Observational Signatures of Planets in Protoplanetary Disks: Planet-Induced Line Broadening in Gaps
原行星可以通过引力盘与行星的相互作用在原行星盘中产生结构。一旦被发现，这些结构就成为行星形成的路标。在这里，我们调查的多木星质量（$M_{\rm J}$）行星使用三维流体力学和辐射转移模拟产生的磁盘的运动学签名。这样的行星打开了一个很深的缝隙，并在内部驱动跨音速垂直运动。这样的运动包括整个半盘柱的整体运动，以及尺度与尺度高度相当或小于尺度高度的湍流。他们显着扩大分子线的差距，在某些位置产生双峰线轮廓，和运动学速度色散可比热方位角平均后。同一颗行星在间隙之外并不驱动快速的垂直运动，除了在内旋臂和盘表面。寻找由多个$M_{\rm J}$行星在间隙内引起的谱线展宽需要与间隙宽度相当的角分辨率、对间隙气体温度的评估在2倍以内、以及检测来自间隙的谱线发射所需的高灵敏度。
2019-05-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observational Signatures of Planets in Protoplanetary Disks: Temperature structures in spiral arms
原行星盘的高分辨率成像揭示了螺旋结构的丰富多样性，其中一些可能是由盘-行星相互作用产生的。使用三维流体力学与$β$冷却到垂直分层的背景，以及辐射传输建模，我们调查的温度上升行星驱动的螺旋。在快速冷却的盘中，温度上升主要是由恒星辐射的贡献，在行星半径内为0.3-3%，但在行星半径外总是<0.5%。然而，当冷却时间等于或超过动力学时间时，这会被流体动力学PdV工作所淹没，它会在行星轨道半径的2倍范围内引入10-20%的扰动。我们设计了一个螺旋振幅$Δ(T)$的经验拟合，以考虑这两种效应。在冷却缓慢的地方，我们还发现，浮力螺旋的温度扰动-一个严格的3D，非等温现象-变得几乎一样强大的林德布拉德螺旋，这是服从2D和等温研究。我们的研究结果可能有助于解释在TW Hydrae和CQ Tauri等磁盘中观察到的热特征，并强调3D效应对磁盘结构具有定性的重要影响。
2021-07-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Protoplanetary Disk Evolution: Singles vs. Binaries
根据过去十年进行的大量观测，似乎在~ 100万年和~ 1000万年之间，具有原行星盘的恒星比例稳步下降。然而，我们确实知道恒星形成区的多重性分数可以高达>50%，而且多重性平均会缩短盘的寿命。因此，所观察到的大致呈指数衰减的盘可以完全归因于既不是单星也不是双星，其函数形式可能需要修改。Kraus等人（2012年）提供了非指数衰减的观测证据，他们对先前的盘频率测量进行了统计学校正，以确定双星的存在，并发现与模型一致，该模型的特征是盘分数持续高至约300万年，然后快速下降（$\lesssim$ 200万年）。我们目前的结果，从我们的高角分辨率观测计划，分别研究单星和双星的原行星盘的分数。我们发现，磁盘的演化时间尺度的恒星密切的联星（<100 AU）相比，更广泛的联星显着减少。单星和宽双星之间的吸积物的频率似乎难以区分，并发现低于预测的行星形成盘模型所管辖的粘性演化和光蒸发。
2015-08-06 astro-ph.SR
Flybys in protoplanetary discs: II. Observational signatures
在星团中潮汐的相遇扰动了年轻原恒星周围的圆盘。在Cuello等人（2019 a，论文I）中，我们详细描述了气体和尘埃中恒星飞越的动力学特征。飞越产生翘曲的盘，螺旋与演变的俯仰角，增加吸积率，和盘截断。在这里，我们提出了相应的观测签名，这些功能在光学/近红外散射光和（亚）毫米连续和CO线发射。使用有代表性的逆行和逆行的遭遇直接比较，我们后处理流体动力学模拟与辐射转移方法，以产生一个目录的多波长观测。这为在最近的近红外和亚毫米观测中识别飞掠提供了参考（例如，RW Aur、AS 205、HV Tau & DO Tau、FU Ori、V2775 Ori和Z CMa）。
2019-10-15 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
FUV and X-ray irradiated protoplanetary disks: a grid of models II - Gas diagnostic line emission
原行星盘中的大部分物质都是以气体的形式存在。气体及其诊断的研究是至关重要的，以实现磁盘的热和化学结构的详细描述。来自中心恒星的辐射（从光学到X射线波长）和粘性吸积是主要的能量来源，并在其早期阶段主导着盘的物理和化学。这就是行星形成的第一阶段将要进行的环境。我们研究恒星和磁盘参数如何影响精细结构冷却线[NeII]，[ArII]，[OI]，[CII]和H2O旋转线在磁盘中。这些线是潜在的强大的磁盘结构的诊断和他们的建模允许进行彻底的解释与仪器设施，如斯皮策和赫歇尔的意见。根据Aresu等人（2011年）的研究，我们计算了一个由240个圆盘模型组成的网格，其中X射线光度、紫外线过量光度、最小尘埃粒度、尘埃粒度分布幂律和表面密度分布幂律系统地变化。我们解决自洽的磁盘垂直流体静力学结构在每个模型和应用详细的线辐射转移计算线通量和配置文件的一系列著名的中红外和远红外冷却线。当LX <1 e 30 erg/s时，[OI] 63 μ m线通量随FUV亮度的增加而增加;当LX > 1 e 30 erg/s时，[OI] 63 μ m线通量随X射线亮度的增加而增加。[CII]157微米主要由FUV光度通过C+产生驱动，X射线对线通量的影响较小。[NeII] 12.8微米与X射线相关;从盘大气发射的线轮廓显示出一个双峰分量，由静态盘大气中的发射引起，紧挨着高速双峰分量，由非常内部边缘的发射引起。（节略）
2012-09-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Magnetic fields of protoplanetary disks
本文综述了原行星盘磁场研究，结合观测数据与MHD模型，分析角动量输运及磁通演化机制，并主张可用化石磁场理论解释观测结果。
2024-01-25 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
Observational methods for solar origin diagnostics of energetic protons
Space Research and Technology Institute – Bulgarian Academy of Sciences（保加利亚科学院空间研究与技术研究所）
本文提出了一种新的质量因子用于验证日冕物质抛射与日冕爆发对的确定性，并评估了质子峰值强度与太阳起源特性之间的相关性。
2025-12-18 astro-ph.SR
Dust Processing and Mineralogy in Protoplanetary Accretion Disks
我们讨论了不同的尘埃成分的原行星盘，特别强调颗粒组成，大小和结构。本文将强调尘埃颗粒在原行星盘中的作用，以及支持这一知识的观测结果。首先，描述了尘埃从星际介质进入CS盘的路径。然后，尘埃冷凝序列从气体中引入，以确定最有可能发生在磁盘中的物种。硅酸盐的特性进行了详细的处理：组成，晶格结构，镁铁比和光谱特征。星际介质中另一种主要的尘埃形成成分是碳，它有多种形式，从分子到更复杂的颗粒。多环芳烃的观测证据给出了年轻的恒星和太阳系的材料。我们展示了如何光散射理论和实验室数据可以用来提供尘埃颗粒的光学特性。从观测者的角度，我们讨论了如何红外光谱可以用来获得灰尘的属性，目前使用的主要光谱分析方法和它们的局限性。观测结果，确定尘埃的性质，在原行星盘，给出：首先是明亮的中等质量的Herbig Ae/Be星，然后为低质量的金牛星和褐矮星。在这里，我们提出的结果，从空间天文台ISO和斯皮策，以及从中红外干涉仪VLTI，并总结了主要的发现。我们讨论了赫比格Ae/Be和金牛T星的颗粒生长的观测证据，以及它与光谱类型和尘埃沉降的关系。最后，我们展望了未来的太空任务，这将为更长波长甚至更暗的物体打开新的窗口。
2009-11-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Simulation of a protoplanetary disk accretion activity due to a collision with a gas stream
Crimean Astrophysical Observatory of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院克里米亚天体物理观测台）
研究气体流碰撞类星盘对恒星吸积率的影响，通过三维数值模拟分析轨道参数和流体质量对吸积活动的作用，结果与两颗FU~Ori型恒星观测数据相符。
2026-04-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
The interpretation of protoplanetary disc wind diagnostic lines from X-ray photoevaporation and analytical MHD models
典型风诊断的高分辨率光谱（[OI] 6300和其他禁止发射线）通常可以分解为多个分量：蓝移高达100 km/s的高速分量通常归因于快速喷流，而窄（NLVC）和宽（BLVC）低速分量被认为是较慢的圆盘风。在假设谱线展宽主要由开普勒旋转主导的情况下，一些研究发现，BLVC应该跟踪0.05和0.5 AU之间发射的气体，并且BLVC和NLVC属性之间的相关性已被解释为排放跟踪扩展MHD风而不是光蒸发风的证据。我们计算了合成线轮廓从详细的光电离计算的X射线光蒸发模型和一个简单的MHD风模型，并分析了不同的诊断线的发射区域和由此产生的光谱轮廓。光蒸发模型再现了大多数观察到的NLVC，但不是BLVC或HVC。MHD模型能够再现所有分量，但在平均倾角处产生很少观察到的开普勒双峰。磁流体和光蒸发风的结合可以解决这个问题。我们的研究结果表明，高斯分解不允许从不同的风区的通量的一个明确的区别，线加宽往往是由流出的速度梯度，而不是由开普勒旋转为主。我们发现，所观察到的BLVC和NLVC之间的相关性并不一定意味着一个共同的起源在一个扩展的MHD风。
2020-05-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Probing Protoplanetary Disk Winds with C II Absorption
我们提出了一个分析的风吸收的C II $λ1335$双峰对40个经典的金牛座T星档案远紫外（FUV）光谱的哈勃太空望远镜。在我们的样本中，通常检测到由快速或慢速风产生的吸收特征（40个目标中的36个）。快风的风速随着圆盘倾角的减小而减小，这与准直射流的预期一致。慢风吸收检测主要是在磁盘与中间或高的倾斜，没有一个显着的依赖于磁盘倾斜的风速。在中性或单电离原子的FUV谱线中，快速和慢速风吸收都被优先探测到。Mg II $λλ2796,2804$谱线显示风吸收与C II谱线中的吸收一致。我们开发了简化的半解析圆盘/风模型来解释观测的圆盘风吸收。快风和慢风都与热磁化盘风模型的预期一致，并且通常与纯热风不一致。这两个模型和观测分析表明，风的吸收发生优先从内部磁盘，提供了一个风诊断补充光学禁止线发射，跟踪风在更大的体积。
2021-07-23 astro-ph.SR
Models and Observational Predictions of Dust Traps in Protoplanetary Discs
University College London（伦敦大学学院）
研究通过模型和观测分析，探讨原行星盘中尘埃陷阱的形成机制及影响因素，强调尘埃破碎速度与粘性参数对尘埃保留和观测特征的关键作用。
2026-01-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetary Nebulae: Observational Properties, Mimics, and Diagnostics
银河系中已知的真正的、可能的和可能的行星状星云（PN）总数接近3000个，是十年前已知数量的两倍。这些新发现是最近主要根据H-α进行的宽视场、窄带成像调查的遗产。在本文中，我们总结了各种PN发现技术，并给出了一个概述的许多类型的对象，模仿PN和出现在银河系和河外样本的污染物。基于现在可用的各种高质量多波长数据集，可以大大提高经典PN与其模拟物的区分。我们提供了更好的分类和观察的PN现象的基础上，这些更好的诊断能力的评价定义。然而，我们注意到，越来越多的证据表明，PN现象是异质性的，PN很可能是由多种进化情景形成的。特别是，一些准直共生流出和双极PN之间的关系仍然不确定。
2010-02-08 astro-ph.SR
Microwave Observations of Edge-on Protoplanetary Disks: Program Overview and First Results
我们正在进行一个多频扩展甚大阵列（EVLA）调查的边缘上的原行星盘探测固体在每个磁盘的增长，沉积到磁盘中平面，这些材料，以及连接这些现象的行星形成过程。沿我们的视线边缘上的磁盘系统的投影，使一个研究的垂直分层的大颗粒与更少的模型的依赖性比将需要的磁盘是更多的face-on.鲁棒的研究的空间分布的颗粒的大小可达~1厘米的EVLA的波长范围和灵敏度。在这方面的贡献，我们描述的目标选择和观察策略。第一个结果有关的0级源IRAS 04368 +2557（L1527 IRS），包括该源的8.46 GHz连续可变性的研究在短期和长期的基线和一个迹象表明，其原行星盘可能有一个缺乏卵石大小的颗粒。
2011-06-24 astro-ph.SR
Observational signatures of eccentric Jupiters inside gas cavities in protoplanetary discs
预测一颗年轻行星如何塑造其母行星盘的气体和尘埃排放是限制原行星盘观测中不可见行星存在的关键。我们调查的情况下，2木星质量的行星，成为偏心后，迁移到一个低密度的气体空腔在其母盘。进行二维流体动力学模拟，并通过三维辐射转移计算进行后处理。在我们的圆盘模型中，行星偏心率达到~0.25，这导致空腔内气体密度的强烈不对称。这些不对称性通过光解离而增强，并且在12 CO J=3-2积分强度图中形成大尺度不对称性。它们被证明是可检测的角分辨率和噪声水平类似的ALMA观测中实现的。此外，行星的偏心率使空腔内的气体偏心，这表现为12 CO J=3-2的速度图中的等速度线变窄，拉伸和扭曲。然而，行星的偏心率并没有引起可检测的签名，在13 CO和C18 O J=3-2内的腔，因为低柱密度。在腔外，气体保持近圆形轨道，垂直延伸的光学厚CO发射在圆盘倾角> 30度的积分强度图中显示出四瓣图案。在我们的模型中，空腔内缺乏大小尘埃，这进一步意味着当行星在空腔内偏心或仍然是圆形时，亚毫米连续辐射的合成图像和近红外偏振散射光的合成图像不会显示出显着差异。
2021-04-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observational constraints on dust disk sizes in tidally truncated protoplanetary disks in multiple systems in the Taurus region
恒星多样性对行星形成盘演化的影响仍然是争论的主题。在这里，我们提出和分析磁盘结构周围的10个多恒星系统，包括在一个公正的，高空间分辨率的调查进行ALMA的32原行星盘在金牛座恒星形成区域。在前所未有的空间分辨率~0.12”，我们探测和空间解析所有主要恒星周围的磁盘，以及8个二级和一个三级恒星周围的磁盘。多恒星系统周围的尘埃半径小于相同恒星质量范围内和同一区域内的单恒星周围的尘埃半径。在多个恒星系统中的磁盘也显示了一个陡峭的衰减毫米连续辐射的外半径比磁盘周围的单星，暗示的影响，潮汐截断盘的形状在多个系统。然而，只有当双星的偏心率相当高（通常>0.5），或者观测到的尘埃半径比气体半径小两倍，就像孤立系的典型情况一样，观测到的尘埃盘半径和观测到的恒星分离之间的比值才与潮汐截断效应的分析预测相一致。要解决这个问题，需要对多恒星系统中的气盘气体发射进行类似的高分辨率研究。
2019-07-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
3D Gap Opening in Non-Ideal MHD Protoplanetary Disks: Asymmetric Accretion, Meridional Vortices, and Observational Signatures
本研究利用热化学代码自洽计算的非理想MHD系数，探究三维非理想MHD原行星盘中间隙形成动力学，发现间隙极向磁通量集中、快速吸积层、经向涡旋等特征，揭示其对行星生长及观测的影响。
2024-11-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
An Introduction to Dust Evolution and Vertical Transport in Protoplanetary Disks
本教程介绍了原行星盘中尘埃演化与垂直传输的观测研究，阐述多波长空间分辨观测如何推断尘埃分布与性质，并描述推断不同示踪物尘埃性质及垂直高度的方法以助初学者入门。
2025-09-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observational Signatures of Planets in Protoplanetary Disks II: Spiral Arms Observed in Scattered Light Imaging Can be Induced by Planets
利用三维全球流体模拟结合辐射转移计算，研究了在近红外波段的直接成像观测中，由巨行星引起的密度波的出现。我们发现，在一个典型的磁盘中的一个6兆焦行星围绕一个1兆太阳恒星可以产生突出的和可检测的螺旋臂的内部和外部的轨道。内臂具有（1）两个大致m=2对称的良好分离的臂，（2）表现出约10-15度的螺距角，（3）在方位角方向上约180-270度的延伸，以及（4）约150%的表面亮度增强，所有这些都与SAO 206462和MWC 758系统中观察到的螺旋臂大致一致。外臂不能解释观测结果，因为它们在典型的圆盘刻度高度下缠绕得太紧。我们证实了以前的结果，外密度波激发的1兆焦耳的行星表现出低对比度的IR和实际上是不可检测的。我们还发现，波的3D效果是重要的。与等温模型相比，密度波在绝热盘表现出较弱的表面密度的对比度，但在散射光图像的对比度较强，由于在前者更明显的垂直结构所造成的冲击加热。为了在圆形轨道上驱动观测到的具有外部伴星的成对臂，需要一颗大质量行星，可能是棕矮星，在SAO 206462中大约[r~0.7”，PA~10度]（位置角PA从北到东），在MWC 758中[r~0.6”，PA~10度]。它们的存在可以通过直接成像行星搜索来证实。
2015-07-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observational constraints on disc sizes in protoplanetary discs in multiple systems in the Taurus region. II. Gas disc sizes
多恒星系统的形成是恒星形成过程的自然副产品，它对原行星盘的性质和行星形成的影响仍有待充分了解。到目前为止，还没有详细的统一的研究气体排放的样本的原行星盘周围的多个恒星系统已经进行。在这里，我们分析了新的ALMA观测在$\sim$ 21 AU分辨率的分子CO气体排放目标光盘在8个多恒星系统的金牛座恒星形成区域。$^{12}$ CO气体排放在所有初级和七个同伴中被检测到。有了这些数据，我们估计的倾斜度和位置角的所有小学光盘和五个二级或三级光盘，并测量这些对象的气体盘半径与空间分辨的零阶矩图像上的累积通量技术。当考虑半径包括95%的流量作为度量，估计的气体盘大小在多个恒星系统被发现是平均$\sim 4.2$倍大于尘埃盘的大小.这一比例高于最近在更孤立和单一的系统中发现的比例。而当考虑68%通量的半径时，多圆盘和单圆盘的比值分布没有差别。这种差异是由于在多个恒星系统中观察到的外部尘埃盘的急剧截断。测量的气体盘的大小是一致的潮汐截断模型在多个恒星系统假设的偏心率$\sim0.15$ - $0.5$，在典型的二元系统中的预期。
2022-01-10 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Morphologies and Lifetimes of Transitional Protoplanetary Disks
我描述了新的约束过渡原行星盘的寿命和形态的观测1- 10万年的老恒星与\textit{Spitzer Space Telescope}。斯皮策的新结果清楚地表明了两种过渡盘的证据，因此有两种主要的盘进化途径：形成内部孔/间隙并从内向外清除的盘和更同源地耗尽的盘。对金牛座、IC 348、NGC 2362和$η$ Cha等1- 1000万年前星团的盘族分析表明，过渡盘的平均寿命一定是原行星盘平均寿命的一个可观的部分：$\approx$在3- 500万年中占100万年。过渡磁盘SED的种类以及与其他磁盘诊断的相关性与负责清除磁盘的多种机制一致。
2010-02-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The protoplanetary disk of FT Tauri: multi-wavelength data analysis and modeling
研究原行星盘的演化对于我们理解恒星和行星形成至关重要。在过去的几十年里，已经进行了一些理论和观察研究来推进这一知识。金牛座FT是金牛座恒星形成区中的一颗年轻恒星，被纳入了一些光谱和光度调查。我们研究了恒星的性质，拱星盘，吸积和喷射过程，并提出了一个一致的气体和尘埃模型，也作为未来的观测研究的参考。我们进行了多波长的数据分析，以获得基本的恒星和磁盘的属性，以及质量吸积/流出率从TNG-Dolores，WHT-Liris，NOT-Notcam，NIK-Nirspec和Herschel-Pacs光谱。从文献中，我们编制了一个完整的光谱能量分布。然后，我们使用MCFOST和ProDiMo代码进行了详细的磁盘建模。多波长的光谱和光度测量进行了比较，以约束磁盘属性的代码的红化预测。该天体可以作为具有显著质量吸积速率、高气体含量和典型尺寸的原始盘的基准。
2014-05-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Phyllosilicate Emission from Protoplanetary Disks: Is the Indirect Detection of Extrasolar Water Possible?
层状硅酸盐是由岩石和液态水之间的相互作用形成的含水矿物，通常在小行星带的陨石中发现。小行星之间的碰撞有助于形成黄道光尘，因此合理地可能包括页硅酸盐。原行星盘中的星子之间的碰撞也可能产生含有页硅酸盐的尘埃。这些矿物具有中红外线的特征发射特征，可以在太阳系外的原行星盘中检测到。在这里，我们确定是否页硅酸盐在原行星盘是可检测的红外线使用仪器，如船上的斯皮策太空望远镜和SOFIA（平流层天文台红外天文学）。我们计算了陨石中最常见的层状硅酸盐的不透明度，并使用2层辐射转移模型计算了原行星盘的辐射发射。我们发现，层状硅酸盐存在于3%的水平导致观测显着差异的磁盘光谱，因此，应使用红外观测和光谱建模检测。在一个原行星盘中检测到层状硅酸盐将是该盘中星子中液态水的诊断，并将证明与我们自己的太阳系的相似性。我们还讨论了使用页硅酸盐排放测试的“水世界”的假设，提出了在星子的液态水应与库存的短寿命的放射性核素在行星系统，特别是26铝。
2013-04-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Using Ice and Dust Lines to Constrain the Surface Densities of Protoplanetary Disks
我们提出了一种新的方法来确定表面密度的原行星盘通过考虑磁盘的“尘埃线”，这表明在不同的观测波长观察到的磁盘径向尺度。这种方法依赖于这样的假设，即颗粒生长和漂移的过程控制在磁盘演化的后期阶段的磁盘的径向尺度，使得磁盘的寿命等于在给定的尘埃线的最大颗粒尺寸的漂移时间尺度和生长时间尺度。我们提供了一个初步的概念证明，我们的模型通过应用程序的磁盘TW Hya和能够估计磁盘的尘埃气体比，CO丰度，吸积率，除了总磁盘表面密度。我们发现，我们推导出的表面密度分布和尘埃气体比是一致的，通过测量HD气体的下限。CO冰线也取决于表面密度通过颗粒吸附率和漂移，我们发现，我们的理论CO冰线估计有明确的观测类似物。我们进一步将我们的模型应用于理论磁盘的大参数空间，并找到三个可用于测试其有效性的观测诊断。首先，我们预测，尘埃线的磁盘以外的TW Hya将与这些磁盘的归一化CO表面密度轮廓形状一致。第二，表面密度分布，我们从磁盘冰线应该匹配那些来自磁盘尘埃线。最后，我们预测，磁盘灰尘和冰线将规模相反，作为表面密度的函数，在一个大样本的磁盘。
2019-08-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Structure and Evolution of Protoplanetary Disks: an infrared and submillimeter view
星周盘是行星形成的场所，太阳系外行星的高发生率意味着它们中的大多数实际上形成了行星系。因此，研究原行星盘的结构和演化可以对与行星形成过程相关的条件、时间尺度和机制提出重要的限制。在这篇综述中，我们讨论了红外和亚毫米波研究的观测结果。我们回顾磁盘的寿命，过渡对象，磁盘人口统计，并强调了一些显着的结果从ALMA早期科学观测。最后，我们简要讨论了ALMA在不久的将来改变该领域的潜力。
2015-10-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Probing the temporal and spatial variations of dust emission in the protoplanetary disk of DG Tau with VLTI/MIDI - Preliminary results
尘埃加工和颗粒生长的特征--与岩石行星的形成有关--很容易在中红外光谱特征中看到。在这方面，一个重要的诊断工具是年轻恒星天体（YSO）光谱中的硅酸盐特征。低质量的YSO，DG Tau在其硅酸盐特征中显示出独特的时间变化。我们用甚大望远镜干涉仪的中红外干涉仪对DG Tau进行了多历元观测，以获得内部和外部盘区域的光谱，以研究先前报道的硅酸盐特征变化的来源。在这里，我们提出了前两个观测时代的初步结果。我们发现，在两个月的时间尺度上，源显示出显着的增亮。同时，中红外发射区域扩大。虽然硅酸盐特征的识别是困难的，我们的研究结果定性地同意的情况下，解释不同的硅酸盐特征与尘埃盘上方举起。
2013-07-12 astro-ph.SR
High resolution millimetre imaging of the CI Tau protoplanetary disc - a massive ensemble of protoplanets from 0.1 - 100 au
我们提出了高分辨率毫米连续成像的光盘周围的年轻恒星CI头，系统托管的第一个热木星候选人在原行星盘系统。该系统具有扩展的mm发射，其上叠加有三个突出的环形间隙，半径为~ 13，39和100 au。我们认为，这些差距是最有可能产生的大质量行星，使包括热木星，该系统包含四个气体巨行星的年龄只有200万年。其中两颗新行星的位置与著名的HL Tau原行星盘中推断的位置相似;在CI Tau中，额外的观测数据使系统性质的分析比HL Tau更完整。我们的尘埃和气体动力学模型满足了所有可用的观测约束，并指出了在这个年龄段探测到的最大的系外行星系，其四颗行星的轨道半径为1000倍。我们的结果表明，在较老的恒星中观察到的更宽轨道上的热彗星和气体巨星之间的联系显然是在早期演化阶段。
2018-09-21 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Coordinated Space and Ground-Based Monitoring of Accretion Bursts in a Protoplanetary Disk: Establishing Mid-Infrared Hydrogen Lines as Accretion Diagnostics for JWST-MIRI
本文利用 JWST-MIRI 对 DQ Tau 双星系统三个轨道周期的协调监测，首次确立并校准了中红外氢复合线作为原行星盘吸积光度诊断指标，并据此为 38 个已发表的原行星盘 MRS 光谱档案样本提供了吸积光度。
2025-04-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Mineralization, Grain Growth and Disk Structure: Observations of the Evolution of Dust in Protoplanetary Disk
在过去五年中，斯皮策空间望远镜和改进的地面设施使得围绕太阳质量或更小的年轻恒星的星周盘的数量大量增加，其中固体成分的组成已被完整的中红外光谱研究。有了这些样本，我们可以通过观测评估尘埃在行星形成时期的演变，同时评估原行星盘的成分和结构的演变。在这里，我们将回顾这一努力的进展，重点是在附近的协会和恒星形成区的对象，并在尘埃成分的方法，确定从年轻的恒星天体的红外光谱。
2009-02-16 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
Transition disks: the observational revolution from SEDs to imaging
年轻恒星周围的原行星盘是行星诞生的地方。特别令人感兴趣的是具有数十金的大型内部尘埃腔的过渡盘，暗示存在大质量同伴。这些空腔首先通过其光谱能量分布（SED）中的缺陷被识别，后来通过毫米干涉测量观测证实。阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）真正彻底改变了尘埃和气体中原行星盘的空间分辨成像领域，为间隙和空腔的起源提供了重要的线索。与此同时，新类型的子结构也被揭示出来。此外，红外观测显示了大范围的子结构，无论是在解决成像，干涉和光谱。自从上一篇关于过渡盘（原恒星和行星VI）的评论文章以来，已经取得了大量的数据，这导致了许多关于过渡盘起源的新见解。在这篇评论中，我将总结过去十年的观测工作，比较他们的见解与SED模型的预测，分析过渡盘人口的属性，并讨论他们在一般磁盘演化的作用。
2023-03-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Self-Sustaining Vortices in Protoplanetary Disks: Setting the Stage for Planetary System Formation
行星形成的核心吸积方案假设星子和行星胚胎是在原行星盘的原始气态阶段形成的。然而，尘埃颗粒如何克服传统的生长障碍还不清楚。最近提出的粘性环不稳定性可以解释在原行星盘中观察到的同心环，假设尘埃颗粒可以降低气体的电导率，从而削弱磁旋转不稳定性。我们提出了一个分析这个模型的帮助下，基于GPU的数值流体动力学模拟耦合气体和尘埃在薄盘限制。在盘的演化过程中，尘埃环变得Rossby不稳定，并分裂成一连串的小尺度涡旋。涡旋形成长期稳定的尘埃结构，这可能是通过流动不稳定性以及直接的引力坍缩形成星子的场所。自维持涡旋现象与系外行星的观测约束相一致，为行星系的形成提供了有利的环境。
2021-07-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Chemical Evolution of Protoplanetary Disks
行星的起源，或许还有生命本身，都与行星形成的化学过程有着内在的联系。在本章中，我们将尝试从几十年来太阳系研究中获得的知识的角度，结合我们对太阳系外原行星盘的快速增长的知识，探索行星形成盘的化学。我们的目的不是提供一个全面的文献调查，而是目前的化学和物理工具，用于探索化学演化的最早阶段的行星形成。我们包括从我们的太阳系和太阳系外的磁盘，热力学平衡和化学动力学的观测约束的讨论，和物理处方的各个重要方面（X-射线/紫外线照射，热结构，分子吸附/解吸，.）在当前的模型中使用。这一章是针对年轻研究人员的。
2009-08-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Physical processes in protoplanetary disks
本文介绍了原行星盘中与吸积有关的物理过程和行星形成的初始阶段。在简要概述了观测背景之后，我介绍了盘结构和演化的基本理论，回顾了通过湍流和盘风的角动量输运的气相物理，并讨论了在年轻恒星天体中观察到的幕式吸积的可能起源。谈到固体，我回顾了气动力作用下单个颗粒的演化，并描述了集体气粒不稳定性发展所需的条件。观测表明，磁盘可以表现出明显的大尺度结构，我讨论的结构类型，可能形成的气体和粒子的相互作用在冰线，涡和纬向流，形成大型行星机构之前。我以磁盘分散来结束。
2017-12-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
From Birth to Death of Protoplanetary Disks: Modeling Their Formation, Evolution, and Dispersal
研究了原行星盘的形成、演化和消散过程，并估算了盘的寿命。前恒星核心的引力坍缩形成了中心恒星和原行星盘。中心恒星通过吸积从盘中成长，中心恒星的辐射加热盘并产生热风，导致盘分散。我们计算了原行星盘从其母星前核到盘分散的演化过程。我们发现，典型的前星核的磁盘寿命约为2- 4百万年（百万年）。具有高角动量的前恒星核心形成一个较大的圆盘，其寿命很长，而围绕X射线发光恒星的圆盘寿命很短。将星前核在不同质量和角速度下的盘寿命与年轻恒星的X射线光度积分，得到了给定恒星年龄下的盘分数和盘的平均寿命。我们的模型表明，原行星盘的平均寿命为3.7百万年，这与观测估计的年轻星团。我们还发现，需要分散的X射线光度再现所观察到的磁盘分数。
2016-11-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dust growth and evolution in protoplanetary disks
本综述回顾了原行星盘中的尘埃演化，指出径向漂移和沉降促进尘埃生长，湍流强度、碰撞速度阈值和孔隙率演化仍是关键未解之谜，并强调尘埃陷阱和行星对次级结构形成的重要作用。
2023-12-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observations of Protoplanetary Disk Structures
围绕年轻恒星运行的盘是恒星和行星形成的重要通道和物质库。它们的结构，意味着磁盘物理条件的空间变化，反映了驱动这些形成过程的基本机制。这些磁盘中的固体和气体的观测，特别是在高分辨率下，提供了关于其质量分布，动力学状态和演化行为的基本见解。在过去的十年中，这些领域的快速发展在很大程度上是由阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）的观测驱动的。本文综述了近年来盘结构观测研究的现状，重点介绍了反映该领域主要分支的三个关键结论：（1）盘结构性质之间的关系还与宿主恒星的质量、环境和演化状态有关;（2）有明确的，定性的证据，磁盘固体的增长和迁移，虽然隐含的演化时间尺度表明光滑气盘的经典假设是不合适的;以及（3）具有各种形态、位置、尺度而振幅--据推测是追踪局部气体压力最大值--广泛地影响着盘的物理和观测性质。最后一点特别是重塑领域，认识到这些磁盘子结构可能跟踪星子生长的活动场所，或者是行星系形成时期的标志。
2020-01-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Impact of photoevaporative winds in chemical models of externally irradiated protoplanetary disks
本研究利用DALI后处理外部辐照原行星盘的辐射流体动力学模拟，发现光致蒸发风通过长波热再辐射改变盘体加热与挥发物丰度，并主导数量级的谱线流量差异。
2025-01-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Dust evolution in protoplanetary disks
本综述梳理原行星盘尘埃增长、压力陷阱与连续谱观测进展，讨论盘尘埃质量、族群趋势及其偏差，并与系外行星统计相联系。
2024-01-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
The time evolution of $M_{\mathrm{d}}/\dot M$ in protoplanetary discs as a way to disentangle between viscosity and MHD winds
本研究提出通过盘群在盘质量-吸积率平面上分布范围随时间演化的差异来区分原行星盘的粘滞与 MHD 风模型，发现 MHD 主导下分布范围减小更慢，且该差异可被现有观测设施验证。
2023-09-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dust resurgence in protoplanetary disks due to planetesimal-planet interactions
星周星盘尘埃含量的观测数据表明，在附近恒星形成区的前主序星周围星盘中的尘埃含量中值似乎从大约100万年增加到大约200万年，然后随着时间的推移而下降。这种行为挑战了小尘埃颗粒在短时间尺度（小于约100万年）内积累成更大的物体并向内漂移而稳步下降的模型。在这封信中，我们探讨了在一个模型的框架内调和这种差异的可能性，在这个模型中，行星的早期形成动态地搅动附近的星子，并导致它们之间的高能碰撞，导致第二代尘埃的产生。我们发现，所观察到的尘埃演化可以很自然地解释这一过程中的一套代表性的磁盘行星架构。
2022-02-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tracing the large-scale magnetic field morphology in protoplanetary disks using molecular line polarization
磁场是原行星盘吸积动力学的基础，它们可能影响行星形成。研究磁场形态的典型方法是观察尘埃的偏振或谱线。然而，它最近变得很清楚，尘埃偏振在ALMA的光谱制度并不总是忠实地跟踪磁场结构的原行星盘，这使得谱线偏振作为一个有前途的方法映射的磁场形态的来源。我们的目标是模拟出射偏振的不同分子线在ALMA波长制度，激发在原行星盘。我们探讨了各种磁盘模型和分子，以确定这些属性，有利于出现的极化谱线，因此可能是可行的用于磁场测量的原行星盘。我们将PORTAL与LIME结合使用。它们一起使我们能够处理复杂的三维物理和磁场结构的极化线辐射转移。我们提出了模拟的出现谱线偏振的不同分子和分子跃迁的ALMA波长制度。我们发现在高密度下热化的分子，如HCN，也最容易受到极化的影响。我们发现，这样的分子预计将显着极化的原行星盘，而分子，热化在低密度，如CO，只有显着极化的外盘区域。我们提出了模拟极化地图的范围内的倾角和磁场形态，我们评论的观测可行性ALMA线极化观测的原行星盘。
2021-11-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observations of Solids in Protoplanetary Disks
这篇评论涉及的研究状态，采用天文（遥感）观测的固体（“灰尘”）在年轻的拱星盘了解行星形成。其目的是使其成为对该主题感兴趣的初级科学家的一个可访问的介绍性教学资源。经过一些历史背景和基本的观测入门，重点转移到三个基本的主题，广泛定义该领域：（1）人口统计-磁盘属性之间的关系，其环境和主机的特点;（2）结构-磁盘材料的空间分布及其相关的物理条件和组成;以及（3）演化-圆盘性质关键变化的标志，包括固体的生长和迁移以及与年轻行星系统的动力学相互作用的影响。根据这些领域的最新成果，提出了在不久的将来可能富有成效的工作路线的建议。
2015-07-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hydro-, Magnetohydro-, and Dust-Gas Dynamics of Protoplanetary Disks
行星系的形成是由原行星盘的气体和尘埃动力学控制的。当气体同时被吸积到中心恒星上并被风驱散时，尘埃颗粒聚集并坍塌形成微行星，最终形成行星。这种尘埃和气体动力学涉及不稳定性，湍流和复杂的非线性相互作用，最终控制了这些磁盘的观测外观和长期演变。本章致力于我们的气体和尘埃盘的动力学的理解，包括流体动力学和磁流体动力学湍流，气尘不稳定性，尘埃结块和磁盘风的最新发展。我们展示了这些物理过程是如何从观测中进行测试的，并强调了未来应该解决的问题。
2022-03-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Extinction values towards embedded planets in protoplanetary disks estimated from hydrodynamic simulations
本研究结合流体动力学模拟与尘埃、气体观测约束，估算原行星盘内嵌行星在多类滤光片下的消光图，并给出三种巨行星质量下随轨道间距和盘质量变化的标度关系。
2024-04-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dust Evolution in Protoplanetary Disks
在形成行星岩石核心的核心吸积情景中，行星形成的第一步是尘埃颗粒生长成越来越大的聚集体，最终形成星子。虽然尘埃颗粒被认为是从亚微米大小的典型的星际尘埃增长到微米大小的粒子在分子云和核心的密集区域，从微米大小的颗粒增长到卵石和公里大小的机构必须发生在原行星盘。行星系统形成的这一步是固体演化的最后阶段，可以在年轻的太阳系外系统中直接观察到。在这一章中，我们回顾了从实验室实验和数值计算中发现的对颗粒-颗粒碰撞物理的限制。然后，我们回顾了目前的理论认识的全球过程中的固体演化的原行星盘，包括尘埃沉降，增长和径向运输。总结了预测的观测特征。我们讨论了最近的事态发展，在分子云的核心和坍缩信封的原恒星的研究，因为这些提供了初始条件的磁盘中的灰尘。我们讨论的观测证据，从毫米的调查，以及最近的证据径向变化的磁盘中的尘埃属性的年轻磁盘中的颗粒的增长。我们包括一个简短的讨论的限制小端的粒度分布和尘埃沉降来自光学和红外观测。在全球尘埃演化模型的背景下讨论的意见，特别是我们专注于新兴的证据，一个非常有效的早期增长的晶粒和径向分布的晶粒尺寸在磁盘上。我们还强调了当前模型的局限性，包括需要减缓晶粒的径向漂移。
2014-02-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
The physical and chemical processes in protoplanetary disks: constraints on the composition of comets
该研究综述原行星盘观测与理论进展，结合ALMA等多波段观测揭示气尘结构、分子分布及动力学特征，指出元素丰度非均匀性或源于气尘解耦，为彗星组成研究提供约束。
2024-11-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Infall onto the Protoplanetary Disk during the Gravitational Collapse of a Molecular Cloud
Southern Federal University（南方联邦大学）；University of Vienna（维也纳大学）
本文改进了分子云引力坍缩期间原行星盘物质下沉模型，以更准确地模拟年轻恒星对象演化嵌入阶段的持续时间。
2026-02-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Global Hydromagnetic Simulations of Protoplanetary Disks with Stellar Irradiation and Simplified Thermochemistry
由大规模磁场驱动的外流可能在原行星盘的演化和扩散中发挥重要作用，并为行星形成创造条件。我们扩展了我们的2-D轴对称非理想MHD模型，这些外流，通过将辐射转移和简化的热化学，探索加热如何影响风发射的双重目标，并说明如何通过诊断谱线的观测，这样的模型可以进行测试。我们的模型磁盘发射磁离心外流主要是通过磁张力，所以质量损失率增加只有适度时，热化学效应被switchedon.For典型的磁场强度，热化学和辐射加热比磁耗散更重要。我们还发现，夹带的垂直磁通量扩散出磁盘的长期时间尺度上的非理想MHD的结果。通过后处理线辐射转移，我们证明了谱线强度和时刻1地图的原子氧，HCN分子，和其他物种之间的模型与磁驱动的外流和一个较弱的，光蒸发外流显示潜在的可观察到的差异。特别是，线的形状和速度不对称的时刻-1地图可以识别从磁盘表面流出。
2020-05-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Improving Planet Detection with Disk Modeling: Keck/NIRC2 Imaging of the HD 34282 Single-armed Protoplanetary Disk
巨行星形成于年轻恒星周围的原行星盘中，通过行星盘的相互作用，可以在其出生盘上留下螺旋和间隙等观测特征。虽然这些特征可以表明巨行星的存在，但原行星盘的信号可以压倒行星的固有光度。因此，为了对嵌入盘中的行星进行成像，有必要去除盘中的污染物，以揭示可能隐藏在其出生环境中的行星。我们观察和直接模拟检测磁盘在凯克/NIRC 2涡日冕$L'$ -带观测的单臂原行星盘周围HD 34282。尽管没有探测到HD 34282的伴星，但这种直接的磁盘建模提高了行星探测的灵敏度，在通量比和${\sim}10 M_{\rm Jupiter}$质量上提高了2倍。这表明，执行磁盘建模可以提高直接成像的行星检测极限在系统中的可见光散射光磁盘，并可以帮助更好地约束这些系统中的自发光行星的发生率。
2021-11-24 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The origin of tail-like structures around protoplanetary disks
我们研究了最近在御夫座SU和几颗FU~ Orionis型恒星盘周围发现的尾状结构的起源。利用数值流体动力学程序FEOSAD模拟了以气体团抛射为特征的动态原恒星盘和与入侵星近距离相遇的静态原行星盘。同时考虑了气体和尘埃的动力学，包括尘埃的生长和气体和尘埃成分之间的相互摩擦。只考虑了盘面相遇。弹射出的团块产生一种独特的尾部，其特征是弓形激波形状。这样的尾巴起源于喷射出的团块通过致密的包层的超音速运动，致密的包层通常包围着年轻的引力不稳定的原恒星盘。喷射出的团块要么位于尾状结构的头部，要么在质量不足以承受包层的逆风时散开。另一方面，与静止的原行星盘的近距离接触产生了三种类型的尾状结构;我们将其定义为碰撞前、碰撞后和螺旋尾。原则上，这些尾部可以通过它们内部和周围的气体和尘埃流的特定特征来彼此区分。我们发现，褐矮星质量入侵者在遭遇过程中不会捕获环绕盘，而亚太阳质量入侵者可以获得可观的环绕盘与升高的尘埃-气体比，这可以减轻他们的观测检测。然而，这只适用于逆行碰撞;逆行入侵者无法从目标盘收集到可观数量的气体或尘埃。模型中的尾状结构中的尘埃预测质量高于SU~Aur，FU~Ori和Z~CMa中类似结构的推断，使它们的观测探测成为可能。节录。
2020-02-13 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Gaps in Protoplanetary Disks as Signatures of Planets: I. Methodology and Validation
我们研究的观测结果的部分差距被打开的行星在原行星盘。我们使用一个静态的α-磁盘模型与详细的辐射转移，参数化的形状和大小的部分清除间隙的流体动力学模拟的结果的基础上，磁盘建模。阴影和照明的恒星照射在表面的差距导致增加的对比度的差距槽加深阴影和冷却和遥远的差距壁膨胀的照明和加热。在计算观测量，我们发现，多重散射是很重要的，并推导出一个近似，包括这些影响。一颗200 M_Earth（70 M_Earth）的行星在10 AU处产生的间隙可以通过间隙槽中的阴影和间隙远肩的照明降低/升高盘的中面温度高达~-25/+29%（~-11/+19%）。在金牛座的距离上，这个间隙可以用~0.01”的角分辨率分辨。间隙对比度在散射光和地面温度的热连续波长特征处最显著，从而将表面亮度降低或提高多达数量级。由于间隙的大小与行星质量相关，这是一种很有希望的方法来发现和确定嵌入在原行星盘中的行星的质量。
2012-02-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Radiation hydrodynamics simulations of protoplanetary disks: Stellar mass dependence of the disk photoevaporation rate
最近的多波长观测表明，原行星盘（PPD）的内部对于较重的宿主恒星具有较短的寿命。由于高质量恒星周围的PPD受到强烈的紫外线辐射，光蒸发可能为观察到的趋势提供解释。我们进行了辐射流体动力学模拟的光蒸发的PPD的主恒星质量的$M_* =0.5$ - $7.0 M_{\odot}$的范围很广。我们导出了具有强烈恒星依赖性的盘质量损失率$\dot{M}$，它是$\dot{M} \approx 7.30\times10^{-9}(M_{*}/M_{\odot})^{2}M_{\odot}\rm{yr}^{-1}$。$\dot{M}$的绝对值与采用的远紫外和X射线光度成比例。我们推导出表面质量损失率，并提供多项式函数拟合。我们还开发了一个半解析模型，很好地再现了导出的质量损失率。估计的内盘寿命随着宿主恒星质量的增加而减少，与观测趋势一致。因此，我们认为，光蒸发是一个主要的物理机制PPD分散的恒星质量的范围很广，可以解释所观察到的恒星质量依赖的内盘寿命。
2021-03-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Co-evolution of dust grains and protoplanetary disks
本研究通过尘埃-气体双流体非理想MHD模拟提出尘埃颗粒与原行星盘共同演化机制，并解析推导出仅依赖可观测物理量的特征幂律盘结构。
2023-06-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
