片盘的形成。这里检查的七颗恒星中有六颗没有中红外过剩。这些无法侦测到的现象排除了许多类型的拱星盘，例如温暖的碎片盘（$T\!\le\!290$ K），或内半径为$\le1$ AU的碎片盘，例如那些与化学上奇特的后AGB光谱双星和RV Tau变星有关的碎片盘。然而，我们不能排除较冷的碎片盘，也不能排除那些与其宿主恒星的流量比较低的碎片盘，例如较小的盘质量，较大的内盘半径，没有小颗粒，甚至是多组分结构，就像化学上奇特的Lambda Bootis星一样。唯一的例外是HE 0107 -5240，它在2- $σ$水平上检测到一个接近10微米的小的中红外过量;如果过量是真实的并且与这颗恒星有关，它可能表明存在（最近的）尘埃气体扬场或双星系统。
2014-07-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Debris Disk Candidates: Eleven 24$μ$m excess stars in Spitzer SWIRE Fields
我们提出了光学中红外SED的11个碎片磁盘候选人从$Spitzer$ SWIRE领域。所有这些候选者都是从SWIRE 24 $μ$ m源中挑选出来的，这些源与SDSS星表和2 MASS点源星表都匹配。它们在24 $μ$ m处的中红外线中显示出过量（$K_S$ -[24] $_{Vega}$ $\ge$ 0.44），表明存在一个拱星尘埃盘。观测到的光谱表明，它们都是晚型主序星，覆盖了FGKM的光谱类型。它们的分光度远高于5 $\times10^{-5}$，甚至高达1 $\times10^{-3}$的高分光度。SWIRE场的高银河纬度表明，这些候选者中的大多数可能属于厚盘中最古老的恒星。我们的研究结果表明，高光度碎片盘可能存在于古老的类太阳恒星系统中，尽管它们现在仍然非常罕见。他们在银河系高纬度的发现也为我们进一步研究ISM贫环境中碎片盘的性质和演化提供了极好的机会。
2012-02-07 astro-ph.SR
The MESAS Project: ALMA observations of the F-type stars $γ$ Lep, $γ$ Vir A, and $γ$ Vir B
由于缺乏大多数光谱类型的数据，在亚毫米到厘米波长范围内的恒星光谱仍然没有得到很好的限制。一个准确的表征恒星发射在这一制度是需要测试恒星大气模型，也是必不可少的揭示与未解决的星周碎片的排放。我们目前的ALMA观测的三个附近，主序星，碎片少，F-型恒星$γ$ Lep，$γ$ Vir A，和$γ$ Vir B在0.87和1.29毫米。我们使用这些数据来约束半经验大气模型。我们讨论了这些恒星的大气结构，探索潜在的短期变化，以及对碎片盘研究的潜在影响。这些结果是正在进行的活动的一部分，以获得长波长观测的碎片贫星，题为测量恒星大气层的发射在亚毫米/毫米波长（MESAS）。
2020-03-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet populations inferred from debris discs: insights from 178 debris systems in the ISPY, LEECH and LIStEN planet-hunting surveys
我们对行星系中最外层的系外行星知之甚少，因为我们的探测方法对宽轨道上的中等质量行星不敏感。然而，碎片盘可以探测外行星的人口，因为观测到的盘的动力学模型可以揭示扰动行星的性质。我们使用四个雕刻和搅拌参数推断行星属性的178碎片盘系统从ISPY，LEECH和LISTEN行星狩猎调查。通常对单个光盘进行类似的分析，但我们以一致的方式考虑大样本。我们的目标是预测宽分离行星的人口，深入了解行星系的形成和演化历史，并确定在不久的将来探测这些行星的可行性。我们表明，一个“典型的”冷碎片光盘可能需要一个海王星到土星质量的行星在10-100 AU，与一些需要木星质量的扰动。我们预测的行星目前无法探测到，但适度的探测极限改进（例如JWST）应该会揭示许多这样的扰动。我们发现，行星被认为是扰动碎片盘在晚些时候是类似的推断是形成在原行星盘，所以这些可能是相同的人口，如果新形成的行星不迁移到目前认为。或者，年轻的行星可能在向内迁移之前迅速雕刻碎片，这意味着负责的行星比碎片盘研究假设的更大（并且位于更向内）。我们结合自搅拌和尺寸分布模型表明，许多碎片盘不能自搅拌没有不合理的高质量，行星或同伴搅拌，因此可能是占主导地位的机制，在许多（也许是所有）碎片盘。最后，我们提供行星预测目录，并确定未来行星搜索的有前途的目标。
2022-01-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Inner edges of compact debris disks around metal-rich white dwarfs
一些富含金属的白矮星（WD）被认为拥有紧凑、致密的粒子盘，这被认为是这些恒星金属污染的原因。在许多这样的系统中，从它们的光谱推断出的盘的内半径是如此接近WD，以至于直接暴露于星光的粒子必须被加热到1500 K以上，并且预计对升华是不稳定的。为了调和这一期望与观测，我们探讨粒子升华的H-穷人碎片磁盘周围的WD。我们表明，由于高的金属蒸汽压，在这些磁盘的特征升华温度是300-400 K高于其原行星类似物，使粒子在更高的温度下生存。然后，我们看看碎片盘的内部边缘的结构，并表明它们应该具有过热的内部边缘，直接暴露于星光，温度达到2500-3500 K。粒子通过边缘向WD迁移（并迅速升华），使其后面的盘免受强烈的恒星加热，使固体的生存可能接近WD。我们的模型与WD+盘系统的观测结果符合得很好，前提是盘颗粒由富硅物质如橄榄石组成，并且尺寸在~（0.03-30）cm范围内。
2012-07-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Solution to the debris disc mass problem: planetesimals are born small?
位于行星系外围的碎片带，包括行星轨道所占据的区域，是太阳系柯伊伯带的巨大类似物。它们是通过携带大部分碎片盘质量的无法直接观测的较大物体之间碰撞所释放的尘埃的热辐射来探测的。我们估计光盘的总质量外推的碰撞级联模型的帮助下发射尘埃的质量。由此产生的明亮的碎片盘的质量似乎是不切实际的大，超过了系统在前一个原行星阶段的固体质量。我们详细讨论了这个“质量问题”，并探讨了可能的解决方案，其中包括尘埃不透明度和星子强度的不确定性，体积密度随尺寸的变化，阻尼过程的尺寸分布的陡峭化，未知的“碰撞年龄”的光盘的作用，以及最近的巨大影响尘埃生产。虽然我们不能排除的可能性，这些组合可能会有所帮助，我们认为，最简单的解决办法是假设，在明亮的碎片盘系统的星子是“出生小”，在公里范围内的大小，特别是在大距离的恒星。这一结论将需要对现有的星子形成模型进行修正，并可能对行星形成产生一系列影响。我们还讨论了潜在的测试，以限制最大的星子大小和碎片盘质量。
2020-08-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Rapid destruction of planetary debris around white dwarfs through aeolian erosion
在白矮星（WD）周围发现了大量的碎片盘，引起了对这些盘及其在污染WD中的作用的广泛研究，但这些盘的形成和演化尚未得到很好的理解。在这里，我们研究的作用，风（风）侵蚀的固体WD碎片磁盘的演变。风蚀是一种破坏性的过程，在形成气态原行星盘中的星子、巨砾和卵石的性质和尺寸分布方面起着关键作用。我们的分析表明，在WD碎片盘风蚀也可以发挥重要作用，在这些环境中。研究了不同圆盘条件下的风蚀作用，以及风蚀作用对不同大小的星子和漂砾的侵蚀作用。我们发现，小于$\sim 5 \rm{km}$的固体将在短的磁盘寿命内被侵蚀。我们比较风成侵蚀的作用，其他破坏性的过程，如碰撞破碎和热消融。我们发现，风蚀是主要的破坏性过程的对象半径$\lesssim 10^3 \rm{cm}$和距离$\lesssim 0.6 R_\odot$从WD。因此，风沙侵蚀构成了主要的破坏性途径，将大物体上的碎片碰撞与最小物体的升华和坡印廷-罗伯逊阻力联系起来，这导致最小颗粒在WD的光球层上的吸积，并产生污染的WD。
2021-02-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Extreme Debris Disks: Insights into Violent Collisions in Planet Formation and Destruction
Space Science Institute（空间科学研究所）；Konkoly Observatory, HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences（孔科利天文台，HUN-REN 天文学与地球科学研究中心）；CSFK（匈牙利科学院天文研究所）；University of Arizona（亚利桑那大学）
研究通过分析21个极端碎屑盘的JWST和斯皮策中红外光谱，探究撞击尘埃矿物学与行星系统状态的联系，发现其含更多亚微米小尘埃颗粒且热状态改变，为行星形成撞击研究及识别不稳定行星系统提供了信息。
2026-07-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Deep ALMA Search for CO Gas in the HD 95086 Debris Disc
与原行星盘相比，碎片盘的一个决定性特性是缺乏气体，但近年来在越来越多的碎片盘周围发现了少量的气体。这些被发现含有气体的碎片盘往往既年轻又明亮。在本文中，我们进行了深入的搜索系统HD 95086的CO气体-一个1700万年的老，已知的行星主机，也有一个碎片盘与高分数光度$1.5\times10^{-3}$。使用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列（ALMA），我们搜索CO发射谱线在波段3，6和7。通过实施光谱空间滤波技术，我们发现初步的证据CO $J$ =2-1排放在光盘位于一个速度，8.5 $\pm$ 0.2公里秒$^{-1}$，与径向速度的恒星。初步的探测表明圆盘东侧的气体正向我们移动。在同一地区的连续辐射检测，我们发现一个集成线通量为9.5 $\pm$ 3.6 mJy km s $^{-1}$，对应于CO质量（1.4-13）$\times10^{-6}$ M $_\oplus$。我们的分析证实，在光盘中存在的气体的水平是不一致的原始气体在系统中的存在，并通过碰撞级联与第二代生产是一致的。
2018-11-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
The dust grain size - stellar luminosity trend in debris discs
碎片盘中物质的截面被认为是由最小的颗粒所支配的，这些颗粒尽管受到恒星辐射压的排斥作用，但仍能留在束缚轨道上。因此，预期最小（和典型）晶粒尺寸$s_\text{min}$接近辐射压力井喷尺寸$s_\text{blow}$。然而，最近对赫歇尔分辨的碎片盘样本的分析表明，随着恒星光度的增加，$s_\text{min}/s_\text{blow}$的比率系统地降低，从太阳型恒星的大约10倍降低到最明亮的A型恒星周围的几乎1倍。在这里，我们将更详细地探讨这一趋势，检查它的重要性，并寻求可能的解释。我们表明，这一趋势是强大的尘埃颗粒的组成和孔隙度的变化。对于任何假设的颗粒特性和恒星参数，我们建议一个配方，如何估计“真正的”半径的空间未解决的碎片光盘，仅根据其光谱能量分布。我们的碰撞模拟的结果是定性一致的趋势，虽然额外的影响也可能在工作。特别是，低光度恒星缺乏具有小$s_\text{min}/s_\text{blow}$的颗粒可能是由颗粒表面能约束引起的，这种约束应该限制最小碰撞碎片的大小。此外，一个更好的协议之间的数据和碰撞模拟时，实现假设碎片光盘更明亮的恒星有更高的动态激发比那些不太明亮的原色。这意味着，由更大质量的年轻恒星组成的原行星盘在形成大的星子或行星方面更有效，这些星子或行星在随后的演化阶段充当碎片盘中的搅拌器。
2015-09-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
A search for passive protoplanetary disks in the Taurus-Auriga star-forming region
我们对金牛座的33颗金牛座T星（TTS）进行了为期12个月的监测活动。我们的目标是监测拥有盘但具有弱H α线的物体，这是一种常见的年轻恒星吸积示踪剂，以确定它们是否拥有被动的拱星盘。我们使用中等分辨率的光学光谱来评估物体的吸积状态并测量Halpha线。我们没有发现令人信服的被动盘的例子，只有过渡盘和碎片盘系统在我们的样本是非吸积。在吸积物中，我们没有发现闪烁吸积的例子，假设所有吸积TTS经历这样的事件，吸积间隙的占空比上限为2.2%。结合文献结果与我们的观察，我们发现，传统的基于Halpha的标准来测试吸积的可靠性是高的，但不完美的，特别是对于低质量的TTS。我们发现一个显着的恒星质量和全宽之间的相关性在10%的峰值（W10%）的H α线，似乎并不涉及自由落体速度的变化。最后，我们的数据揭示了Halpha等效宽度和它的W10%之间的正相关性，表明在线轮廓的系统调制，从而线的高速翼成比例地增强比它的核心时，线光度增加。我们认为，这支持的假设，即中央恒星的质量吸积率是通过一个共同的物理机制与Halpha W10%。
2017-04-04 astro-ph.SR
The inner regions of protoplanetary disks
要了解行星系统是如何在前主序星周围的尘埃盘中形成的，就需要对这些尘埃盘的结构和演化有详细的了解。虽然这是合理的理解为区域的磁盘超过约1 AU，这些磁盘的结构向内1 AU仍然是一个谜。这部分是因为用现有的望远镜很难在空间上分辨这些区域。但这也是因为对这个区域的物理学知之甚少，在这个区域，磁盘变得如此之热，以至于尘埃开始蒸发。近年来，红外线干涉测量法已经可以直接在空间上分辨出原行星盘的内部天文单位，尽管方法有些有限。这些观测结果部分证实了这些区域的现有模型，但也提出了新的问题和难题。此外，事实证明，这些区域的数值模拟极具挑战性。在这篇评论中，我们给出了一个粗略的概述的历史和最近的发展，在这个令人兴奋的领域的天体物理学。
2010-06-17 astro-ph.SR
Variable warm dust around the Herbig Ae star HD~169142: Birth of a ring?
赫比格Ae星HD 169142是一颗有着巨大内孔的气体盘，在亚天文单位区域内也有光度可变的内部尘埃成分。在此基础上，我们进一步研究了HD 169142内部尘埃的时间演化，这可能为后期原行星盘向碎片盘演化提供信息。我们使用VLTI/PIONIER获得的近红外干涉观测，以限制在跨越六年的三个时期的尘埃分布。我们还研究了光度变化的HD 169142使用我们的光学红外观测和档案数据。我们的研究结果表明，在2013年至2018年之间的某个时间形成了一个约0.3 au的尘埃环，然后在2019年褪色（但没有完全消失）。短期的变化类似于在极端碎片盘中观察到的变化，可能与第二来源的短暂尘埃有关，但来自内环的可变阴影可能是另一种解释。如果得到证实，这是第一次直接探测到原行星盘内部的二次尘埃产生。
2019-12-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
CO mass upper limits in the Fomalhaut ring - the importance of NLTE excitation in debris discs and future prospects with ALMA
近年来，在越来越多的碎片盘中观察到气体，但其性质仍有待确定。在这里，我们分析了CO分子的激发光学薄碎片盘，并搜索ALMA周期0数据的CO J=3-2发射的北落师门环。没有观察到显着的线发射，我们设置了一个3- $σ$上限的积分线通量为0.16 Jy km s $^{-1}$。我们显示了一个显着的依赖关系的CO激发碰撞伙伴$n$的密度，气体动力学温度$T_k$和周围的辐射场$J$，这表明广泛使用的原行星盘（如LTE）的假设不一定适用于其低密度碎片对应。当应用到北落师门环，我们考虑了一个原始起源的情况下，H $_2$占主导地位的碰撞激发的CO，和一个次要的起源方案占主导地位的e $^-$和H $_2$ O。在这两种情况下，我们得到一个严格的上限的CO质量为4.9 $\times$ 10 $^{-4}$ M $_{\oplus}$。这在非LTE机制中出现，其中分子的激发仅由众所周知的辐射场确定。在第二种情况下，假设任何CO都处于稳定状态，我们可以将母星子中CO/H $_2$ O冰比率的上限设定为$\sim$ 55%。如果LTE适用，这可能会下降到$\sim$ 3%，覆盖太阳系彗星中观察到的范围（0.4-30%）。最后，根据我们的分析，我们提出的前景CO检测和表征碎片光盘ALMA。
2014-12-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
The big sibling of AU Mic: a cold dust-rich debris disk around CP-72 2713 in the $β$ Pic moving group
分析斯皮策和赫歇尔的档案测量，我们确定了年轻的K7/M0恒星CP-72 2713周围的碎片盘。该系统属于2400万年前的$β$ Pic移动组。我们的新的1.33毫米连续观测，获得了ALMA 7米阵列，揭示了一个扩展的尘埃盘，峰值半径为140 au，可能跟踪的位置的星子带在系统中。与已知的空间分辨碎片盘和质量相当的恒星周围的原行星盘相比，这个盘非常大。人们发现，该半径处的带的动力学激发与行星搅拌是一致的，而嵌入带中的大微行星的自搅拌只有在这些天体非常迅速地形成（例如通过卵石聚集）时才能起作用。通过对光谱能量分布的分析，我们得到了43 K的特征尘埃温度和1.1 $\times$ × 10 $^{-3}$的分光度。后一个值非常高，我们只知道其他四个类似的富含尘埃的柯伊伯带类似物在太阳的40 pc范围内。
2020-06-10 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Mutual inclinations between giant planets and their debris discs in HD 113337 and HD 38529
HD 113337和HD 38529拥有一对巨大的行星，一个碎片盘和宽M型恒星伴星。我们用赫歇尔的解析图像测量圆盘的方向，并用盖亚DR 2和依巴谷天体测量法约束外行星的三维轨道。解决光盘建模叶简并在光盘的方向，所以我们得到四个独立的行星盘相互倾斜（$ΔI$）的解决方案。最对齐的溶液给出HD 113337的$ΔI=17-32°$和HD 38529的$ΔI=21-45°$（均为1 $σ$）。在这两个系统中，行星和圆盘几乎对齐的概率很小（<0.3%）（$ΔI < 3°$）。恒星和行星伴星导致盘物质的轨道围绕一个由强迫倾角定义的平面进动。我们确定这一点以及岁差的时间尺度来解释相互倾斜的结果。我们发现，这两个系统中的碎片盘可以通过外行星和恒星伴星的共同影响而弯曲，这可能解释了观测到的错位。然而，这需要HD 113337是老的（0.8-1.7 Gyr），而如果是年轻的（1400万-2100万），HD 113337观测到的失准可能是从原行星盘阶段继承的。对于这两个系统，恒星自转轴的倾角与盘和外行星的倾角一致，这反而支持系统范围的对齐或接近对齐。对圆盘的高分辨率观测和对行星轨道的改进约束将提供关于（错误）对准状态的更坚定的结论。
2020-10-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Can gas in young debris disks be constrained by their radial brightness profiles?
年轻恒星周围的尘埃盘已知是从光学上厚的、以气体为主的原行星盘演变成光学上薄的、几乎不含气体的碎片盘。据认为，原始气体在大约1000万年前就被大量移除，但很难从气体观测中辨别出真正的气体密度。这表明使用尘埃的观测：有人认为，气体，如果存在更高的密度，将导致更平坦的尘埃密度和表面亮度的径向轮廓比实际观察到的。然而，在这里，我们表明，这些配置文件是令人惊讶的不敏感的变化的参数的中心恒星，位置的尘埃产生的微星带，尘埃的磁盘和-最重要的-参数的环境气体。这一结果适用于宽范围的气体密度（三个数量级），不同的径向分布的气体温度，和不同的气体成分。亮度曲线斜率为-3. - 4我们发现的是相同的，理论上发现的无气体碎片盘，他们是相同的，实际上从许多碎片盘的观测。我们对三个年轻的（10-30百万岁），空间分辨，边缘碎片磁盘（β Pic，HD 32297，和AU Mic）的具体结果表明，所观察到的径向轮廓的表面亮度不构成任何严格的约束气体成分的磁盘。我们不能排除系统的外部可能保留了大量的原始气体，这在气体观测中并不明显（例如β Pic多达50个地球质量）。然而，根据气体探测结果（例如β Pic盘中的质量约为地球质量的0.05倍），气体（很可能是次级气体）仅以少量到中等数量存在的可能性也仍然存在。
2009-11-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
GASPS observations of Herbig Ae/Be stars with PACS/Herschel. The atomic and molecular content of their protoplanetary discs
我们观察了20个代表性的赫比格Ae/Be星和5个A型碎片盘与PACS赫歇尔板载的样本。在光谱模式下进行观察，并覆盖[OI]，[CII]，CO，CH+，H2O和OH的远红外线。Herbig Ae/Be的[OI]63微米检测率为100%，碎片盘的检测率为0%。[OI]145微米仅在25%的Herbig Ae/Be星中检测到，CO J=18-17在45%的Herbig Ae/Be星中检测到（并且对于更高的J跃迁更少），并且对于[CII] 157微米，我们经常发现空间可变的背景污染。我们展示了在Herbig Ae光盘HD 163296中首次检测到水，该光盘具有固定的光盘。在该圆盘中也检测到羟基。CH+首次出现在HD 100546中，现在第二次出现在Herbig Ae恒星HD 97048中。我们报告每条线的通量，并使用的意见作为气体性质的线诊断。此外，我们寻找的发射线和恒星或光盘参数，如恒星光度，紫外线和X射线通量，吸积率，PAH带强度和耀斑的强度之间的相关性。我们发现，恒星的紫外线通量是[OI]63微米的主要激发机制，最高的线通量发现在这些对象中有大量的耀斑和最大的PAH强度。无论是吸积量还是X射线光度都不会对谱线强度产生影响。我们发现[OI]63 μ m和[OI]145 μ m、CO J = 18-17和[OI]6300 μ m的线通量之间以及63 μ m和1.3 mm处的连续通量之间存…
2012-06-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
The co-existence of hot and cold gas in debris discs
碎片盘经常被描述为贫气盘，因为气体与尘埃的比率预计要比原始的原行星盘低得多。然而，最近的观测证实，在年轻的主序星周围的星周碎片盘中存在着不可忽略的冷气体，这种冷气体被认为与微行星和类彗星天体的脱气有关。该文件的目的是调查在周围的恒星轴承冷气碎片盘的热气的存在。除了$β$ Pic和北落师门外，我们已经从不同的天文台获得了所有目前已知的含冷气的碎片盘系统的高分辨率光谱，我们分析了Ca II H & K和Na I D线，寻找通常归因于类彗星活动的CS起源的非光球层反射。狭窄的，稳定的钙II和/或钠I吸收功能已被检测到叠加到光球线在10个观察到的15个冷气体轴承碎片disption.Features被发现在恒星的径向速度，或略有蓝移或红移，和/或在当地的星际介质（ISM）的速度。有些恒星也呈现出向红色波长延伸的瞬变事件或反射。这是第一次在15颗观测到的恒星中的7颗中检测到这种Ca II特征。在这些恒星中的一些，结果表明，稳定和可变的反射来自相对较热的气体位于CS接近环境。这种热气体被检测到在至少~ 80%，边缘上的冷气轴承碎片光盘，而在只有~10%的光盘看到接近face-on. We解释这是一个几何效应，并建议，未检测到热气体的反射是由于光盘的倾斜，而不是没有热气体成分。
2018-01-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
The gravitational interaction between planets on inclined orbits and protoplanetary disks as the origin of primordial spin--orbit misalignments
许多观测到的系外行星的自旋-轨道对齐特性可以在原始盘错位模型的背景下解释，在该模型中，最初对齐的原行星盘被偏离轨道的遥远恒星伴星扭转，导致岁差运动，这可能导致自旋-轨道角的大幅度振荡。我们考虑这个模型的一个变种，其中的同伴是一个巨大的行星，轨道半径为几个天文单位。在已发表的数值模拟结果的指导下，我们通过将磁盘划分为内部和外部部分来模拟该系统的动态演化-在行星的位置处分离-表现为不同的刚性磁盘。我们表明，即使外盘的方向保持不变，行星也会偏离内盘。除了由岁差运动引起的振荡，其幅度越大，初始内盘与行星的质量比越小，自旋轨道角也表现出长期增长，在这种情况下-由正在进行的质量消耗驱动从磁盘-当内盘的角动量下降到行星的角动量以下时，这变得很重要。总之，这两种效应可以产生显着的失准角的内盘，包括逆行配置。我们讨论这些结果的框架内的搁浅热木星的情况下，并考虑其影响，包括碎片磁盘的对齐属性的解释。
2016-12-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Primordial Origin for the Gas-Rich Debris Disks Around Intermediate-Mass Stars
本研究通过半解析盘演化模型解释了50 Myr以下A型恒星周围富气体碎片盘的成因，指出其为小颗粒耗尽的残留原行星盘，因FUV光电加热弱且恒星EUV/X射线辐射弱而保留气体，同时明确了小尘埃耗尽的待解机制。
2023-11-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Compositions of Planetary Debris around Dusty White Dwarfs
一些白矮星的光球层被周围行星残骸的物质吸积所“污染”。带有尘埃盘的白矮星通常受到严重污染，对这些系统的高分辨率光谱观测可以用来推断太阳系外行星物质的化学成分。本文报道了对19颗具有尘埃盘或候选尘埃盘的白矮星的光谱观测和分析。总体丰度模式非常类似于大块地球，我们正在开始建立一个足够大的样本来探测广泛的行星成分。我们发现了两颗白矮星吸积富铁物质的证据，以及一颗白矮星吸积富氧但贫氢的行星碎片的证据。此外，Mg/Ca和Si/Ca比值也存在差异，不能用差异沉降或火成岩分异来解释。这些比率似乎遵循蒸发顺序。在这种情况下，我们可以限制被污染的白矮星周围蒸发体的质量和数量。
2019-10-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Investigating Variability in Long-lived Protoplanetary Disks (>10 Myr) using NEOWISE
Indian Institute of Science Education and Research Tirupati（印度科学教育研究所提鲁帕蒂分校）；Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学天文学研究所）
本研究利用NEOWISE数据对120个长寿命盘候选体及13个彼得潘盘进行中红外变异性分析，发现32个变源，其中23个新候选体保留富气体环境，表明部分盘系统可存活至碎片盘时代。
2026-09-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
A novel way of measuring the gas disk mass of protoplanetary disks using N2H+ and C18O
测量原行星盘的气体质量是很困难的，原行星盘是巨大行星形成的储存库。我们目前缺乏一个远红外天文台能够观测HD，最常见的气体质量示踪剂，CO，受到约束的CO到H $_2$比。在前人工作的基础上，我们研究了贫CO气体的化学示踪剂N2H+是否可以用于观测测量CO与H的$_2$比和校正CO基气体质量。使用从文献中获得的磁盘结构，我们建立了三个磁盘，TW Hya，DM Tau和GM Aur的热化学模型，以检查如何以及CO到H $_2$比和气体质量可以从N2H+和C18 O线通量测量。此外，我们将这些气体质量与从档案HD观测中测量的独立气体质量进行比较。N2 H+（3 - 2）/C18 O（2 - 1）线比与盘CO-与-H $_2$比成比例。使用这两条线，我们测量了TW Hya的4.6e-3 Msun <Mdisk <1.1e-1 Msun，GM Aur的1.5e-2 Msun <Mdisk <9.6e-2 Msun和DM Tau的3.1e-2 Msun <Mdisk <9.6e-2 Msun。这些气体质量同意从HD获得的值在其各自的不确定性。N2 H ++ C18 O气体质量的不确定性可以通过观测限制圆盘中的宇宙线电离率来降低。这些结果表明，利用N_2H~+和C_（18）O的组合测量原行星盘的气体质量是有潜力的。
2022-01-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Discovery of carbon monoxide emission from five debris disks around young A-type stars
HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences, Konkoly Observatory（匈牙利研究与创新网络天文学与地球科学研究中心孔科伊天文台）；University of Vienna（维也纳大学）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；Wesleyan University（卫斯理安大学）；University of Exeter（埃克塞特大学）；Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG（格勒诺布尔阿尔卑斯大学，法国国家科学研究中心，宇宙与粒子物理学研究所）
本研究利用ALMA对12个年轻中等质量恒星的富尘岩屑盘进行观测，发现5个含CO气体的盘，并揭示了CO探测率与恒星光度相关，同时探讨了碰撞在低CO盘产气中的作用及富CO盘的形成机制。
2025-09-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
CO Depletion in Protoplanetary Disks: A Unified Picture Combining Physical Sequestration and Chemical Processing
在原行星盘中的气相CO丰度（相对于氢）从其ISM值${\sim}10^{-4}$降低了2个数量级，即使在考虑了冻结和光解离之后。先前的研究表明，虽然CO的局部化学处理和中平面中固体上的CO冰的封存都可以做出贡献，但这些过程似乎都不能在$1{-}3\mathrm{~Myr}$的相关时间尺度上始终达到所观察到的耗尽因子。在这项研究中，我们同时模拟这些过程，包括一个紧凑的化学网络（以碳和氧为中心）的2D（$r+z$）模拟外部（$r>20\mathrm{~au}$）磁盘区域，包括湍流扩散，卵石形成，卵石动力学。一般来说，我们发现CO/H $_2$丰度是时间和位置的复杂函数。集中在CO在温暖的分子层，我们发现，只有最完整的模型（包括化学和卵石演变）可以达到与观测一致的耗尽因子。在没有压力陷阱，高效的星子形成，或高宇宙射线电离率，该模型还预测了CO蒸气内部的CO雪线的复苏。我们显示的元素（C/O）和（C/H）比（在气体和冰相）的物理和化学过程的影响，讨论使用CO作为磁盘质量示踪剂，最后，连接我们预测的卵石冰组成的原始微行星发现在冷经典柯伊伯带和碎片磁盘。
2020-07-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Protoplanetary and Transitional Disks in the Open Stellar Cluster IC 2395
我们提出了新的深UBVRI图像和高分辨率的多目标光谱的年轻（~ 6 - 10万年），相对较近（800 pc）的疏散星团IC 2395。我们识别了近300个星团成员，并利用测光方法估计了它们的光谱类型，从早期B到中期M。我们还提出了一个红外成像调查的中心区域使用IRAC和MIPS仪器上的斯皮策太空望远镜，覆盖波长范围从3.6到24微米。我们的红外观测使我们能够探测到起源于距离中心恒星约0.1到10天文单位半径范围内的星周盘中的尘埃。我们确定了18个II类，8个过渡盘，和23个碎片盘候选人，分别为6.5%，2.9%和8.3%的集群成员与适当的数据。我们采用相同的标准过渡盘识别其他19个星团和协会跨越年龄从~ 1到~ 18百万年。我们发现，在过渡相中的盘的数量作为具有强的24微米过量（[8] - [24] > 1.5）的总数的一部分从~ 3 Myr时的8.4 ± 1.3%增加到~ 10 Myr时的46 ± 5%。过渡盘的其他定义将产生不同的百分比，但应显示相同的趋势。
2016-09-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Four new PLanetesimals Around TYpical and Pre-main seqUence Stars (PLATYPUS) Debris Discs at 8.8mm
对碎片盘进行毫米级连续观测，可以深入了解这些盘中不可见的微行星的物理和动力学特性。微行星的物质性质和碰撞模型在其颗粒大小分布上留下了它们的特征，这可以通过毫米光谱指数来追踪。我们目前的碎片盘HD 48370，CPD 72 2713，HD 131488，和HD 32297使用澳大利亚望远镜紧凑阵列（ATCA）的典型前主序星（PLATYPUS）调查周围的PLanetesimals的一部分，8.8毫米的观测。我们检测到所有四个目标的特征光束大小为5弧秒，并得出一个粒度分布参数，这是一致的碰撞级联模型和理论预测的父星子机构的约束力是占主导地位的自引力。我们结合我们的样品与其他19毫米波长检测碎片光盘从文献和计算加权平均粒度幂律指数，这是接近经典的稳态碰撞级联模型的分析预测。我们建议在我们的碎片盘样品的两种分布的可能性，一个广泛的分布（其中q约为3.2至3.7）的“典型”的碎片盘（气体贫/非检测），和一个狭窄的分布（其中q小于3.2）明亮的气体丰富的光盘。或者，我们认为，有一个观测偏差之间的粒度分布参数和绝对流量，这可能是由于微弱的碎片光盘在厘米波长的检测率。
2021-07-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Star and Planet Formation with the Single Aperture Large Telescope for Universe Studies (SALTUS) Space Observatory
本文介绍SALTUS远红外空间任务概念，其14米主镜提供高灵敏度与分辨率，旨在通过观测水、HD、CHONS分子及冰特征，研究恒星与行星形成过程，构建盘质量样本并追踪化学演化。
2024-07-18 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Discovery of molecular gas around HD 131835 in an APEX molecular line survey of bright debris disks
碎片盘被认为是气体贫乏的，但最近的观测表明，在几个1000万至4000万年的古老系统中存在分子或原子气体。我们使用APEX和IRAM 30米射电望远镜在20个明亮的碎片盘中寻找CO气体。在一个案例中，在1600万年前的A型恒星HD 131835周围，我们发现了一个新的含气碎片盘，在那里成功地检测到了CO 3-2跃迁。其他单个系统均未显示可测量的CO信号。我们的Herschel空间天文台HD 131835的远红外图像在70和100 $μ$ m处都勉强分辨出圆盘，特征半径为~170 au。虽然HD 131835的恒星性质类似于$β$ Pic，但它的尘埃盘性质类似于最大质量的年轻碎片盘。随着HD 131835中气体的检测，已知含有CO的碎片盘的数量增加到了4个，它们都环绕着年轻的（$\leq$ 4千万年）A型恒星。基于125 pc以内的统计数据，我们认为在年轻A型星周围的大质量碎片盘中存在可检测到的气体是一种普遍现象。我们目前的数据无法得出HD 131835中气体起源的结论。如果气体是次级的，是由微行星的分裂产生的，那么HD 131835是一个非常年轻的行星，就其盘而言，它是$β$ Pic系统的更大质量的类似物。然而，这个系统也可能类似于HD 21997，拥有一个混合盘，其中气体物质主要是原始的，而尘埃颗粒主要来自星子。
2015-10-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Star-Disc-Binary Interactions in Protoplanetary Disc Systems and Primordial Spin-Orbit Misalignments
我们研究了在外部双星影响下原恒星和它的星周盘之间的相互作用，以确定相互恒星自旋盘失准角的演化。倾斜双星作用在星盘上的引力力矩使星盘绕双星轴进动，而旋转诱导的四极矩引起的星-盘相互作用力矩使恒星自旋和星盘角动量轴相互进动。当星盘系统随时间演变使得两个进动频率彼此交叉时，可以从小的初始值产生显著的星盘失准角。这种“长期共振”行为可以从自旋和圆盘角动量的进动动力学中以几何方式来理解。我们推导出这种共振发生的条件，并发现它们可以满足合理的原恒星盘二进制参数。星盘倾角的演变也受到质量吸积和磁星盘相互作用力矩的影响，这可以促进或减少星盘不对准。一般来说，只要初始的二元盘倾角大于几度，就可以在盘的寿命内产生各种星盘失准角。我们讨论了我们的研究结果的影响恒星的自旋方向的双星，原恒星盘和碎片盘的对齐/错位，以及恒星的行星系外系统。特别是，如果热彗星是由外部恒星伴星引起的Kozai效应产生的，那么很可能“原始”的星盘错位已经由星盘双星相互作用产生。即使在Kozai效应被抑制的系统中，在原行星盘阶段仍然可能产生未对准的行星。
2014-02-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Molecular gas in young debris disks
富气原始盘和稀薄贫气碎片盘通常被认为是星周物质演化的两个不同阶段。有趣的是，年轻的主序星鲸鱼座49周围的碎片盘拥有大量的分子气体，可能代表了两个阶段之间缺失的环节。为了通过发现更多的49个类Ceti系统来了解拱星盘中气体组分的演化，我们利用Atacama Pathfinder EXperiment进行了CO J=3-2的调查，目标是20个红外发光碎片盘。这些系统填补了原始和古老的脆弱碎片盘之间的差距，在分数光度。在这里，我们报告的第二个49 Ceti类磁盘周围的30万年的A3型恒星HD 21997，一个成员的天鸽协会的发现。这个系统也在CO（2-1）跃迁中被探测到，可靠的年龄测定使它成为比鲸鱼座49号更古老的含气盘。虽然HD 21997和49 Ceti的分光度不是特别高，但这些物体似乎拥有我们样本中最扩展的圆盘。用Keplerian圆盘模型结合LIME辐射转移程序再现了HD 21997的双峰分布。基于它们的相似性，49 Ceti和HD 21997可能是迄今为止尚未定义的相对古老（>~ 800万年）的新类别的第一个代表，气态尘埃盘。从我们的研究结果，无论是原始的起源，也不稳定的二次生产从冰冷的星子可以明确地解释存在的CO气体在磁盘的HD 21997。
2011-09-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
