Unveiling the Structure of Pre-Transitional Disks
在过去的几年里,已经发现了几个内部没有小尘埃颗粒的圆盘,这些圆盘被称为过渡圆盘。最近,斯皮策已经确定了一类新的“前过渡盘”与间隙;这些对象有一个光学厚的内盘与光学厚的外盘分开的光学薄盘间隙。近红外光谱首次证实了LkCa 15的过渡前盘中存在间隙,验证了该物体中的近红外过量发射是由于光学厚的内盘。在这里,我们调查的过渡和过渡前磁盘使用相同的面纱为基础的技术,以提取近红外过量发射以上的恒星光球的内部区域的性质之间的差异。我们发现,在金牛座的LkCa 15和UX Tau A的先前确定的前过渡盘,以及在蛇夫座的ROX 44的新确定的前过渡盘的近红外过量发射,可以适合与位于尘埃破坏半径的内部盘壁。我们还模拟了这些物体的宽带SED,考虑到内盘对外盘的阴影效应,考虑到恒星的有限大小。这三个前过渡盘的近红外过量连续谱,可以用光学厚的内盘来解释,与GM Aur的过渡盘的近红外过量连续谱显著不同,GM Aur的近红外过量连续谱可以通过亚微米尺寸的光学薄尘埃的发射来再现,DM Tau的近红外光谱与相对没有小尘埃的盘孔一致。前过渡盘的结构可能是年轻行星在这些盘中形成的标志,未来对前过渡盘的研究将提供限制,以帮助建立行星形成的理论模型。
2010-05-13 astro-ph.SR
Self-Sustained Recycling in the Inner Dust Ring of Pre-Transitional Disks
对前过渡盘的观测表明,内部的尘埃环很窄,外部的尘埃环较大。它们被一个没有或只有很少灰尘的空腔隔开。我们提出了一种有效的回收机制,使其保持在一个稳定的状态的内部灰尘环。不需要补充主要颗粒源。尘埃颗粒和卵石通过辐射压力和电泳向外漂移。卵石在向外漂移的过程中生长,直到它们到达平衡位置,在那里剩余重力补偿了重力。当它们还在变大的时候,它们会反向运动,向内漂移。最终,它们的速度足够快,以至于它们在与其他鹅卵石的碰撞中被摧毁,并再次向外漂移。我们量化的力平衡和漂移速度的磁盘LkCa 15和HD 135344 B。我们模拟了单粒子的演化,并表明这种情况是可行的。生长和漂移时间尺度处于同一量级,并且可以在内尘环中建立稳定状态。
2016-09-12 astro-ph.SR
Optical imaging polarimetry of the LkCa 15 protoplanetary disk with SPHERE ZIMPOL
我们提出了第一个光学(590- 890 nm)成像偏振观测的前过渡原行星盘周围的年轻的太阳类似LkCa 15,解决了一些悬而未决的问题,以前的研究提出。我们检测到以前看不见的磁盘间隙的远侧,确认高度偏心的散射光间隙的形状,假设从近红外成像,与毫米干涉推断的对称间隙不一致。此外,我们解决了内部磁盘的第一次,并跟踪到30 AU。这个新的散射光源可能有助于近红外干涉信号归因于原行星候选人LkCa 15 b,它位于嵌入内部磁盘的外部区域。最后,我们提出了一个新的模型的LkCa 15的系统架构,这些新的发现联系在一起。这些观测是在对SPHERE ZIMPOL进行科学验证期间进行的,并证明了该设施在不利观测条件下对微弱导星的性能。
2015-07-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Ruling out Stellar Companions and Resolving the Innermost Regions of Transitional Disks with the Keck Interferometer
与凯克干涉仪,我们已经研究了在2微米的几个附近的,年轻的,灰尘耗尽的“过渡”磁盘的最内层区域。我们的观测目标是金牛座/御夫座恒星形成区六个最清晰的过渡盘中的五个(DM Tau,GM Aur,LkCa 15,UX Tau A和RY Tau),以探索内部盘光学厚尘埃的耗尽是由恒星伴星引起的可能性,而不是更典型的行星形成假说。在99.7%的置信水平下,观测到的双星不包括通量比至少为0.05,分离范围为2.5至30质量(0.35 - 4 AU)的双星,超过我们测量覆盖面积的94%。除了DM Tau外,所有目标的SED都超过了我们的同伴通量比检测极限。虽然先前在候选过渡盘系统CoKu Tau/4中检测到了伴星,但我们可以排除类似质量的伴星作为过渡盘中清除内部尘埃和近红外过量发射的典型起源。与CoKu Tau/4不同,我们所有的目标都显示出一些吸积的证据。我们发现,所有的目标,但一个是明确的空间分辨率,和UX Tau A是勉强解决。我们的数据与小尺度(0.1 AU)内的热物质一致,并与较冷的外盘分离,与最近的SED建模一致。这些观测结果支持了这样一种观点,即一些过渡盘在其光学厚度的材料中具有径向间隙,这可能是原行星盘的宜居带(~几个天文单位)中行星形成的指示。
2009-12-04 astro-ph.SR
Resolving the planet-hosting inner regions of the LkCa 15 disk
LkCa 15拥有一个前过渡盘以及至少一个在其间隙中轨道运行的吸积原行星。以前的磁盘观测主要集中在外盘,这是清除向内约50金。另一方面,候选行星的轨道半径约为15 au,直到最近,圆盘观测一直不可靠。在这里,我们提出了新的J波段成像偏振LkCa 15与SPHERE IRDIS,产生最准确和详细的散射光图像的磁盘日期到行星托管内部区域。我们发现在行星候选者所在位置的散射材料中似乎存在持久的不对称结构,这可能至少是稀疏孔径掩蔽测量的部分信号的原因。这些图像进一步使我们能够在所有位置角度的散射光中追踪间隙边缘,并搜索内外盘的形态子结构。外盘看起来很平滑,偏振表面亮度的方位角变化很小,这可能是由于内盘的阴影或双峰偏振相位函数造成的。我们发现,近侧间隙边缘显示偏振匹配尖锐的新月形在以前的ADI成像非常好。最后,偏振盘恒星流量的比例是在J波段比RI波段大六倍以上。
2016-09-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Separation and H-alpha Contrasts of Massive Accreting Planets in the Gaps of Transitional Disks: Predicted H-alpha Protoplanet Yields for Adaptive Optics Surveys
我们提出了一个大规模的吸积间隙(MAG)的行星模型,确保过渡盘中的大间隙保持无尘的散射行动的三个共面准圆形行星在1:2:4平均运动共振(MMR)。这个模型利用观测到的间隙大小的限制,以及间隙的无尘性质,在~10%的范围内确定MMR中3颗大质量行星的可能轨道。在观测误差范围内,计算出的轨道与LkCa 15 b和PDS 70 b和PDS 70 c的观测轨道和H-α发射(观测这些行星的最亮线)一致。此外,该模型表明,检测到的H-α行星的稀缺性可能是当前使用自适应光学(AO)系统在过去的H-α调查中使用的非日冕,低(<10%)Strehl,H-α成像的限制的选择效应。我们预测,随着更高的Strehl AO系统(具有高性能的定制日冕仪;如6.5米麦哲伦望远镜MagAO-X系统)在H-alpha上的使用,检测到的间隙行星的数量将大幅增加十倍以上。例如,我们通过对MagAO-X最好的19个过渡盘的调查,发现了>25个新的H-α“间隙行星”。对这些吸积原行星的探测将大大提高我们对行星形成、行星生长和吸积、太阳系结构和行星盘相互作用的理解。
2020-09-03 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Interpretation of optical and IR light curves for transitional disk candidates in NGC 2264 using the extincted stellar radiation and the emission of optically thin dust inside the hole
在恒星形成区NGC 2264中,根据光谱模型,有一些天体被编目为过渡盘。这组中的四个成员具有来自CoRoT和斯皮策望远镜的光学和红外线曲线。在这项工作中,我们试图同时使用恒星辐射的消光和过渡盘的孔内的尘埃的排放来解释光变曲线。对于Mon-296,我们成功了。然而,对于Mon-314和Mon-433,我们的证据表明它们拥有一个前过渡盘。对于Mon-1308,使用3D辐射转移代码的新光谱拟合允许我们得出结论,该对象拥有完整的磁盘而不是过渡磁盘。这与之前对Mon-1308的研究一致,也与我们不能仅仅利用过渡盘的洞内尘埃的贡献来拟合光变曲线的事实一致。
2021-08-27 astro-ph.SR
Gas density drops inside dust cavities of transitional disks around young stars observed with ALMA
过渡盘是研究行星形成和盘演化的重要实验室。这些空腔内可能仍然存在冷气体,但这种气体的量化具有挑战性。气体含量对于限制尘埃腔的起源很重要。我们使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的12CO 6 - 5和690 GHz(频带9)连续五个良好的研究过渡盘的观测。此外,我们分析了以前发表的波段7观测的磁盘在12 CO 3 - 2线和345 GHz的连续。的意见是用来设置约束的气体和灰尘的表面密度分布,特别是粉尘腔内部的气体密度的下降三角洲气体。物理化学模拟程序DALI用于同时分析气体和尘埃图像。我们对SR21、HD135344B、LkCa15、SR24S和RXJ1615 - 3255(Band 9)和J1604 - 2130(Band 7)进行了建模。SED和连续能见度曲线对沙尘面密度有约束作用。随后,使用相同的模型来计算12CO的排放,这是通过光谱和强度削减的观测进行比较。通过改变δ-气体参数来量化腔内的气体量。灰尘和气体的模型拟合表明,所有磁盘的灰尘腔内仍然存在气体,但水平降低。气体表面密度在空腔内下降至少10倍,而灰尘密度下降至少1000倍。磁盘质量与以前的估计从文献中,腔半径被发现是小于345 GHz的亚毫米波阵列(SMA)的数据。导出的气体表面密度分布表明,在所有情况下,一个或多个同伴清除空腔,在空腔的边缘捕获毫米级的灰尘。
2015-04-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Searching for H$_α$-emitting sources in the gaps of five transitional disks. SPHERE/ZIMPOL high-contrast imaging
(前)过渡盘显示的间隙和空腔可能与正在进行的行星形成有关。根据理论,年轻的嵌入式行星可以从行星和星周盘吸积物质,因此它们可以在吸积示踪剂中被检测到,如H $_α$发射线。在这项工作中,我们提出了光谱角差分成像AO辅助观测的5个(前)过渡盘与SPHERE/ZIMPOL在甚大望远镜(VLT)。它们是在H $_α$谱线和相邻的连续谱中得到的。我们结合了光谱和角微分成像技术,以增加在最接近恒星的区域的对比度,并寻找年轻的吸积原行星的签名。因此,缩小的图像在任何目标周围都没有显示出任何清晰的H $_α$点源。我们报告了TW Hya和HD 163296周围微弱的H $_α$发射:虽然前者很可能是与尖峰相关的伪影,但后者的性质仍不清楚。光谱和角差图像在距离中心恒星100 mas处产生6- 8星等的对比度,除了LkCa 15的情况外,$\sim$的值为3 ma。我们估计了潜在原行星吸积光度的上限,获得了行星模型提供了$L_{\rm acc} \sim 10^{-4}$的平均值$L_{\odot}$在200 mas处,其$\sim$比根据$L_{H_α}$ - $L_{acc}$恒星关系外推估算的$L_{\rm acc}$高2个数量级。我们解释缺乏原行星检测作为不同因素的组合,如例如,情节吸积,灭绝的拱星和circumplanetray盘,和/或大多数低质量,低吸积行星。
2022-10-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
exoALMA XI: ALMA Observations and Hydrodynamic Models of LkCa 15: Implications for Planetary Mass Companions in the Dust Continuum Cavity
本文通过ALMA高分辨率观测LkCa 15星盘,发现其尘埃连续谱存在40 au空腔而CO气体未耗竭,结合流体动力学模型分析,排除了空腔内存在大于木星质量的行星,认为其可能由低质量行星链或非行星过程形成。
2025-04-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Transitional Protoplanetary Disk Frequency as a Function of Age: Disk Evolution in the Coronet Cluster, Taurus, and Other 1--8 Myr-old Regions
我们提出了斯皮策3.6- 24微米光度和光谱的恒星在1- 3百万岁的冕状星团,扩大调查西西里岛阿吉拉尔等。(2008年)。使用复杂的辐射转移模型,我们分析了这些新数据和Sicilia-Aguilar等人(2008年)的数据,以确定具有与盘清除一致的大量尘埃演化证据的盘:过渡盘。然后,我们分析数据金牛座和其他年轻的集群- IC 348,NGC 2362,和eta Cha-限制过渡盘频率作为时间的函数。我们的分析证实了以前的结果,发现两种类型的过渡盘的证据-那些内孔和那些同源耗尽。处于过渡阶段的盘的百分比从1- 200万年时的约15- 20%增加到5- 800万年时的> 50%;平均过渡盘寿命更接近100万年而不是0.1- 500万年,与Currie等人(2009)和Sicilia-Aguilar等人(2009)先前的研究一致。在冕状星团和IC 348中,质量很低的M3-M6恒星的过渡盘比质量更大的K5-M2恒星的过渡盘更多,而金牛座缺乏强烈的光谱类型依赖的频率。假设气尘比和其他盘属性的标准值,光学厚的原始盘的质量下限为Mdisk ~ 0.001- 0.003 M*。我们发现,单一的颜色-颜色图本身并不能唯一地识别过渡盘或原始盘。完整的SED建模需要准确评估单个源的磁盘演变,并使用中红外颜色在大样本中通知过渡磁盘人口的统计估计。
2011-02-21 astro-ph.SR
The Structure of Pre-transitional Protoplanetary Disks I: Radiative Transfer Modeling of the Disk+Cavity in the PDS 70 system
通过详细的辐射转移模型,我们提出了一个磁盘+腔模型,同时解释SED和斯巴鲁H波段偏振光成像的前过渡原行星盘PDS 70。特别是,我们不仅能够匹配散射光的表面亮度的径向依赖性,而且还能够匹配绝对尺度。我们的磁盘模型有一个腔65 AU的半径,这是严重耗尽的亚微米大小的尘埃颗粒,和一个小的残留内盘产生一个弱的,但仍然光学厚的近红外过量的SED。为了解释斯巴鲁图像中空腔边缘的对比度,空腔内亚微米尺寸的灰尘需要消耗约1000的因子。由于缺乏长波长观测和尘埃模型的不确定性,尘埃盘的总质量可能在1 e-4 M_sun的数量级上,只有弱约束。亚微米级尘埃在腔边缘的尺度高度约为6 AU,在H波段,腔壁在垂直方向上是光学厚的。PDS 70不是Dong等人(2012年)确定的(前)过渡盘类的成员,其成员仅显示毫米级尘埃中的空腔证据,而不是分辨率图像中的亚微米级尘埃。这两类(前)过渡盘可能是通过不同的机制形成的,也可能只是在盘清除过程中处于不同的演化阶段。
2012-10-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dust Filtration by Planet-Induced Gap Edges: Implications for Transitional Disks
通过进行二维两流体全球模拟,我们研究了尘埃对原行星盘气体成分中单个行星形成间隙的响应--所谓的“尘埃过滤”机制。我们发现,在α=0.01,\dot{M} =10^{-8} Msun/yr的圆盘中,20天文单位的巨行星打开的间隙可以有效地阻止大于0.1毫米的尘埃颗粒向内漂移,留下亚毫米的尘埃空腔/洞。然而,由于1)尘埃扩散和2)间隙边缘的高气体吸积速度,较小的颗粒难以通过行星诱导间隙过滤。还推导出一个分析模型,以了解什么尺寸的颗粒可以过滤的间隙边缘。最后,我们更新的灰尘过滤的理解,我们已经计算了蒙地卡罗辐射转移模型与可变的灰尘尺寸分布产生的光谱能量分布(SED)的磁盘间隙。通过与过渡盘观测(例如GM Aur)的比较,我们发现,除了在一些极端情况下,单独的灰尘过滤很难耗尽小颗粒,足以解释过渡盘的近红外缺陷。以前研究的多个行星打开间隙的情况也遇到了同样的困难。一个可能的解决方案是通过调用灰尘过滤和灰尘增长的内部磁盘。在这种情况下,行星引起的间隙过滤了圆盘中的大尘埃颗粒,而剩下的小尘埃颗粒可以通过内部圆盘有效地增长,而无需从大颗粒的碎片中补充。对ALMA的预测也是根据所有这些情景作出的。我们的结论是,尘埃过滤与行星(S)在磁盘是一个很有前途的机制,以解释过渡磁盘的submm观测,但它可能需要与其他过程(如尘埃生长)相结合,以解释近红外赤字。
2012-06-03 astro-ph.SR
Constraining turbulence mixing strength in transitional discs with planets using SPHERE and ALMA
我们调查的效果,湍流混合强度参数$α_{\rm{turb}}$发挥近红外偏振和亚毫米干涉成像观测的过渡盘(TD)的差距雕刻的行星。我们生成这些对象的合成观测与ALMA和VLT/SPHERE-ZIMPOL结合流体动力学,尘埃演化,辐射转移和仪器模型的值$α_{\rm{turb}}=[10^{-4}, 10^{-3}, 10^{-2}]$。我们发现,通过对气体的粘度,湍流混合和尘埃演化过程的影响相结合,$α_{\rm{turb}}$强烈影响的尘埃分布,可以跟踪这些观测的形态。我们约束的值$α_{\rm{turb}}$的数量级内的$10^{-3}$在TD源,显示腔在亚毫米连续图像,同时具有连续分布的灰尘或较小的腔在NIR偏振图像。
2016-03-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Monte-Carlo radiative transfer simulation of the circumstellar disk of the Herbig Ae star HD 144432
过渡前的盘,与内部红外发射区和外部盘之间的间隙区域的研究,是重要的,以提高我们的理解盘的演变和行星形成。先前的红外干涉观测已经显示出赫比格Ae恒星HD~144432周围的原行星盘中存在间隙区域的迹象。我们用二维辐射转移模型研究了这颗恒星周围的尘埃分布。我们比较了通过蒙特卡罗辐射转移程序RADMC-3D获得的模型预测与红外干涉观测和HD~144432的{ \SED }。我们发现的最佳拟合模型由位于$0.21\enDash0.32~\AU$的内部光学薄组件和位于$1.4\enDash10~\AU$的光学厚外盘组成。我们还发现了一种替代模型,其中内部子AU区域由光学薄和光学厚组件组成。我们的模型表明,一个光学薄的组件存在于内部的子AU区域,虽然光学厚的组件可能共存于同一区域。我们的模型还表明,在HD~144432的磁盘间隙样的不连续性。
2015-12-07 astro-ph.SR
Identifying gaps in flaring Herbig Ae/Be disks using spatially resolved mid-infrared imaging. Are all group I disks transitional?
* 背景年轻的大质量原行星盘向行星系统的演化预计包括间隙的形成和尘埃和气体的耗尽。赫比格Ae/Be星周围的一组特殊的耀斑盘没有显示出突出的硅酸盐发射特征。我们把注意力集中在四个关键的赫比格Ae/Be星,以了解负责的硅酸盐特征发射的情况下的结构特性。* 方法我们研究了Subaru/COMICS,Gemini South/T-ReCS和VLT/VISIR拍摄的Q和N波段图像。我们的辐射转移建模解决方案需要通过大间隙将内外盘分离。由此,我们表征的径向密度结构的尘埃和多环芳烃的磁盘。* 结果外盘的内边缘具有高的表面亮度和约100-150 K之间的典型温度,因此在Q带中占主导地位。我们推导出HD 97048、HD 169142、HD 135344 B和Oph IRS 48的外盘内缘半径分别为34、23、30和63 AU。对于HD 97048,这是第一次检测到磁盘间隙。在N波段的连续发射不是由于多环芳烃的翅膀发射。这种连续辐射可能是由于VSG或来自内部盘的热辐射。我们发现,多环芳烃的排放并不总是占主导地位的外盘表面上的多环芳烃。* 结论。硅酸盐发射特征的缺乏是由于在临界温度范围中存在大的间隙。许多,如果不是所有的赫比格磁盘与光谱能量分布(SED)分类“组I”是磁盘与大的差距,可以被描述为(前)过渡。从观察到的第一组源到观察到的第二组源的进化路径似乎不再可能。相反,两者可能来自一个共同的祖先。
2013-05-14 astro-ph.SR
Differences in the gas and dust distribution in the transitional disk of a sun-like young star, PDS 70
我们提供了年轻的类太阳恒星PDS 70周围物质盘的ALMA 0.87 mm连续谱、HCO+ J=4- 3发射谱线和CO J=3- 2发射谱线数据。这些数据揭示了一个可能存在的两个组成部分的过渡盘系统的径向尘埃间隙为0。“2 +/- 0。“05,在HCO+ J=4- 3矩零图中的方位角间隙,以及在气体数据中的两个桥状特征。有趣的是,这些特征在气盘中没有类似的尘埃盘,使它们特别感兴趣。我们使用Monte Carlo辐射转移代码HOCHUNK 3D(Whitney et al. 2013)对尘埃盘进行了建模,其中使用了两个盘组件。我们发现,有一个径向间隙,从15-60金在所有的晶粒尺寸,这不同于以前的工作。
2018-04-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Mapping H-band Scattered Light Emission in the Mysterious SR21 Transitional Disk
我们提出了第一个近红外(NIR)空间分辨图像的星周过渡盘周围SR 21。这些图像是用斯巴鲁HiCIAO相机、自适应光学和偏振差分成像(PDI)技术获得的。我们在H波段的散射光中分辨出星心0.1”<r<0.6”(12<r<75 AU)的圆盘。我们将我们的结果与先前发表的空间分辨880微米连续亚毫米阵列(SMA)图像进行了比较,这些图像显示了SR 21中的内部r<36 AU腔。辐射转移模型表明,用于解释SR 21亚毫米腔体的大圆盘损耗因子不能对所有晶粒尺寸“通用”。即使是比再现亚毫米空腔(δ ~10^-6)的损耗更温和的损耗(δ =0.1,0.01,相对于未损耗的盘),当假设它们携带到小颗粒时,也与我们的H带图像不一致,这表明近红外中散射的表面颗粒要么幸存下来,要么是由清除盘中平面的任何机制产生的。事实上,我们在H波段观测到的径向偏振强度分布是平滑的,并且向内急剧增加(r^-3),没有证据表明在36 AU亚毫米级的腔壁处有破裂。我们假设,这种配置文件是由一个光学薄盘信封或大气成分。我们还讨论了我们的数据与先前假设的SR 21在r~10- 20 AU处存在一个亚恒星伴星的兼容性,发现我们既不能排除也不能证实这种情况。这项研究展示了过渡盘的多波长成像的能力,以告知建模工作,包括关于确切的物理机制是负责清除这些盘的大中面晶粒的争论。
2013-02-22 astro-ph.SR
Dynamics of small grains in transitional discs
过渡盘具有中心区域,其特征在于与较年轻的光学厚度盘相比,尘埃和气体都显著耗尽。然而,气体和尘埃的消耗量并不相等:气体表面密度通常会以$\sim 100$的因子减少,但小尘埃颗粒有时会以更大的因子消耗,直到无法检测的程度。虽然这种极端的尘埃枯竭往往是由于行星形成,在本文中,我们表明,另一种物理机制是可能的:驱逐颗粒从光盘的辐射压力。我们探索这一机制,使用二维模拟的尘埃动力学,同时解决的辐射转移方程与恒星辐射和流体动力学相互作用与湍流,吸积背景气体盘的综合影响下的尘埃扩散和平流的演化方程。我们表明,在过渡盘的$\sim 100-1000$相比,最小质量的太阳星云值的因素,在气体和尘埃部分耗尽,吸积率恒星光度的比率是低的($\dot{M}/L \lesssim 10^{-10}$ $M_\odot$年$^{-1}$ $L_\odot^{-1}$),辐射清除任何剩余的$\sim 0.5$ $μ$ m和较大的颗粒是快速和不可避免的。这一过程取决于颗粒的大小,较小的颗粒被去除得最快,而较大的颗粒则持续更长的时间。因此,我们提出的机制自然解释了过渡盘中常见的小晶粒的极端耗尽。我们进一步建议,这种机制对晶粒尺寸和光学性质的依赖性可以解释一些不寻常的晶粒特性最近发现的一些过渡光盘。我们开发的模拟代码是免费提供的。
2020-08-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Panchromatic Imaging of a Transitional Disk: The Disk of GM Aur in Optical and FUV Scattered Light
我们已经用HST对GM Aur进行了成像,在1400 A和1650 A的散射光下检测了它的圆盘,并将这些与3300 A,5550 A,1.1微米和1.6微米的观测结果进行了比较。散射光在较短波长处增加。在3300 A的径向表面亮度剖面没有显示出以前在亚毫米观测中观察到的24 AU半径空腔的证据。与尘埃颗粒不透明度模型的比较表明,整个磁盘的表面填充亚微米颗粒。我们已经编制了一个SED从0.1微米到1毫米,并使用它来约束一个模型的明星+磁盘系统,其中包括亚毫米腔使用Monte Carlo辐射转移代码由芭芭拉惠特尼。最佳拟合模型图像表明,如果空腔中的大小灰尘颗粒都被清除,那么在F330 W带通中应该可以检测到空腔,但是我们没有检测到它。我们对此提出了一种解释,可能是由于24 AU内部有一颗质量小于9木星质量的行星。一个独特的圆柱形结构中检测到的FUV数据从高级相机的调查/日盲通道。它沿着系统的半短轴排列,但不像吸积驱动的喷流。该结构是边缘增亮的,并在磁盘中平面上方延伸190 +/- 35 AU。边缘增亮的内半径为40 +/- 10 AU,刚好超过亚毫米腔壁。
2016-07-12 astro-ph.SR
NaCo polarimetric observations of Sz 91 transitional disk: a remarkable case of dust filtering
本文介绍了用VLT/NaCo在$H$(1.7 $μ$ m)和$K_s$(2.2 $μ$ m)波段对Sz 91附近过渡盘的偏振光观测。我们解决了磁盘和检测偏振发射高达$\sim$ 0。“5($\sim$ 80 au)以及在两个带处的中心空腔。我们计算了一个辐射转移模型,占偏振观测的主要特点。我们发现,发射是最好的解释小,多孔颗粒分布在一个磁盘与$\sim$ 45金腔。先前的ALMA观测揭示了一个大的亚毫米腔($\sim$ 83 au)和从最里面(<16 au)区域延伸到近400 au的气体排放。多个低质量行星的动态清除是Sz 91独特结构起源的最可能机制。使用新的$L'$波段ADI观测,我们可以排除比$M_p$ $\geq$ 8 $M_\mathrm{Jup}$质量超过45 au的伴星,假设是热启动模型。圆盘在短轴方向上的偏振光明显不对称,北侧比南侧亮。在亚毫米波段用ALMA观测到的盘与我们的NaCo观测结果之间的位置角存在差异,这表明Sz 91周围的盘可能是高度结构化的。需要更高的信噪比的近红外和亚毫米观测,以确认这种结构的存在,并提高目前的理解过渡盘的起源。
2019-12-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Large dust gaps in the transitional disks of HD 100453 and HD 34282
原行星盘中尘埃间隙的形成是盘演化的最重要标志之一,也可能是行星形成的标志。我们的目标是表征赫比格Ae/Be恒星HD 100453和HD 34282周围的“耀斑”盘结构。它们的光谱能量分布(SED)在15-40μm之间显示出过量的发射,但10和20 μm的无定形硅酸盐特征非常弱(HD 100453)或没有(HD 34282)。我们调查这是否意味着存在大的灰尘差距。在这项工作中,空间分辨中红外Q波段图像与双子北/米歇尔进行了研究。我们进行辐射转移建模和检查灰尘的径向分布。我们同时拟合HD 100453和HD 34282的Q波段图像和SED。我们的解决方案要求内晕和外盘很可能被大的尘埃间隙分开,这些尘埃间隙相对于外盘是1000倍或更多。HD 100453和HD 34282的外盘的内缘温度分别约为$160 \pm 10$ K和$60 \pm 5$ K。由于这些壁的高表面亮度,它们主导了Q波段的发射。它们的半径分别被限制在20+2 AU和92+31 AU。我们的结论是,HD 100453和HD 34282可能有磁盘尘埃间隙和尘埃质量的上限,在每个间隙估计是约$10^{-7}$ M $_{\odot}$。我们发现,磁盘尘埃间隙的位置和大小连接到SED,跟踪的中红外通量比F30/F13.5。我们提出了一个新的分类方案的Meeus组(Meeus等,2001年)的基础上F30/F13.5的比例。在所…
2015-09-29 astro-ph.SR
The Flared Gas Structure of the Transitional Disk around Sz 91
本文报道了用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)对Sz 91附近过渡盘的尘埃连续谱(7波段)和CO(3- 2)和HCO $^{+}$(4- 3)谱线的$0.14"$分辨率观测。尘埃盘似乎是一个轴对称的环,从高斯拟合的半径达到$\sim$ 95~au。尘埃环长轴和短轴的高斯拟合宽度分别为24.6和23.7 μ,表明尘埃环不是几何薄的。气盘向外延伸到$\sim$ 320~au,在防尘环的内孔中也被探测到。在通道图中发现了一个双线图案的CO,这可以解释为从前面和后面的耀斑气体盘的排放。我们使用RADMC-3D进行辐射转移计算,以检查是否可以复制的双线图案的假设下,耀斑气体盘具有幂律形式的列密度和$T_\mathrm{gas}=T_\mathrm{dust}$。RADMC-3D中的热蒙特卡罗计算表明,尘埃盘温度在尘埃环以外的垂直方向上有一个梯度,因为尘埃盘阻挡了恒星辐射,因此双星条纹可以很自然地用耀斑气体盘和尘埃环的组合来解释。此外,没有显着的CO分子在冷中平面的耗尽实现了合理的协议与所观察到的双线图案。这一结果表明,从后表面的CO排放必须大量吸收在冷的中板。
2018-11-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Variability of Disk Emission in Pre-Main Sequence and Related Stars. III. Exploring Structural Changes in the Pre-transitional Disk in HD 169142
我们提出了近红外和远紫外观测的前过渡(缺口)磁盘在HD 169142使用美国宇航局的红外望远镜设施和哈勃太空望远镜。将我们的数据与现有数据集结合到宽带光谱能量分布中,揭示了在10年的最大时间尺度内~1.5-10 μm之间高达45%的变化。我们已知的所有观测结果都分为两个不同的状态,对应于2000年前的高近红外状态和2000年后的低状态,表明盘的<1 AU区域内的活动。通过对数据中的Pa β和Br γ线的分析,我们得出2013年5月的质量吸积率为(1.5 - 2.7)x 10^-9 Msun/yr。我们提出了一个理论模型分析的磁盘在HD 169142使用Monte-Carlo辐射转移模拟软件来探索的条件和可能的迹象,行星形成在我们收集的24年的观测。我们发现,移动外边缘(r = 0.3 AU)的内盘由0.05 AU对恒星(在模拟吸积和/或塑造形成行星)成功地再现了近红外线通量的转变。我们确定,Quanz等人(2013)和Momose等人(2013)在近红外光谱中拍摄的约40-70 AU暗环以及Osorio等人(2014)在7 mm处拍摄的暗环可能在整个区域中以30%的比例密度分布再现,加强了与该结构的联系,该结构被一个或多个行星质量体动态清除。
2014-10-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Structure and Composition of Two Transitional Circumstellar Disks in Corona Australis
围绕着年轻恒星的原始星周盘演化的后期阶段知之甚少,但对限制行星形成的理论至关重要。我们考虑了附近RCrA星协的两个~ 1000万年前的成员RX J1842.9-3532和RX J1852.3-3700周围的圆盘的基本结构模型。我们提出了新的角秒分辨率的地图,其230 GHz的连续发射的亚毫米阵列和未解决的CO(3-2)光谱从阿塔卡马亚毫米望远镜实验。通过将这些数据与文献中的宽带通量和斯皮策太空望远镜上行星系统形成与演化(FEPS)遗产计划目录中的红外通量和光谱相结合,我们组装了一个多波长数据集,用于探测气体和尘埃盘。使用Monte Carlo辐射转移程序RADMC同时模拟SED和毫米连续光谱,我们推导出基本的尘埃盘属性,并确定一个半径为16 AU的内部空腔在磁盘周围RX J1852.3-3700。我们还发现RX J1842.9-3532周围的圆盘中有一个光学薄的5 AU空腔,靠近恒星的地方有少量光学厚的材料。分子线观测表明RX J1842.9-3532中的中间盘倾斜,与连续发射一致。结合尘埃模型,分子数据使我们能够得出比预期更低的CO含量,这表明气体清除过程可能在两个系统中进行,也许与行星形成同时进行。
2010-07-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Polarimetric Imaging of Large Cavity Structures in the Pre-transitional Protoplanetary Disk around PDS 70: Observations of the disk
我们提出了高分辨率的H波段偏振强度(PI; FWHM = 0。“1:14 AU)和L '波段成像数据(FWHM = 0. "11:15天文单位)的拱星盘周围的弱线金牛座T星PDS 70在半人马座的径向距离为28天文单位(0。"2)高达210 AU(1. "5)。在这两幅图像中,一个巨大的内部间隙首次被清晰地解析出来,间隙的半径约为70 AU。我们的数据表明,该磁盘的几何中心向短轴移动约6 AU。我们确认,棕矮星伴星候选人的PDS 70的北部是一个背景星的基础上,它的自行。由于SED拟合的Monte Carlo辐射转移模型,我们推断存在一个光学厚的内盘在几个AU。结合我们的观察和建模,我们将PDS 70的盘归类为前过渡盘。此外,基于对L '波段成像数据的分析,我们提出了一个上限的同伴在~30~~50兆焦耳的间隙内。考虑到大而尖锐的间隙的存在,我们认为间隙可能是由亚恒星伴星或间隙中多个看不见的巨行星的动力学相互作用形成的。
2012-08-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Early-time spectroscopic modelling of the transitional Type Ia Supernova 2021rhu with TARDIS
本研究通过TARDIS光谱建模分析过渡型Ia超新星2021rhu,发现其演化不支持双爆燃模型,更符合延迟爆燃机制,可能是低光度、低温度的普通Ia超新星变体。
2023-04-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
The missing cavities in the SEEDS polarized scattered light images of transitional protoplanetary disks: a generic disk model
过渡拱盘周围的年轻恒星物体有一个独特的红外赤字约10微米的光谱能量分布(SED),最近测量的斯皮策红外光谱仪(IRS),这表明在内部地区的尘埃耗尽。这些磁盘已被证实有巨大的中心空腔的亚毫米(亚毫米)连续辐射成像使用亚毫米阵列(SMA)。然而,由斯巴鲁望远镜上的HiCIAO获得的系统IRS/SMA交叉样本中大多数物体的偏振近红外散射光图像没有显示出空腔的证据,与SMA和斯皮策观测形成鲜明对比。辐射转移建模表明,这些散射光图像中的许多与微米级晶粒的平滑空间分布一致,在腔体边缘处的微米级晶粒的表面密度中几乎没有不连续性。在这里,我们提出了一个通用的磁盘模型,可以同时考虑IRS,SMA和斯巴鲁观测的一般功能。特别地,计算了该模型的散射光图像,其与斯巴鲁数据中看到的一般趋势一致。该模型提出了腔体内微米级粉尘和毫米级粉尘的空间分布之间的解耦,如果证实了这一点,则需要一种机制,如粉尘过滤,用于区分腔体清除过程中的小粉尘和大粉尘。我们的模型还表明,一个向内增加的气尘比在内部磁盘,和不同的空间分布的小灰尘的内部和外部的空腔,呼应的预测在晶粒凝聚和生长模型。
2012-03-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
ALMA High-resolution Observation for the Transitional Disk around IRAS 04125+2902
本研究利用ALMA 6波段数据观测年轻凌日行星宿主系统IRAS 04125+2902,解析其过渡盘结构,发现内盘存在的迹象及内外盘约10°的不对准,揭示该系统动力学复杂性,为行星形成早期轨道演化提供线索。
2025-09-02 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Evolution of Inner Disk Gas in Transition Disks
研究原行星盘内部区域的分子气体提供了对从原始到碎片盘系统过渡期间分子盘环境如何变化的深入了解。我们进行了一个小调查的分子氢(H $_2$)荧光发射,使用14个研究良好的经典金牛座T星在两个不同的尘埃盘的演化阶段,探索如何内部分子盘的结构变化的光学厚温暖的尘埃消散。我们模拟所观察到的HI-Lyman $α$泵浦H $_2$盘荧光通过创建一个二维辐射转移模型,描述了径向分布的H $_{2}$发射在磁盘大气中,并比较这些观测哈勃太空望远镜。我们发现径向分布,最好地描述所观察到的H $_2$ FUV发射所产生的原始磁盘目标(全尘埃盘)是明显不同的过渡磁盘(很少或没有温暖的尘埃观察)。对于每个最佳拟合模型,我们估计内部和外部磁盘的排放边界(r $_{in}$和r $_{out}$),描述了所观察到的H $_2$排放的大部分出现在每个磁盘,我们研究这些和几个观测磁盘演化指标之间的相关性,如n $_{13-31}$,r $_{in,CO}$,和质量吸积率。我们发现强烈的,正相关的H $_2$径向分布和尘埃SED的斜率,这意味着分子盘大气的行为变化的内部灰尘清除在不断发展的原行星盘。总的来说,我们发现,H $_2$内半径是$\sim$ 4倍大的过渡系统,而大部分的H $_2$发射起源于所有过渡源的尘埃间隙半径内。
2015-09-07 astro-ph.SR
The Circumstellar Disk and Asymmetric outflow of the EX Lup Outburst System
我们以0.3弧秒分辨率展示了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)对EX Lup的观测,EX Lup是EXor类爆发前主序星的原型。EX Lup的拱星盘首次在1.3 mm连续辐射和CO的三种同位素的$J$ = 2--1谱线中被解析。在达到的空间分辨率和灵敏度下,致密尘埃连续盘没有显示出高于5 σ水平的团块、碎片或不对称性的迹象。辐射传输模型约束的尘埃盘的特征半径为23 AU和总尘埃质量为1.0 $\times$ 10 $^{-4}$ M $_\odot$(33 M_地球),类似于其他EXOR源。的$^{13}$ CO和C $^{18}$ O线发射跟踪磁盘的旋转,并用于约束磁盘的几何形状,运动学,和5.1 $\times$ 10 $^{-4}$ M $_\odot$的总气体盘质量。的$^{12}$ CO排放延伸到半径为200 AU,是不对称的,与开普勒旋转的一侧偏离。我们检测到蓝移,$^{12}$ CO弧形发射位于0.8弧秒的西北,空间断开磁盘的排放。我们解释这个扩展的结构作为一个洞的流出,这是更常见的FU或源挖掘的增亮壁。在FU/EXor天体V1647 Ori的边界线上也观察到了这种外流,但没有流向EXor天体。我们的检测提供了证据表明,外流现象持续到EXor阶段,这表明FUor和EXor对象是一个连续的人口,其中外流活动随着年龄的增长而下降,过渡对象,如EX Lup和V1647…
2018-04-27 astro-ph.SR
High resolution observations of the outer disk around T Cha: the view from ALMA
T Cha是一颗年轻的恒星,被一个具有行星形成特征的过渡盘所包围。我们获得了T Cha在${\rm CO}(3$ -$2)$、${\rm ^{13}CO}(3$ -$2)$和${\rm CS}(7$ - $6)$发射线上的高分辨率和高灵敏度ALMA观测,揭示了恒星周围气体盘的空间分布。为了研究磁盘内的灰尘,我们也获得了连续图像在850 $μ$ m的线自由通道。我们已经在空间上分辨出了T Cha周围的外盘。利用CO(3-2)发射,我们得到了$\sim$的半径为230 AU。我们还报道了$^{13}$ CO(3-2)和CS(7-8)分子发射的检测,其显示出比CO(3-2)检测更小的半径。在850 $μ$ m的连续观测允许尘埃盘的空间分辨率,它显示了两个发射凸起分开的$\sim$ 40 AU,一致的存在下,在磁盘的内部区域的尘埃间隙,和$\sim$ 80 AU的外半径。因此,T Cha被一个致密的尘埃盘和一个更大、更弥散的气体盘所包围,就像以前在其他年轻恒星中观察到的那样。连续的强度分布是不同的,在磁盘的两侧建议可能的尘埃不对称性。我们推导出气体盘和尘埃盘的倾角i(deg)=67 $\pm$ 5,位置角PA(deg)= 113 $\pm$ 6。的ALMA数据与辐射传输模型的比较表明,气体和尘埃成分只能同时再现时,我们包括一个锥形边缘处方的表面密度分布。最好的模型表明,大部分的磁盘质量被放…
2015-01-26 astro-ph.SR
Diagnostic value of far-IR water ice features in T Tauri disks
本文研究了如何利用水冰的远红外特征来推断金牛座T星周围的盘的性质和水冰的热历史。我们探索的权力,未来的观测与SOFIA/HIRMES和SPICA的建议远红外仪器SAFARI。一系列详细的辐射转移磁盘模型周围的一个代表性的金牛座T星被用来调查如何在45和63微米的远红外水冰功能的变化与关键磁盘属性:磁盘大小,晶粒大小,磁盘尘埃质量,尘埃沉降,和冰的厚度。此外,设计了一系列的模型来计算水冰在盘内的预热、直接沉积和冷却情况下的水冰排放特征。从磁盘表面的冰粒光解吸减弱中红外线水冰功能的因素4-5。远红外水冰发射特征起源于10-100 au距离处的圆盘状表面雪线处的小颗粒。除非盘中缺少该储液器(例如,具有大腔的过渡盘),否则特征强度不变。大于10微米的颗粒对特征没有贡献。颗粒沉降(使用湍流描述)对冰特征强度的影响最多为15%。冰功能的强度与磁盘尘埃质量和水冰分数的颗粒,但饱和的尘埃质量大于1.e-4 Msun和冰地幔,增加尘埃质量超过50%。水冰的各种热历史在特征的形状(结晶/非晶)以及45微米特征的峰值强度和位置上留下印记。SOFIA/HIRMES只能探测到比我们的标准金牛座T盘模型在深度曝光(1小时)中模拟的强得多的结晶冰特征。SPICA/SAFARI可以在短时间曝光(10分钟)内检测到我们标准的金牛座T盘模型中的典型冰特征。(略)
2018-04-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraining the mass of the planet(s) sculpting a disk cavity. The intriguing case of 2MASS J16042165-2130284
在过渡盘的尘埃和气体分布中观察到的大空洞可以用行星-盘的相互作用来解释。在~145 pc,2 MASS J16042165-2130284(J1604)是一个5-12百万年的过渡盘,在mm和$μ$ m大小的尘埃分布中具有不同的间隙大小(外缘分别在~79和~63 au)。其$^{12}$ CO发射显示~30 Au腔。这种放射状结构表明,巨大的行星正在雕刻这个圆盘。我们的目标是限制J1604周围可能的巨行星的质量和位置。我们在甚大望远镜(VLT)上利用光谱偏振高对比度系外行星研究(SPHERE)系统,在IRDIFS_EXT光瞳稳定模式下观测了J1604,利用积分场摄谱仪(IFS)获得了YJH波段图像,利用红外双光束成像光谱仪(IRDIS)获得了K1 K2波段图像。利用角微分成像(ADI)技术与高对比度算法处理数据集。我们的观测在0.15”到0.80”(~22到115 au)范围内达到了$ΔK, YH$ ~12等的对比度,但没有发现行星候选者。该盘在从Y到K的所有波段的散射光中直接成像,并且它显示红色。这表明,在磁盘表面的尘埃粒子主要是$\gtrsim0.3\,μ$ m大小的颗粒。我们证实了急剧下降/衰减的散射光与偏振光的意见。比较我们的图像与辐射转移模型,我们认为,南部的磁盘最有可能是最近的。这项工作代表了对J1604周围同伴的最深入的搜索。根据热启动方案,我们达到了$\gtrsim …
2016-11-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dust masses of Upper Scorpius disks and their statistics
School of Physical Science and Technology, Southwest Jiaotong University(西南交通大学物理科学与技术学院);Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台)
研究以天蝎座上盘为对象,构建辐射传输模型网格提高尘埃质量估计精度,通过对比得出该区域盘的尘埃质量中值,发现其远低于豺狼座I盘,证实恒星质量与尘埃质量相关性及差异,揭示盘演化中尘埃颗粒的变化情况。
2026-07-17 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR