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
Near-Infrared Image of the Debris Disk around HD 15115
我们提出了一个斯巴鲁/IRCS H波段图像的边缘上的碎片盘周围的F2 V星HD 15115。我们探测到的碎片盘,它有一个弓形和不对称的表面亮度,在1- 3”(~50- 150 AU)的投影分离。盘表面亮度在西侧比东侧亮约0.5- 1.5等。我们使用一个倾斜的环形盘模型来探测盘的几何形状。模型拟合表明,磁盘有一个半径为86 AU和偏心率为0.06的内孔。圆盘模型还表明,西侧的尘埃量是东侧的2.2倍。在$\gtrsim$ 45天文单位处可能存在一颗质量为几万亿的行星,它在拉格朗日点捕获颗粒,打开偏心间隙。这种情况可以解释偏心间隙和灰尘量的差异。在恒星年龄为几百万年的情况下,一次剧烈的星子碰撞可能会导致西侧的尘埃增加。星际介质相互作用也被认为是表面亮度不对称的一种可能的解释,但它几乎不影响内孔附近的大颗粒。
2014-12-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
A New M Dwarf Debris Disk Candidate in a Young Moving Group Discovered with Disk Detective
我们使用磁盘侦探公民科学项目和BANYAN II贝叶斯分析工具,以确定一个新的候选成员附近的一个年轻的协会与红外过量。WISE J080822.18-644357.3是一个M5.5型的碎片盘系统,在12和22 $μ$ m处都有大量的碎片,它可能是$\sim 45$ Myr-古老的船底座星协的成员($\sim 90\%$ BANYAN II概率)。由于这将是最古老的M矮碎片盘中检测到的一个移动的群体,这一发现可能是一个重要的限制,我们的理解M矮碎片盘的演变。
2016-10-17 astro-ph.EP
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
New debris disks in nearby young moving groups
附近年轻的移动星群成员中有相当一部分拥有星周碎片尘埃盘。由于它们的接近和年轻,这些盘是研究碎片尘埃和星子带早期演化的有吸引力的目标。在这里,我们提出了70和160 $μ$米的观测31个系统中的$β$ PIC移动集团,并在杜鹃座,钟表协会,天鸽,船底座和阿古斯协会,使用赫歇尔空间天文台。这些恒星以前都没有在远红外波段被观测到。我们的赫歇尔测量得到了来自WISE卫星的整个样品的光度测量的补充,以及一个源HD 48370的亚毫米/毫米连续数据的补充。我们发现了六颗红外线过剩的恒星,其中四颗是新发现的。通过将我们的新发现与文献结果相结合,我们研究了所选群体中类太阳成员周围碎片盘的发生率和一般特征。在HD 38397、HD 48370、HD 160305和BD-20 951周围新发现的尘埃盘的尘埃温度<45 K,代表了这个样本中最冷的尘埃。对于HD 38397和HD 48370,在70 $μ$ m PACS图像中可分辨发射,这些盘的估计半径约为90 au。这三个系统与众所周知的围绕HD 61005的盘体一起,代表了围绕选定星系群年轻G型成员的已知碎片盘体群中质量最高的一端。在尘埃含量方面,它们类似于古代太阳系的假设碎片盘。
2016-06-29 astro-ph.EP astro-ph.GA 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
A WISE-based search for debris discs amongst M-dwarfs in nearby, young, moving groups
我们提出了一个寻找碎片光盘之间的M-矮星成员附近,年轻的(5 - 1.5亿年)移动集团(MG)使用红外(IR)测光,主要是从宽红外巡天探测器(WISE)。一个目录的100 MG M-矮星,有合适的WISE数据的汇编,其中19个被发现在22 $μ$ m有显着的红外过量发射。我们的搜索很可能是完整的光盘的流量比从光盘流量从恒星$f_{\rm d}/f_{*} > 10^{-3}$。光谱能量分布补充了2MASS测光和数据在较长的波长,并与简单的光盘模型拟合,以消除红外过剩。有一个双峰分布-十二个目标有$W1-W4 > 3$,对应于$f_{\rm d}/f_{*} > 0.02$,很可能是富含气体的原始盘。其余7个目标具有$W1-W4 < 1$($f_{\rm d}/f_{*} \lesssim 10^{-3}$),包括3个具有先前已知或疑似碎片盘的物体和4个新的碎片盘候选者,它们都是Beta Pic MG的成员。所有的红外过度都是在年龄为$< 30$ Myr的可能的MG成员中发现的。对于年龄小于或大于3千万年的天体,探测到的碎片盘频率分别从13%至5%降至$< 7$ %(置信度为95%)。这为碎片盘在这一时间尺度上的演化提供了证据,并且不支持碎片盘排放最大值在低质量恒星中发生得晚得多的模型。
2016-11-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Is there really a debris disc around $ζ^2\,\mathrm{Reticuli}$ ?
$\mathit{Spitzer}$红外过量探测表明,在Gyr-old太阳型恒星$ζ^2\,\mathrm{Reticuli}$周围存在着一个碎片盘。使用$\mathit{Herschel}$ /PACS进行的随访观察显示了双叶特征,显示亮度和位置不对称。因此,认为椎间盘边缘朝上且明显偏心。在这里,我们提出的ALMA/ACA的观察波段6和7,明确地表明,这些叶没有共同的自行与$ζ^2\,\mathrm{Reticuli}$。在这些观测中,在$ζ^2\,\mathrm{Reticuli}$周围未检测到超过$3σ$水平的通量。我们得出结论,表面亮度上限的碎片盘周围的$ζ^2\,\mathrm{Reticuli}$是$5.7\,\mathrm{μJy/arcsec^2}$在1.3毫米,和$26\,\mathrm{μJy/arcsec^2}$在870微米。我们的研究结果总体上证明了ALMA/ACA跟踪碎片盘的$\mathit{Herschel}$观测并澄清背景混淆的影响的能力。
2018-09-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Debris Distribution in HD 95086 - A Young Analog of HR 8799
HD 95086是一颗年轻的早型恒星,它拥有(1)一颗5 MJ的行星,在56 AU的投影距离处,通过直接成像显示;(2)一个突出的碎片盘。在这里,我们报告的检测69微米结晶橄榄石功能从磁盘使用斯皮策/MIPS-SED数据覆盖55-95微米。由于MIPS-SED模式的分辨率较低,因此该特征在光谱上无法分辨,但与占总尘埃质量5%的结晶镁橄榄石的发射一致。我们还提出了详细的分析磁盘SED和重新分析的解决赫歇尔获得的图像。我们的研究结果表明,围绕HD 95086的碎片结构包括一个温暖的(175 K)带,冷(55 K)盘,和扩展盘晕(高达800 AU),是非常相似的HR 8799。我们比较了这三种碎片组分的性质,并认为HD 95086是HR 8799的年轻类似物。我们进一步调查和约束单行星,双行星,三行星和四行星的架构,可以占所观察到的碎片结构,并与动力学稳定性约束兼容。我们发现,几何间隔轨道的等质量四行星配置,每个行星的质量为5兆焦耳,可以保持温暖和寒冷的碎片带之间的差距,也只是勉强稳定的时间尺度可比的系统的年龄。
2014-11-29 astro-ph.EP
ISPY -- NaCo Imaging Survey for Planets around Young stars. Discovery of an M dwarf in the gap between HD 193571 and its debris ring
上下文低质量伴星与它们所在的碎片盘之间的相互作用仍然没有完全了解。碎片盘可以由于自我搅动而演变,在这个过程中,微行星可以激发它们的邻居,达到破坏性碰撞的程度。此外,伴随物的存在可以进一步搅动圆盘(伴随物搅动)。要了解行星系形成和演化的这一基本步骤,还需要更多的信息,而在撰写本报告时,已知只有少数几个系统同时探测到并研究了伴星和碎片盘。目的。我们的主要目标是增加这些系统的样本,并了解自搅拌和伴搅拌之间的相对重要性。方法.在年轻恒星周围行星的VLT/NaCo成像巡天(ISPY)过程中,我们观察到了HD 193571,这是一颗A0碎片盘,距离68秒差距,年龄在60至1.7亿年之间。我们在Gemini-South用GPI仪器获得了L'波段的两组观测值和H波段的第三个历元。结果一个同伴被发现在所有三个时期在一个11 au(0.17 arcsec)的预计分离,并共同运动被确认通过自行分析。根据推测的圆盘大小为120天文单位,伴星似乎位于主星和圆盘之间的间隙内。L'和H波段的星等和演化轨迹的比较表明,它的质量为0.31 - 0.39太阳质量。结论.我们在HD 193571周围发现了一个以前未知的M矮星伴星,使其成为在碎片盘中发现的第三个低质量恒星物体。比较自我和同伴搅拌模型表明,同伴可能是负责搅拌光盘。
2019-06-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stirring in massive, young debris discs from spatially resolved Herschel images
相当一部分主序星被尘埃碎片盘所包围,其中短暂的尘埃颗粒通过微行星之间的碰撞得到补充。大多数破坏性碰撞发生在较小天体的轨道被动态搅动时,要么是由于当地形成的冥王星大小的微行星的引力效应(自搅动情景),要么是由于内部巨行星引起的长期扰动(行星搅动)。这些设想在碎片系统中的相对重要性尚不清楚。在这里,我们提出了新的赫歇尔空间天文台图像的11个磁盘选择从最大规模和最广泛的已知碎片系统。所有的圆盘都被发现在远红外波长下延伸,其中五个是第一次被解析。我们评估了自搅拌方案的可行性,通过比较测得的光盘大小与我们的目标的年龄计算的模型的预测。我们的结论是,自我搅拌的解释适用于七张光盘。然而,在四种情况下,预测的搅拌前向外传播的速度,假设合理的初始光盘质量,是太低,以解释冷尘埃的径向范围。因此,对于HD 9672、HD 16743、HD 21997和HD 95086,需要另一种解释。我们对RIPPic和HR 8799进行了类似的分析,得出了相同的结论。我们认为,行星搅拌是一个很有前途的可能性来解释这些系统中的磁盘属性。在HR 8799和HD 95086中,我们可能已经知道了潜在的扰动,因为它们已知的外巨行星可能是搅拌过程的原因。我们的研究表明,在最大和最重的碎片盘中,自我搅动可能不是唯一的活跃情况,行星搅动可能是一些系统中破坏性碰撞和碎片尘埃产生的原因。
2014-11-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
The HR 4796A Debris System: Discovery of Extensive Exo-Ring Dust Material
HR 4796 A环状碎片盘具有明亮的光学和红外线亮度,并具有星光散射,是研究最多(也是最好)的系外行星碎片系统之一。一颗尚未被探测到的行星的存在已经被推断(或建议),从其r = 1.05”(77 au)碎片环的狭窄宽度和内/外截断半径。我们提出了新的,高灵敏度,哈勃太空望远镜(HST)的HR 4796 A拱星碎片系统及其环境的可见光图像在一个非常广泛的范围从0.32”(23 au)到~ 15”(1100 au)的星心角。这些非常高对比度的图像是由空间望远镜成像光谱仪(STIS)获得的,使用6卷PSF模板减去日冕照相术抑制HR 4796 A的主要光线,并使用三个图像平面掩模,同时从其近角接近的M2.5V伴星中减去背景光。由此产生的图像明确揭示了嵌入在一个更大的,形态复杂的,双轴不对称exoring散射结构的碎片环。这些图像在可见光波长是敏感的,并映射,空间分布,亮度,和径向表面密度的微米尺寸颗粒超过5 dex的表面亮度。这些在外环环境中的粒子可能与系统无关,并与本地ISM相互作用。在这里,我们提出了一个新的形态和光度比以前看到的HR 4796 A系外行星碎片系统的大的敏感性小粒子在星心距离的一个数量级大于以前观察到的。
2017-12-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
The far reaches of the beta Pictoris debris disk
附近的年轻恒星β-风景如画拥有一个丰富而复杂的行星系,至少有两颗巨行星和一个几乎边缘的碎片盘,其中包含几个动力学的微行星亚群。虽然对碎片盘的内部范围进行了广泛的研究,但对盘的外部较暗部分的信息知之甚少。在这里,我们提出了一个档案FORS V波段成像数据从2003-2004年,以前没有进行科学探索,因为明亮的恒星点扩散函数的晕子结构是复杂的分析。通过基于角度差分成像的高对比度方案,采用前向建模方法来减轻自减影,我们对β Pic盘的外部范围产生了最深的成像,并提取了其形态特征。边缘盘的两个臂之间的亮度不对称性,先前在内部盘中注意到,在更大的角间距处更加明显,在1000 AU左右达到约10倍。在接近2000天文单位时,可以看到较亮的旋臂,其表面亮度为27-28等/角秒^[2]。与亮度不对称性非常相似,两个臂之间存在倾斜角不对称性,其在大间距处变得越来越极端。7.2度的外倾角只能解释为如果外盘比内盘更远离边缘倾斜,或者如果它的尘埃具有更强的散射各向异性,或者(最有可能)两者兼而有之。强烈的不对称性意味着存在一个高度偏心的运动盘组件,这可能是由一个破坏性的事件被认为发生在一个更接近的位置在磁盘。
2021-01-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
VLT/SPHERE Multi-Wavelength High-Contrast Imaging of the HD 115600 Debris Disk: New Constraints on the Dust Geometry and the Presence of Young Giant Planets
年轻而活跃的行星系可以形成碎片盘,比行星本身更容易成像。这些盘的形态和演化可以帮助推断负责产生和塑造碎片结构的假定行星的性质。我们提出了积分场光谱和双波段成像从VLT/SPHERE($1.0 - 1.7 μm$)的碎片盘周围的年轻的F2 V/F3 V星HD 115600。我们的目标是:1)描述碎片环的几何形状和组成,2)寻找年轻巨行星的热发射,3)在没有探测到行星的情况下,完善HD 115600周围可能行星的推断属性,为未来探测它们做准备。使用不同于发现论文(Henyey-Greenstein)的尘埃散射模型(ZODIPIC)来模拟盘的几何形状,我们发现盘的中心半径为$a_0 = 46 \pm 2$ au,偏移量为$Δα$,$Δδ$ = $ -1.0 \pm 0.5, 0.5 \pm 0.5$ au。这个偏移量比以前发现的要小,这表明看不见的质量较低的行星可能正在雕刻圆盘。SPHERE在Y-J波段的圆盘光谱显示红色,在GPI看到的H波段变成中性或略蓝色,与处理过的有机物和水冰的混合大块圆盘组成大致一致。虽然我们所观察到的领域包含了大量的背景物体在广泛的分离,没有系外行星已被直接观察到的质量灵敏度限制$2-3(5-7) M_{\rm J}$之间的预计分离40和200 AU的热(冷)启动模型。
2018-11-21 astro-ph.EP
Feasibility of transit photometry of nearby debris discs
碎片盘中的灰尘不断通过较大物体之间的碰撞而补充。在本文中,我们研究了一种方法来检测这些碰撞。我们生成的模型的基础上最近的结果在北落师门碎片盘,在那里我们模拟一个背景恒星过境背后的光盘,由于北落师门自行。通过模拟碎片盘中碰撞引起的尘埃云膨胀,我们研究了是否有可能观察到背景恒星亮度的变化。我们的结论是,在北落师门碎片盘的情况下,可以观察到光学深度的变化,光学深度的值范围从$10^{-0.5}$的致密尘埃云$10^{-8}$的最弥漫的云相对于背景光学深度的$\sim1.2\times10^{-3}$。
2014-02-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Keck/NIRC2 Imaging of the Warped, Asymmetric Debris Disk around HD 32297
我们目前的凯克/NIRC 2 $K_{s}$波段高对比度日冕成像的发光碎片盘周围的附近,年轻的A星HD 32297解决了在$r$ = 0.3-2.5 \arcsec{}($\approx$ 35-280 AU)的投影分离。该盘向北高度翘曲,并在$r$ $\approx$ 110 AU内部呈现复杂的“波浪形”表面亮度轮廓,其中轮廓中的峰值/平台在东北和西南盘叶之间移动。在$r$ = 35-80天文单位时,星盘的西南侧亮度为50- 100%,其亮度峰值的位置大致与星盘的毫米发射峰值重合。光谱能量分布模型表明,HD 32297至少有两个尘埃群,可能来自两个独立的带,可能在不同的位置,可能在距离符合表面亮度峰值。一个单一尘埃带的盘模型包括一个具有两个分量的相位函数和一个5-10天文单位的近心偏移量,解释了盘的翘曲结构,并再现了一些表面亮度轮廓的形状(例如整体的“波浪”轮廓,SB峰/坪位移),但更差地再现了盘的亮度不对称性。虽然可能有其他的解释,SW盘亮度峰值和磁盘的峰值毫米发射之间的协议是一致的非常小,亚井喷大小的尘埃和大,0.1-1毫米大小的颗粒在$\approx$ 45 AU跟踪相同的母种群的星子的过密度。新的近红外和亚毫米观测可能能够澄清是否需要更复杂的颗粒散射特性或由一个看不见的行星动力学雕刻来解释HD 32297的磁盘结构。
2012-07-17 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
A Multi-Wavelength Study of the Highly Asymmetrical Debris Disk Around HD 111520
我们使用双子行星成像仪(GPI)的光谱和偏振模式,在$J$、$H$和$K1$近红外(NIR)波段观测了近边缘碎片盘系统HD 111520。有了这些新的观测结果,我们进行了实证分析,以更好地了解磁盘形态及其高度不对称的性质。我们发现,磁盘具有较大的亮度和径向不对称性,最突出的是在较短的波长。我们还发现,峰值偏振强度的径向位置在恒星的两侧相差11 AU,这表明该盘可能是偏心的,尽管这样的偏心率并不能完全解释观测到的大亮度和径向不对称性。对HST的盘晕的观测也显示盘在较大的分离处被扭曲,在西北方向有分叉特征,进一步表明在这个系统中可能有一颗行星创造了一个不对称的盘结构。测量圆盘的颜色显示,较亮的延伸部分比较暗的延伸部分更蓝,这表明两侧具有不同的尘埃颗粒特性。这一发现,以及大的亮度不对称性,与在圆盘北部延伸的两个大型天体之间发生巨大撞击的假设一致,尽管仅基于近红外观测来证实这一点是不可行的。后续成像与ALMA解决尘埃质量分布的不对称性是必不可少的,以确认这种情况。
2022-05-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Apocenter glow in eccentric debris disks: implications for Fomalhaut and epsilon Eridani
碎片盘通常采取偏心环的形式,表面亮度具有方位不对称性。这样的圆盘通常被描述为“近心辉光”,在最靠近中心恒星的区域增强了圆盘的亮度。然而,在长波长下,盘的远心应该比它们的近心亮:在长波长极限下,我们发现远心/近心通量比与盘的偏心率e成1+e的比例。我们产生了这种“远心辉光”的新模型,以探索其原因和波长依赖性,并研究其作为尘埃颗粒特性探针的潜力。基于我们的模型,我们认为,几个远红外和(亚)毫米图像的北落师门和波江座碎片环与赫歇尔,JCMT,SHARC II,ALMA和ATCA应重新解释为建议或远心辉光的例子。这种重新解释产生了新的限制磁盘的尘埃颗粒的属性和大小分布。
2016-09-15 astro-ph.EP
Subaru/SCExAO First-Light Direct Imaging of a Young Debris Disk around HD 36546
我们提出了$H$波段散射光成像的一个明亮的碎片盘周围的A0星HD 36546从斯巴鲁Coronagraphic极端自适应光学(SCExAO)系统与数据记录的HiCIAO相机使用矢量涡日冕。SCExAO跟踪从$r$ $\sim$ 0.3”到$r$ $\sim$ 1”(34- 114 au)的磁盘。圆盘的取向接近东西方向(PA $\sim$ 75 $^{o}$),倾斜度为$i$ $\sim$ 70- 75 $^{o}$,并具有强烈的前向散射($g$ $>$ 0.5)。它是一个扩展的盘而不是一个尖锐的环;第二个,扩散的尘埃人口从盘的东侧延伸。虽然HD 36546的内在性质与广泛的年龄范围($t$ $\sim$ 1- 250 $Myr$)一致,但它的运动学和对同时代恒星的分析表明它的年龄很年轻(3- 10 $Myr$),并且可能与金牛座-御夫座的恒星形成历史有关。SCExAO的行星与恒星的对比度与双子座行星成像仪的对比度相当;对于年龄为10 $Myr$的行星,我们排除了质量与HR 8799 b相当的行星,超出了23 au的预计分离。一个巨大的冰冷的小行星盘或一个看不见的超木星行星在$r$ $>$ 20 au可以解释磁盘的可见性。HD 36546碎片盘可能是迄今为止成像的最年轻的碎片盘,是目前运行的SCExAO极端AO系统中第一个新发现的物体,非常适合2017年SCExAO/CHARIS的光…
2017-01-16 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
A $~75\%$ Occurrence Rate of Debris Discs around F stars in the $β$ Pic Moving Group
只有20%的旧场星有可探测的碎片盘,留下了一个问题,即在剩下的80%周围存在什么样的碎片盘。年轻的移动群体允许探测这个人口,因为光盘预计已明亮earlieron. This本文考虑的人口F~星在23~ Myr岁的BPMG中,我们发现9/12的目标拥有光盘。我们还分析了ALMA存档数据,得出4个光盘的半径,提出了HD~164249的63 au半径光盘的第一个图像。将BPMG的结果与$\sim45$ ~Myr和$\sim150$ ~ Myr-老的运动~星群的星盘样品以及场星周围的星盘样品进行比较,发现年轻运动~星群的星盘发生率与BPMG相当,但显著高于场星。BPMG盘比场星周围的盘小。然而,由于目标数量较少,这种差异在统计学上并不显著。然而,通过分析分数光度与盘半径参数空间,我们发现,在第一个1亿年内,在人口考虑下降了两个数量级的分数光度。这比碰撞演化所预期的要快得多,意味着衰变相当于$1/\text{age}^2$。我们将这种消耗归因于嵌入的行星,这些行星将在170~ $M_\text{earth}$左右导致适当时间尺度上的消耗。然而,我们不能排除附近年轻星团的不同诞生环境导致比可能在更致密环境中形成的场~星的祖先更明亮的碎片盘。
2021-01-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Resolved Millimeter Emission Belt in the AU Mic Debris Disk
我们目前的成像观测在1.3毫米的碎片盘周围的附近的M-型耀斑星AU Mic与光束大小3弧秒(30 AU)的亚毫米阵列。这些数据揭示了围绕恒星的热尘埃辐射带,其边缘几何形状与在光学波长处检测到的更广泛的散射光盘相同。简单的建模表明发射带的中心半径约为35 AU。这个位置是一致的,与水库的星子先前调用来解释形状的散射光表面亮度分布通过大小依赖的尘埃动力学。这条带的发现进一步加强了AU Mic和它更大质量的姐妹星Beta Pic周围的碎片盘之间的亲缘关系,它们是同一个~ 1000万年前的移动群的成员。
2012-03-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
VLT/SPHERE survey for exoplanets around young, early-type stars including systems with multi-belt architectures
前序星和主序星周围的尘埃碎片盘是微行星和系外行星存在的潜在标志。因此,巨大的行星形成预计将在磁盘的演变中发挥关键作用。这是间接证实了现有的亚毫米近红外图像的年轻的原行星和冷却尘埃碎片盘周围的主序星通常显示大量的空间结构。最近发现的大部分巨行星影像都是在拥有星周盘的年轻早期型恒星周围发现的。在这种情况下,我们已经进行了一个直接成像计划,旨在最大限度地提高我们发现巨行星的机会,并瞄准了22颗年轻的早期恒星。其中约一半显示出多带结构的迹象。利用SPHERE的IRDIS双波段成像仪和IFS积分场摄谱仪获取了高亮度日冕差分近红外图像,对这些年轻、尘埃、早型恒星的近距离环境进行了系统的研究。我们证实了在HIP 34276、HIP 101800和HIP 117452周围探测到的伴星是稳定的背景源和双星伴星。HIP 8832、HIP 16095和HIP 95619周围的伴随候选物被确定为背景污染。对于我们推断存在碎片带的恒星,可以计算出清除碎片间隙所需的行星的理论最小质量。动态质量极限至少为$0.1 M_J$,并且可以超过$1 M_J$。直接成像数据通常对行星敏感,低至1 $''$的$\sim 3.6 M_J$,最好的情况下是$1.7 M_J$。这两个限制严格限制了每个目标周围可能存在的行星系。这些系统可能会被下一代行星成像仪探测到。
2020-06-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
New Debris Disks Around Young, Low Mass Stars Discovered With The Spitzer Space Telescope
作为斯皮策保证时间计划的一部分,我们对70颗A到M型矮星进行了24和70微米MIPS观测,估计年龄从800万年到1.1千兆年。我们的样本选自具有常见年轻指标的恒星,如锂丰度,X射线活动,色球活动和快速旋转。我们将我们的MIPS观测结果与经验推导的K-[24]颜色作为恒星有效温度的函数进行比较,以确定24和70微米的过量。我们确认之前发布的HD 92945、HD 112429和AU Mic的70微米超标。我们目前发现了五颗恒星70微米的超差:HD 7590,HD 10008,HD 59967,HD 73350和HD 135599。我们还提出了对10颗恒星的24微米超差的检测:HD 10008,GJ 3400 A,HD 73350,HD 112429,HD 123998,HD 175742,AT Mic,BO Mic,HD 358623和GI 907.1。我们发现,大70微米的过剩是不太常见的恒星周围的有效温度小于5000 K(3.7%)比周围的恒星有效温度在5000 K和6000 K(21.4%),尽管较冷的恒星有一个年轻的中位年龄在我们的样本(12与3.4亿年)。我们发现,先前报道的TWA 13 A在70微米处的过量是由于附近的背景星系。在附录中,我们提出了一个更新的分析尘埃颗粒去除时间尺度由于颗粒颗粒碰撞和辐射压力,坡印廷-罗伯逊阻力,恒星风阻力和行星尘埃动力学相互作用。
2009-04-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dissecting the Moth: Discovery of an off-centered ring in the HD 61005 debris disk with high-resolution imaging
被称为“飞蛾”的碎片盘以其异常不对称的表面亮度分布命名。它位于约9000万年前的G8 V恒星HD 61005周围,分辨率为34.5 pc,之前已经被HST成像为1.1和0.6微米。偏振观测表明,星周物质由两种不同的成分组成,一种是边缘接近的圆盘或环,另一种是后掠特征,这是与星际介质相互作用的结果。我们用VLT/NACO H波段成像以前所未有的分辨率解决了这两个分量。使用优化的角度差分成像技术来消除恒星的光,我们揭示了盘组件作为一个明显的窄环,倾角i=84.3 \pm 1.0°。我们确定的半长轴a=61.25 \pm 0.85 AU和偏心率e=0.045 \pm 0.015,假设近星点位于沿视盘长轴。因此,光环中心与恒星的距离至少为2.75 \pm 0.85 AU。这种偏移,加上相对陡峭的内缘,可能表明有一颗行星伴星扰动了残留的微行星带。从我们的成像数据中,我们为同伴设定了质量上限,排除了任何高于氘燃烧极限的物体,分离到0.3”。环在长轴和短轴上都表现出强烈的亮度不对称性。较亮的正面可能表明前向散射颗粒,而东北和西南分量之间的亮度差异只能部分地由环中心偏移解释,表明环一侧的密度增加。后掠分量表现为两条流光,分别来自碎片环的东北和西南边缘附近。
2010-11-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Collisions in a gas-rich white dwarf planetary debris disc
WD 0145+234是一颗白矮星,它正在从行星物质的环星盘中吸积金属。自2018年以来,它表现出3-5微米通量的大幅持续增长。后续的斯皮策测光显示,到2019年底,圆盘的发射已经开始减少。叠加在亮度下降的随机增亮事件表明,在拱星固体碰撞演化过程中释放的尘埃。一个简单的模型被用来表明观测结果确实与正在进行的碰撞相一致。在这个系统中已经探测到了罕见的星周气体发射谱线,支持了白矮星碎片盘作为碰撞气体和尘埃产生场所的新图像。
2021-06-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
JWST/NIRCam Coronagraphy of the Young Planet-hosting Debris Disk AU Microscopii
使用JWST/NIRCam对AU Mic系统进行3-5 μm日冕观测,首次获得该波长下的岩屑盘图像,未发现伴星候选体,但对宽轨道巨行星施加了最深度的直接成像约束。
2023-08-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
ALMA observations of the debris disk around the young Solar Analog HD 107146
我们目前ALMA连续观测在1.25毫米的碎片盘周围的$\sim$ 1亿年的老太阳模拟HD 107146的波长。连续辐射从中心恒星延伸约30至150 AU,在中间半径处表面亮度降低。我们分析的ALMA干涉vibration使用碎片盘模型与径向轮廓的灰尘表面密度参数化为i)一个单一的幂律,ii)一个单一的幂律与间隙,和iii)一个双幂律。我们发现,模型的径向宽度$\sim 8$ AU的距离为$\sim 80$ AU从中央恒星,以及双幂律模型的尘埃表面密度下降在$\sim 70$ AU提供更好的ALMA数据比单幂律模型。我们讨论了可能的情况HD 107146碎片盘的起源使用模型的星子带中,冥王星大小的物体的形成触发破坏性碰撞的大型机构,以及模型,考虑的相互作用的一个行星系的星子带和空间变化的尘埃不透明度在整个磁盘。如果未来更高的角分辨率和灵敏度的观测证实了这里讨论的完全耗尽的间隙结构,那么一颗质量约为几个地球质量的行星在距离中心恒星$\sim 80$ AU的近圆形轨道上运行,将是间隙存在的一个可能解释。
2014-10-30 astro-ph.EP
On the Vega Debris Disc's Dust Grains: Short-Lived or Long-Lived ?
通过斯皮策太空望远镜的观测,Su等人(2005年)表明织女星碎片盘主要由小到足以被辐射压力吹出的颗粒组成。这意味着织女星碎片盘颗粒的寿命相对较短,约1000年,并且需要持续的尘埃生产来维持所观察到的碎片盘。然而,Krivov等人(2006年)的理论计算表明,织女星碎片盘主要由10微米的颗粒组成,如果碎片盘处于稳定状态,这些颗粒将处于束缚轨道,因此寿命很长。为了解决这一矛盾,我们通过动力学模拟,确定了颗粒的轨道演化和密度分布,寻求了一个能再现观测到的表面亮度的颗粒尺寸分布模型。结果表明,当颗粒尺寸分布为幂律分布时,可以建立具有1/R圆盘密度分布的自洽动力学模型。此外,这两种类型的模型,短寿命和长寿命的谷物为主,是与观测数据相一致。
2009-09-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Astrometric Accelerations as Dynamical Beacons: A Giant Planet Imaged Inside the Debris Disk of the Young Star AF Lep
本文报告了利用Keck/NIRC2对年轻恒星AF Lep进行高对比度成像,直接发现了一颗位于碎屑盘内的巨行星AF Lep b,并通过联合轨道拟合精确测定了其动力学质量、半长轴和偏心率,突显了天体测量加速度在发现和表征长周期行星方面的潜力。
2023-05-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
What and Whence 1I/`Oumuamua: A Contact Binary from the Debris of a Young Planetary System?
我们太阳系中第一个被证实的星际闯入者,1 I/`Oumuamua,很可能是从另一颗恒星喷出的一个小天体,但它短暂的飞越和微弱的光线使它很难研究。两个显着的性质是它的大(高达2.5等)的旋转变化和它的运动相对于太阳之前遇到。前者表明它是一个极其细长的形状(长宽比约为10),后者则是来自附近星协中一颗年轻恒星的原行星盘。与预期相反,它也不像彗星。1 I/`Oumuamua的变异性也可以解释,如果它是一个接触双星组成的近平衡椭球组件和非均匀的表面,即较亮,灰尘覆盖的内朝向半球和较暗,无尘的外朝向两极。这种形状是辐射、潮汐和碰撞的合理结果,在这些系统中,行星正在清除星子盘。1 I/`Oumuamua与一个年轻(<1亿年)恒星协的运动一致的概率<1%。如果它是年轻的,它的检测相对于更多,更老的同行可以解释为选择效应,由于银河系宇宙射线和尘埃的损失使表面变暗。1 I/`Oumuamua表面上没有冰,可以解释为如果喷出的岩石微行星的特征是比它们的冰对应物更小,因此数量远远多于它们的冰对应物:太阳系目前可能有几个这样的物体被木星和太阳的联合引力捕获。
2018-04-15 astro-ph.EP
Planetesimal/Debris discs
这一章为年轻的研究人员介绍了我们目前对碎片盘的理解。它介绍了它们的一些基本性质和可观测性,并描述了我们认为它们是如何形成和碰撞演化的。特别强调的是致力于ALMA观测的尘埃和气体,这限制了星子的分布,他们的挥发性成分,和潜在的挥发性输送到行星大气。
2022-02-14 astro-ph.EP
Using debris disk observations to infer substellar companions orbiting within or outside a parent planetesimal belt
本文通过数值模拟研究亚恒星伴星长期摄动对碎屑盘尘埃动力学的影响,发现不同波段亮度分布差异可揭示伴星位置,并提出结合JWST/MIRI和ALMA观测来区分内侧或外侧摄动体的方法。
2024-12-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Modeling Self-Subtraction in Angular Differential Imaging: Application to the HD 32297 Debris Disk
本文提出了一种新的空间扩展辐射自减的正演模拟方法,该方法采用角微分成像(ADI)算法处理观测数据。星周盘的高对比度直接成像受到准静态散斑噪声的限制,通常使用ADI来抑制这些散斑。然而,由于磁盘的有限空间范围,ADI的应用可能导致磁盘信号的自减。这种信号衰减随径向分离而变化,并使磁盘表面亮度的测量结果产生偏差,从而影响了有关灰尘分布的物理过程的推断。为了补偿这种衰减,我们对磁盘结构进行了前向建模,并计算了每次分离时自减函数的形式。作为一个概念的证明,我们应用我们的方法,以1.6和2.2微米凯克AO NIRC 2散射光观测的HD 32297碎片磁盘减少使用的“局部优化组合的图像”(LOCI)算法的变体。我们能够恢复磁盘表面的亮度,否则失去了自减和产生简化模型的亮度分布,因为它出现和没有自减。从后者的模型中,我们提取径向配置文件磁盘的亮度,宽度,中平面的位置,和颜色是无偏的自减法。我们对这些测量结果的分析表明,在r~110 AU的亮度曲线幂律和随着与恒星的分离而增加的盘宽度中有一个突破。我们还验证了磁盘曲率,位移中平面向西北方向相对于一个直的基准中平面高达30 AU。
2013-10-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
Cyclic Variability in Brightness of the Young Solar Analog BE Ceti
本研究分析年轻类太阳恒星BE Cet 1977-2019年测光数据,发现其平均亮度存在6.76年周期变化,揭示了自转光变振幅随活动周期的变化及耀斑事件。
2023-04-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Carbon monoxide gas produced by a giant impact in the inner region of a young system
类地行星形成的模型预测,在年轻的原行星盘消散之后,行星聚集的最后阶段持续了数千万年,主要是行星碰撞。正是通过这些巨大的撞击,像年轻的地球这样的行星才成长到最终的质量,并实现长期稳定的轨道配置。一个关键的预测是,这些撞击会产生碎片。迄今为止,关于撞击后碎片的最令人信服的观测证据来自附近2300万年前的A星HD 172555周围的行星系。该系统显示了大量的细尘,具有异常陡峭的尺寸分布和非典型的尘埃成分,以前归因于超高速撞击或大质量小行星带。在这里,我们报告的光谱分辨检测CO气体环与尘埃碎片共轨之间的~6-9 AU -一个区域类似于我们的太阳系的外部类地行星区域。总的来说,尘埃和CO的检测有利于大型,挥发性丰富的天体之间的巨大撞击。这表明,类似于月球形成的撞击,行星尺度的碰撞可以释放出大量的气体和碎片,并且这种气体是可观测的,为了解年轻行星的组成提供了一个窗口。
2021-10-28 astro-ph.EP
The Decay of Debris Disks around Solar-Type Stars
我们提出了一个斯皮策MIPS研究的24和70 $μ$ m的255颗F4 - K2型恒星的碎片盘过剩的衰变。我们已经使用了多种测试,包括色球和X射线活动之间的一致性,以及在HR图上的位置,来分配准确的恒星年龄。在这个光谱类型范围内,在24 $μ$ m处,小于5 Gyr的恒星的$13.6 \pm 2.8 \%$有超过3 $σ$或更高的水平,而没有老恒星,证实了以前的工作。在70 $μ$ m时,年轻恒星的$22.5 \pm 3.6\%$在$ \ge$ 3 $σ$显著性上有过量,而只有$4.7^{+3.7}_{-2.2}$ %的老恒星有过量。为了更有力地描述碎片盘的远红外行为,我们通过包括来自DEBRIS和DUNES调查的恒星来加倍样本。对于这个组合样本中的F4 - K4恒星,在光谱类型(检测到的分数为21.9 $^{+4.8}_{-4.3}\%$,晚期F; 16.5 $^{+3.9}_{-3.3}\%$,G;和16.9 $^{+6.3}_{-5.0}\%$,早期K)的远红外过量的发生率中只有微弱的(统计上不显著的)趋势。把这一光谱类型范围放在一起,在3 Gyr和4.5 Gyr之间,分数光度刚好低于$10^{-5}$的过度发生率有显著下降。有一个迹象表明,红外过剩的衰减时间尺度变化大致与光度的分数成反比。这种行为符合被动进化的理论预期。然而,在最古老的恒星周围检测到的过度行为比被动演化所预…
2014-02-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
A search for circumstellar gas in pre-main-sequence debris discs using absorption spectroscopy
School of Physics & Astronomy, University of Leeds(利兹大学物理与天文学院);Astrophysics Research Cluster, School of Mathematical and Physical Sciences, The University of Sheffield(谢菲尔德大学数学与物理科学学院天体物理学研究集群)
研究利用吸收光谱法,通过比较主序前恒星及年轻恒星样本残余光谱与附近恒星等光谱,测试星际吸收并确定星际气体起源,识别出两个新含气碎片盘,增加了年轻含气碎片盘数量,为相关系统研究铺平道路。
2026-07-10 astro-ph.EP
Direct Imaging and Spectroscopy of a Young Extrasolar Kuiper Belt in the Nearest OB Association
我们描述了在HD 115600周围发现的一个明亮的、年轻的柯伊伯带状碎片盘,它是一个$\sim$ 1.4- 1.5 M $_\mathrm{\odot}$,$\sim$ 1500万年前的Sco-Cen OB协会成员。我们从\textit{Gemini Planet Imager}得到的H波段日冕照相/积分场光谱显示,该环的半长轴(光度标度)为($\sim$ 22 AU)$\sim$ 48 AU,类似于目前的柯伊伯带。这个圆盘似乎有中性的散射尘埃,是偏心的(e $\sim$ 0.1--0.2),可能是由类似于外太阳系行星的类似物雕刻而成的。盘柄的光谱显示了一个略带蓝色到灰色的盘色,与柯伊伯带的主要化学成分一致,其中水冰是一个非常合理的主要成分。HD 115600的碎片环和行星系除了是下一代极端自适应光学系统(即SCExAO、GPI、SPHERE)发现的第一个天体外,还为太阳系的早期演化、柯伊伯带的结构和组成以及碎片盘和行星之间的相互作用提供了关键的参考点。
2015-05-25 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Saturn's G and D rings provide nearly complete measured scattering/phase functions of nearby debris disks
遥远恒星周围的碎片盘的外观取决于盘中物质的散射/相位函数(SPF)。然而,描述这些太阳系外碎片盘的SPF是具有挑战性的,因为地球观测者只能看到有限范围的散射角。相比之下,土星的稀薄环可以在更广泛的几何形状范围内观察到,因此它们的SPF可以更好地受到限制。由于这些环是由从较大物体表面释放的小颗粒组成的,它们与碎片盘有合理的相似之处,因此它们的SPF可以提供对碎片盘似乎合理的散射特性的了解。这项工作检查了土星的两个尘埃环:G环(距离土星中心167,500公里)和D 68小环(距离67,600公里)。利用卡西尼号航天器上的摄像机提供的数据,我们能够估计出光环在170到0.5度散射角范围内的亮度。我们发现,这两个环表现出非常强的前向散射峰,但散射角超过60度,其亮度几乎是恒定的。这些SPFs可以很好地近似由三个Henyey-Greenstein函数的线性组合,并大致一致的不规则颗粒的SPFs从实验室测量。将这些数据与Fraunhofer和Mie模型进行比较,突出了单独从SPF中提取颗粒组成和粒度分布信息所涉及的几个挑战。这些环的SPFs还表明,碎片盘中向前散射的程度可能被大大低估。
2015-09-23 astro-ph.EP
The Peculiar Debris Disk of HD 111520 as Resolved by the Gemini Planet Imager
使用双子座行星成像仪(GPI),我们已经解决了拱星碎片盘周围的HD 111520在一个投影范围为30-100 AU的总和偏振$H$带强度。椎间盘边缘朝上,位置角约为$^{\circ}$ 165 °,沿发射棘。一个轻微的倾斜或不对称的翘曲是协变的,并改变了所观察到的磁盘发射的解释。我们采用3点扩散函数(PSF)减法,以减少恒星眩光和仪器的文物,以确认有一个大约2:1的亮度不对称之间的西北和东南扩展。这一特殊的特征使得HD 111520成为在类似的高倾斜系统(如HD 15115和HD 106906)中通过散射光观察到的不对称碎片盘的最极端例子。我们进一步确定了一个试探性的局部亮度增强和规模的高度增强与磁盘在约40天文单位远离恒星的东南扩展。我们还发现,从0.5”到0.8”,从10%到40%的分数极化上升的恒星。大的亮度不对称性和对称的偏振分数的组合使我们相信,一个方位角的尘埃密度的变化是造成所观察到的不对称性。
2016-05-09 astro-ph.EP
Imaging [CI] around HD 131835: reinterpreting young debris discs with protoplanetary disc levels of CO gas as shielded secondary discs
尽管是$>10$ Myr,但有$\sim$ 10个碎片盘,其中含有与原行星盘一样多的CO气体。这样的盘被假定为“混合的”,即,有次级尘埃但有原始气体在这里,我们表明,在这样的系统中的灰尘和气体都可以是次要的,高CO含量是由中性碳(C $^0$)的积累引起的,中性碳(C $^0$)可以保护CO免于光解;即,这些可以是"屏蔽的次级盘"。本文介绍了HD 131835的ALMA观测结果,发现了C $^0$的$\sim 3 \times 10^{-3}$ M $_\oplus$,大部分距离恒星40 - 200 au,其数量足以屏蔽先前探测到的CO。C和O起源于一个挥发物丰富的小行星带显示如何CO屏蔽变得重要时,粘性演变缓慢(低$α$参数)和/或CO产生速率高。C-$^0$的屏蔽也可能导致CO含量达到CO自屏蔽的水平,并且气体盘可能变得足够大以影响尘埃的演变。应用于HD 131835观测表明,如果$α\sim 10^{-3}$可以解释这些;在C $^0$和CO中的内腔也可能意味着系统尚未达到稳态。应用于其他具有高CO含量的碎片盘,发现$α=10^{-3}$与$0.1$基本一致。这些气盘的屏蔽次级性质可以通过搜索C $^0$以及CN、N $_2$和CH $^{+}$来测试,它们也被预期为C $^0$屏蔽。
2018-11-20 astro-ph.EP
The Debris Disk Around HR 8799
我们已经获得了一整套斯皮策观测数据,以表征HR 8799周围的碎片盘,并探索其性质与最近发现的三颗大质量行星的关系。我们将碎片系统分为三个组成部分:(1)在最内层行星内轨道运行的温暖尘埃(T ~150 K);(2)具有尖锐内缘的宽冷尘埃区(T ~45 K),就在最外层行星外轨道运行,并可能由其雕刻而成;(3)由冷尘埃组成的小颗粒组成的引人注目的光环。这个光环所暗示的高水平的动力学活动可能是由于大质量行星增强的引力搅拌而产生的。HR 8799相对年轻的年龄使其处于重要的早期发展阶段,可能有助于理解行星和行星碎片的相互作用,这是我们自己的太阳系演化的重要过程。
2009-09-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
First images of debris disks around TWA 7, TWA 25, HD 35650, and HD 377
我们目前的第一个图像的四个碎片盘周围的年轻(4- 2.5亿岁)M矮星TWA 7和TWA 25,K6星HD 35650,和G2星HD 377的散射光观察。我们获得了这些图像,通过再处理档案哈勃太空望远镜NICMOS日冕数据与现代后处理技术的一部分,档案遗产调查的星周环境(ALICE)计划。与其他在散射光下分辨的碎片盘相比,所有四个盘都显得暗淡而紧凑。TWA 25、HD 35650和HD 377周围的星盘看起来非常倾斜,而TWA 7的星盘几乎是正面看的。HD 35650的星盘表面亮度非常不对称。这些新的探测将M星和晚K星周围散射光中分辨出的圆盘数量从一个(AU Mic系统)增加到四个。这一新的已分辨的星盘样本使我们能够对低质量恒星和太阳型恒星周围迄今为止稀少的碎片盘进行比较研究。
2015-12-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
The near-infrared degree of polarization in debris disks. Toward a self-consistent approach to model scattered light observations
本文利用四个年轻岩屑盘的近红外散射光观测,约束了尘埃颗粒的线偏振度,提出包含未结合颗粒的自洽模型,发现高折射和吸收材料及未结合颗粒对解释偏振度随距离增加至关重要。
2024-06-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dust production in the debris disk around HR 4796 A
碎片盘是行星形成过程中的自然副产品。散射光或偏振光观测大多对较小的尘埃颗粒敏感,这些尘埃颗粒是由较大的星子研磨而释放出来的。光学波长的高角分辨率观测可以对小尘埃颗粒的径向和方位角分布提供关键约束。这些限制可以帮助我们更好地了解大部分尘埃颗粒在碰撞时释放的位置。我们提出的SPHERE/ZIMPOL观测的碎片盘周围的HR 4796 A,和模型的径向配置文件沿几个方位角的磁盘与代码,占恒星辐射压力的影响。这使我们能够得到一个适当的描述的径向和方位角分布的小尘埃颗粒。即使我们只沿着(或接近)盘的半长轴对径向轮廓进行建模,我们的最佳拟合模型不仅与我们的观测结果吻合良好,而且与以前发表的数据集(从近红外到亚毫米波长)也吻合良好。我们发现,参考半径位于$76.4\pm0.4$ au,和磁盘有一个偏心率$0.076_{-0.010}^{+0.016}$,与近心位于前面的磁盘(北的明星)。我们发现,小尘埃颗粒必须优先释放近心附近解释所观察到的亮度不对称。尽管母天体在远心附近花费更多的时间,亮度的不对称性意味着碰撞更频繁地发生在盘的近心附近。我们的模型可以成功地再现盘的外缘的形状,而不必调用一个外行星引导碎片盘。通过对辐射压影响的简单处理,我们得出结论:母星子位于一个宽度约为$3.6$ au的窄环中。
2019-08-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Does the Debris Disk around HD 32297 Contain Cometary Grains?
我们提出了一个自适应光学成像探测的HD 32297碎片盘在L'(3.8 \microns)获得的LBTI/LMIRcam红外仪器在LBT。在每分辨率元件的信噪比约为3-7.5(从约0.3-1.1”(30-120 AU))时检测到磁盘。在L'处的圆盘是弯曲的,正如在较短波长处所看到的那样。这可能表明磁盘不是完美的边缘上,并包含高度向前散射的颗粒。在~ 50 AU的内部,L'的表面亮度在盘的两侧急剧上升,这也是以前在Ks波段看到的。这些证据共同指向了位于$\lesssim$ 50天文单位的包含第二个内部组件的圆盘。将L'处盘的外部(50 $< r$ /AU $< 120$)部分的颜色与1-2 \microns处盘的HST/NICMOS存档图像进行比较,使我们能够测试唐纳森等人最近提出的彗星颗粒模型。我们发现,该模型未能同时匹配磁盘的表面亮度和光谱(减少卡方= 17.9)。当我们修改模型圆盘的密度分布时,我们获得了更好的整体拟合(约简卡方= 2.9)。所有数据的最佳拟合是纯水冰模型(约化卡方= 1.06),但在3.1 \microns的额外解析成像是必要的,以限制有多少(如果有的话)水冰存在于磁盘中,这可以帮助完善最初提出的彗星颗粒模型。
2014-01-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Gemini Planet Imager view of the HD 32297 debris disk
我们提出了新的$H$波段散射光图像的HD 32297边缘上的碎片磁盘获得的双子座行星成像仪(GPI)。圆盘的总强度和偏振强度被检测到,投影角间距为0.15”或20 au。另一方面,大规模的后掠晕仍未被发现,可能是其相对于母体带显着蓝色的结果。我们分析了盘脊的曲率,并估计母体带的半径为$\approx$ 100 AU,小于过去的散射光研究,但与系统的热发射图一致。我们采用了三种不同的通量保持后处理方法来抑制残留的星光和评估的表面亮度和偏振分布沿光盘脊柱。与过去的系统研究不同,我们的高保真图像显示磁盘是高度对称的,没有形态和表面亮度扰动。我们发现该系统的尘埃散射特性与在其他碎片盘中观察到的一致,HR 4796除外。最后,我们没有发现系统中存在行星质量物体的直接证据。
2020-04-13 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
Images of the Extended Outer Regions of the Debris Ring Around HR 4796 A
我们呈现了用Subaru/HiCIAO在H波段拍摄的HR 4796 A的高对比度图像,在散射光下解析碎片盘。专门的角度微分成像方法(ADI)的应用,使我们能够跟踪磁盘的内边缘与高精度,并揭示了一对“流光”从袢径向向外延伸。使用一个简单的磁盘模型与幂律表面亮度分布,我们表明,所观察到的流光可以被理解为一部分的碎片盘,这是最明显的在袢的平滑锥形外边界。我们的观测结果与预期的结果一致,即一个狭窄的微行星环在碰撞级联中被磨碎,产生具有各种粒度的尘埃。辐射力将大颗粒留在环中,并将较小的颗粒推向椭圆形甚至双曲线轨迹。我们测量并描述了盘的表面亮度轮廓,并确认了先前怀疑的盘中心沿环长轴从恒星位置的偏移。此外,我们提出的第一个证据沿短轴的偏移。这样的偏移通常被视为在圆盘的空腔内存在看不见的行星的路标。我们的图像还提供了新的限制,对同伴的存在进行了限制,直到行星质量制度(0.5”时约9个木星质量,1”时约3个木星质量)。
2011-10-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Planet as the Possible Cause of the HD 181327 Debris Disk Asymmetry
The University of Western Ontario(韦仕敦大学);Institute for Earth and Space Exploration (IESX)(地球与太空探索研究所)
本研究针对HD 181327碎片盘可见光面亮度的不对称弧状特征,提出2-5倍木星质量的62au圆轨道行星可能是其成因,解释了长波观测未发现该结构的原因,并预测了行星位置与可观测性。
2026-10-23 astro-ph.EP
IRS Spectra of Debris Disks in the Scorpius-Centaurus OB Association
我们分析斯皮策IRS光谱的110 B-,A-,F-和G-型恒星的光学薄红外过剩的天蝎座半人马座(ScoCen)OB协会。这些恒星的年龄范围从11-17百万年。根据米氏理论,我们将斯皮策IRS和斯皮策MIPS在这些源中观察到的红外过量拟合到简单的尘埃模型。我们发现,几乎所有的对象在我们的研究可以通过一个或两个尘埃带。低质量恒星周围的尘埃似乎比高质量恒星更接近,特别是对于两带系统中的温暖尘埃成分,这表明年轻恒星周围的碎片盘的质量依赖性演化。对于那些有伴星的天体,所有的尘埃距离都与伴星对碎片盘的截断相一致。几个两带系统之间的间隙可能会限制可能位于带之间的行星,可能会限制可能在这些恒星周围形成的行星的质量和位置。
2015-07-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Longest-period Young Transiting Exoplanets. A Duo of Puffy Giants inside a Debris Disk
Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利群岛天体物理研究所);Universidad de la Laguna(拉古纳大学);European Space Agency (ESA)(欧洲空间局);Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics(中央研究院天文及天文物理研究所);University of Warwick(华威大学)
通过多卫星观测预测HD 114082 b的凌星时间并确定其轨道,支持另一深度凌星的行星特性确定了行星c,重新审视碎片盘,联合建模得出行星参数,发现两颗行星似中低质量巨星,轨道近共振、共面、圆形。
2026-07-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
HD 152384: A 5 Myr old debris disk system showing a gaseous ring of refractory elements at the dust sublimation radius
European Southern Observatory(欧洲南方天文台);University of Leeds(利兹大学);University of Sheffield(谢菲尔德大学)
该研究通过VLT光谱分析500万年恒星HD 152384的星周气体,发现其尘埃升华半径处有含难熔元素的气态环,揭示其岩星子碰撞的次生起源,为早期行星系统演化提供新视角。
2026-10-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
How Sublimation Delays the Onset of Dusty Debris Disk Formation Around White Dwarf Stars
虽然许多白矮星的主机尘埃碎片盘,这些恒星的温度分布显着不同的白矮星人口作为一个整体。尘埃碎片盘只存在于温度低于27,000 K的白矮星周围。考虑到尘埃碎片盘的形成过程应该有利于更年轻、更热的白矮星,而白矮星可能拥有更不稳定的行星系,这就更加神秘了。在这里,我们应用一个复杂的材料升华模型,白矮星系统,以表明这些统计数据实际上是一个自然的结果的相互作用的热和潮汐力,并显示他们如何定义的拱星区域的尘埃碎片盘可以形成。我们证明,这些过程往往会阻止岩石材料的升华破坏和再吸积成星子的稳定性,直到白矮星冷却到25,000 - 32,000 K以下,与观测到的27,000 K的极限一致。对于纯水冰,这个临界温度低于2,700 K(需要比宇宙更早的冷却年龄);这排除了通过公认的两步机制形成的富含纯水冰的碎片盘。临界温度与大小有关;更大质量的白矮星可能在更温暖的温度下拥有尘埃碎片盘。我们的模型表明,在PG 0010+280,GD 56,GD 362,和PG 1541+651系统的磁盘的位置是一致的镁橄榄石为主的橄榄石组成。我们还发现,非常冷的白矮星可能同时拥有多个独立形成的尘埃碎片盘,这与LSPM J 0207 +3331系统的观测结果一致。
2021-04-28 astro-ph.EP astro-ph.SR