Models of the Eta Corvi debris disk from the Keck Interferometer, Spitzer and Herschel
碎片盘是类似于太阳系小天体群的路标,但通常具有更高的质量和尘埃生产率。与附近恒星Eta Corvi相关的圆盘特别引人注目,因为它显示出强烈的中红外和远红外过度,尽管年龄约为1.4 Gyr。我们致力于构建一个一致的系统模型,能够解释不同的空间和光谱数据的集合。我们分析凯克干涉仪零测量和重新斯皮策和额外的分光光度数据,以及解决赫歇尔图像,以确定内部exozodi和外带的灰尘空间分布。我们详细的模型的两个组件的磁盘和尘埃的属性,从子AU规模的最外层区域,同时对一个大的参数空间拟合所有的测量。冷带的属性是一致的碰撞级联在水库的无冰星子在133 AU。它显示了沿主轴不对称的边缘证据。KIN使我们能够确定温暖的尘埃包含在一个峰值在0.2和0.8 AU之间的环中。为了使这个位置与~400 K的尘埃温度相一致,必须调用非常高的热释电尘埃,并且从微米尺寸开始的镁橄榄石颗粒的分布满足这个标准,同时提供与光谱的极好拟合。我们讨论了LBTI和近红外光谱的其他限制,并预测JWST可以揭示这个不寻常的物体以及它是否可以探测到看不见的行星。
2015-11-16 astro-ph.EP
Spitzer IRS Spectroscopy of the 10 Myr-old EF Cha Debris Disk: Evidence for Phyllosilicate-Rich Dust in the Terrestrial Zone
我们描述斯皮策IRS光谱观测的10万年的老恒星,EF车。从5 μm到35 μm的光谱的成分建模证实,它被LD/L \star ~ 10-3的发光碎片盘包围,包含温度在225 K和430 K之间的地球区特征的尘埃。EF Cha的光谱显示了许多固态特征的证据,与大多数冷的低光度碎片盘不同,但像其他一些10-20百万年前的发光的温暖碎片盘(例如HD 113766 A)。EF Cha碎片盘异常丰富的物种或物种的组合,其发射率类似于细粉,实验室测量的层状硅酸盐物种(滑石,皂石,蒙脱石),这可能是由原始无水岩石材料的水蚀变产生的。尘埃和由此推断的碎片母体也含有丰富的无定形硅酸盐和金属硫化物,可能还有水冰。尘埃中橄榄石与辉石的总比例约为2,这也提供了水蚀变的证据。大质量体积的颗粒大小相当于或低于辐射吹出极限意味着微行星可能会以足够高的速度碰撞,以产生发射尘埃,但不会高到通过撞击处理使微行星脱挥发分。由于层状硅酸盐是由无水岩石和温暖的活性水之间的相互作用产生的,EF Cha的圆盘可能是将水输送到年轻行星系统的陆地区域的路标。
2011-04-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
High-contrast Imaging with Spitzer: Deep Observations of Vega, Fomalhaut, and epsilon Eridani
具有碎片盘的恒星是直接成像系外行星搜索的有趣目标,这是由于先前在碎片盘系统中探测到宽行星,以及盘本身普遍存在的形态特征可能表明行星的影响。在这里,我们提出了三个最近的年轻恒星,也被称为主机大规模的碎片盘的观测:织女星,北落师门,和eps Eri。斯皮策太空望远镜用于每颗恒星的一系列方位角,以便通过角微分成像与高对比度算法相结合来提供深度对比度。这些观测提供了探测比任何其他技术或仪器更冷的束缚行星(120- 330 K)的机会。对于织女星,在4.5微米图像中检测到的一些明显非常红的候选点源仍有待测试是否存在共同的自行。该系统对150 AU处的~2 Mjup伴星很敏感。这里介绍的观测结果代表了第一次使用斯皮策搜索织女星周围的行星。北落师门b的4.5微米通量上限相对于以前的数据可能会进一步受到限制。在eps Eri的情况下,可以从80天文单位和向外探测有效温度和质量都低于木星的行星,尽管没有发现这样的行星。数据敏感地探测了系统中碎片环边缘周围的区域,预计行星可以居住。这些观测验证了以前的结果表明,超过一个数量级的改善性能的对比度有限的制度,可以获得相对于传统的方法,通过应用先进的高对比度技术,以空间为基础的望远镜,由于在这种环境中提供的PSF的高度稳定性。
2014-12-15 astro-ph.EP
Frequencies of warm debris disks based on point source catalogs of Spitzer, WISE, and Gaia
本研究结合 Gaia、WISE 与 Spitzer 数据开展最大规模中红外超搜索,量化暖碎屑盘频率随恒星光谱型和温度的变化,并以星子碰撞的早期演化情景解释其年龄特征。
2024-04-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetary Collisions outside the Solar System: Time Domain Characterization of Extreme Debris Disks
最近发现,在类太阳恒星周围的类地行星区域,温暖尘埃的发光碎片盘变化不定,这表明岩石天体正在发生大规模碰撞。我们使用2012年和2013年斯皮策3.6和4.5 μm时间序列观测数据(有一次延长到2014年),以监测另外5个具有异常高的分光度的碎片盘(“极端碎片盘”),包括疏散星团M47中的P1121(8000万年),AB Dor移动群中的HD 15407 A(8000万年),昴星团中的HD 23514(12000万年),HD 145263位于上斯科星协(1000万年),以及场星BD+20 307(>1 Gyr)。与NGC 2547(3500万年)中发表的ID8结果一起,这是对太阳系外行星撞击的第一次系统的时域调查。在我们监测到的六个极端碎片盘中,有五个在一年以内的时间尺度上发现了重大变化。然而,不同的系统在时域中表现出不同的特征,包括长期的衰减或增长,磁盘温度变化和可能的周期性。
2015-03-18 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
Silica-Rich Bright Debris Disk around HD 15407A
本文报道了F3 V恒星HD 15407 A附近的一个有趣的碎片盘,其中探测到了大量的温暖的细尘(~ 10^(-7)M_Earth)。尘埃温度为~ 500-600 K,碎片尘埃的位置估计为0.6-1.0 AU,从中央恒星,一个类地行星区域。碎片盘的分光度为~ 0.005,这比微行星碰撞产生的碎片盘的稳态模型预测的要大得多。斯皮策获得的中红外光谱表明存在大量微米级的硅尘,这表明这些尘埃来自差异化的大型岩石体的表面层,可能被困在恒星周围。
2012-03-13 astro-ph.EP
The Last Gasp of Gas Giant Planet Formation: A Spitzer Study of the 5 Myr-old Cluster NGC 2362
我们描述了斯皮策IRAC和MIPS对人口众多的500万年前的疏散星团NGC 2362的观测。早期/中间型确认/候选星团成员要么有光球中红外辐射,要么有弱的、光学薄的红外过量辐射,小于24微米,与碎片盘一致。很少有晚型、太阳/亚太阳质量的恒星有原始盘。晚型恒星周围的星盘主要由具有内孔的星盘(典型的“过渡盘”)和“同源耗尽”星盘组成。这两种类型的磁盘代表原始磁盘和碎片磁盘之间的中间阶段。因此,我们发现,多个路径的原基碎片盘过渡存在。我们的研究结果破坏了标准的论点,有利于一个~ 0.01万年的时间尺度的过渡的基础上,从金牛座御夫座的数据和排除标准的紫外光蒸发的情况下,解释过渡的主要机制。结合我们的数据与其他斯皮策调查,我们调查周围的高/中等质量的恒星碎片盘的演变和调查巨型行星形成的时间尺度。如果气盘中的气体和尘埃在相似的时间尺度上演化,那么围绕早期类型的高/中等质量恒星的气体巨行星的形成时间尺度可能是1- 500万年。斯皮策探测到的大多数太阳/亚太阳质量的恒星都有SED,表明它们的盘可能正在积极地离开原始盘阶段。因此,气态巨行星形成也可能在500万年前发生在太阳/亚太阳质量恒星周围。
2009-05-23 astro-ph.EP astro-ph.GA
The low level of debris disk activity at the time of the Late Heavy Bombardment: a Spitzer study of Praesepe
我们提出了24微米测光的中期年龄的疏散星团Praesepe。我们收集了一个包含193个可能的星团成员的目录,这些成员是在光学数据库中检测到的,两微米全天巡天(2 MASS),在24微米处,面积约为2.47平方度。中红外线过剩表明碎片盘被发现的早期型和三个太阳型恒星。对抽样统计数据的修正产生了24微米的剩余部分(碎片盘部分),对于明亮的恒星为6.5 +- 4.1%,对于太阳型恒星为1.9 +- 1.2%。过量的发生率是在协议的衰变趋势的碎片盘作为一个功能的年龄观察到的其他集群和场星。这些数值也与较老恒星的数值一致,表明在24微米处发射的区域中产生的碎片与较老的1-10 Gyr场恒星样本值相差约7.5亿年。我们讨论了我们的研究结果的背景下,以前的观测早期和太阳型恒星的过剩分数。我们发现,太阳型恒星失去他们的碎片盘24微米的时间尺度比早期型恒星。简单的蒙特卡罗模型表明,在它们演化的第一个Gyr期间,多达15-30%的太阳型恒星可能会经历巨行星的轨道重新排列,例如被认为导致晚期重轰炸的那一次,如果轰炸事件的长度与我们太阳系中发生的事件相似。在附录中,我们通过Bootstrap Monte Carlo等时线拟合确定聚类参数,得出7.57亿年的年龄(1 sigma置信度下为+-3600万年)和179 pc的距离(1 sigma置信度下为+- 2 pc),不考虑系统误差。
2009-03-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Trend Between Cold Debris Disk Temperature and Stellar Type: Implications for the Formation and Evolution of Wide-Orbit Planets
冷碎片盘可以追踪行星系外部区域行星形成或迁移的极限,因此有可能回答宽轨道行星形成和演化方面的许多悬而未决的问题。本文描述了Spitzer IRS和MIPS观测到的546颗主序星周围174个冷碎片盘的红外多余光谱能量分布。我们发现了一个趋势之间的温度的内边缘的冷碎片磁盘和恒星类型的恒星,他们轨道。这就反驳了严格依赖温度的过程(例如非水冰线)在确定冷碎片盘的尺寸方面的重要性。此外,我们没有发现延迟搅拌导致这种趋势的证据。这一趋势可能是由于行星向外迁移,沿着原始原行星盘的范围移动,也可能是由于行星形成,在受到核心吸积效率限制的轨道半径处停止。
2013-08-09 astro-ph.EP
Survey of Nearby FGK Stars at 160 microns with Spitzer
斯皮策空间望远镜极大地推进了碎片盘科学,用MIPS光度计提供了24和70微米的关于附近A、F、G、K和M星周围碎片盘的大量信息,用IRS提供了8-34微米的信息。在这里,我们提出了160微米的观测这些恒星的一个小子集。在这个波长下,恒星光球层的辐射可以忽略不计,任何探测到的辐射都对应于扩展的柯伊伯带类似物中的冷尘埃。然而,斯皮策160微米观测的灵敏度受到大光束尺寸的限制,这会导致卷云和河外混乱造成的显著“噪音”。此外,160微米的测量受到恒星位置附近的光泄漏的额外复杂性的影响,其通量与恒星的近红外通量成比例。我们能够去除泄漏的污染物,并报告160微米的测量值或24颗星的上限。三颗恒星(HD 10647,HD 207129和HD 115617)在160微米处有过量,我们用它来限制它们周围碎片盘的属性。HD 10647的光谱能量分布的更详细的模型显示,70和160微米的发射可能是由于距离100 AU的小水冰粒,与哈勃太空望远镜对系统中拱星物质的光学成像一致。
2009-08-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Signpost of Multiple Planets in Debris Disks
我们回顾了斯皮策和赫歇尔多波长图像揭示的附近碎片盘结构,并补充了详细的光谱能量分布模型。与恒星周围宜居带的定义类似,碎片盘结构的确定和特征应根据尘埃温度而不是物理距离,以便考虑到不同光谱型恒星的加热功率,并可直接讨论和比较盘中的共同特征。共同的特点,如温暖(~150 K)的尘埃带附近的水冰线和冷(~50 K)柯伊伯带的类似物,引起了我们的新兴的理解,在碎片盘结构的秩序水平,并阐明了各种过程的形成和演化的系外行星系统。鉴于碎片盘双胞胎(织女星和北落师门)中的盘结构,以及目前对行星物体质量的限制,我们认为温暖和寒冷尘埃带之间的巨大差距是水冰线之外多个(低质量)行星的最佳路标。
2013-07-05 astro-ph.EP
Activity in White Dwarf Debris Disks I: Spitzer Legacy Reveals Variability Incompatible with the Canonical Model
基于斯皮策多历元测光发现白矮星碎片盘普遍存在分钟至年尺度的显著变异性,其流量与颜色变化表明尘埃和气体由持续碰撞产生,结果与标准薄盘模型严重不符,为未来盘建模奠定基础。
2025-08-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Spitzer c2d Survey of Weak-Line T Tauri Stars. III. The Transition from Primordial Disks to Debris Disks
本文报道了在变色龙、狼、蛇夫座和金牛座恒星形成区的154颗3.6 ~ 70 μm弱线金牛座T星(WTTS)的Spitzer测光结果,它们都在太阳200 pc以内。为了进行比较研究,我们还包括33个经典的金牛座T星(CTTS),它们位于相同的恒星形成区。斯皮策的灵敏度使我们能够在IRAC波段(3.6至8 μm)和24 μ mMIPS波段稳健地探测光球。在70 μm MIPS波段,我们能够探测到比光球亮大约40倍的尘埃辐射。这些观测结果代表了迄今为止在中远红外线上最敏感的WTTS调查,并揭示了WTTS周围外盘(r = 3-50 AU)的频率。本文首次介绍了半个c2 d WTTS样本(云上天体)的70 μm测光,这些天体未包括在本系列的早期论文中,Padgett等人(2006)和Cieza等人(2007)。我们发现云上WTTS的磁盘频率为19%,但云外WTTS仅为5%,与早期作品中报告的值相似。WTTS表现出的光谱能量分布(SED)是相当不同的,跨越范围从光学厚光学薄磁盘。在200万年内,大多数盘状物变得比Ldisk/L* = 2 x 10^-3更纤细,而在400万年内,则比Ldisk/L* = 5 x 10^-4更纤细。
2010-09-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
IRS Characterization of a Debris Disk around an M-type star in NGC2547
我们目前的5至15微米斯皮策红外光谱仪(IRS)的低分辨率光谱数据的候选人碎片盘周围的M4.5星确定为一个可能的成员~40万年的老星团NGC2547。IRS光谱显示硅酸盐发射特征,表明盘中存在温暖,小,(亚)微米大小的尘埃颗粒。在15个先前已知的M型恒星周围的候选碎片盘中,我们在本文中讨论的是第一个观测到中红外光谱的,也是第一个测量到硅酸盐发射的。我们将IRS数据与辅助数据(光学,JHK和Spitzer Red Array Camera和24微米数据)相结合,以构建源的光谱能量分布(SED)。蒙特卡洛辐射传输模拟的SED特征是尘埃盘非常平坦(h100 = 2天文单位),并向内延伸,距离中心恒星至少0.13天文单位。我们的分析表明,磁盘是碰撞为主,很可能是一个碎片盘。
2009-05-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Probing the Terrestrial Regions of Planetary Systems: Warm Debris Disks with Emission Features
对碎片盘的观测可以用来研究行星系,即使是在尚未发现行星的地方。然而,碎片盘的特点往往只是未解决的红外线过剩,类似于无特征的黑体,和发射尘埃的位置是不确定的,由于与尘埃颗粒属性的简并性。在这里,我们的特点斯皮策IRS光谱的22碎片磁盘表现出10微米的硅酸盐发射功能。这些特征来自小的暖尘埃颗粒,它们的存在可大大限制发射碎片的轨道位置。我们发现,这些功能可以解释的存在下,额外的尘埃成分在陆地区的行星系,即外黄道带。除了拥有外黄尘,这些碎片盘并不是特别独特;它们的最小粒度与其系统的井喷大小一致,它们的亮度与无特征的温暖碎片盘相当。这些盘存在于不同年龄的系统中,尽管具有特征的较老系统只在A型恒星周围发现。年轻系统中的特征可能是类地行星形成的标志。分析具有发射特征的未分辨碎片盘的光谱可能是研究行星系陆地区域的最简单和最容易的方法之一。
2014-07-28 astro-ph.EP
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
Debris disc candidates in systems with transiting planets
碎片盘已知存在于许多行星宿主恒星周围,但到目前为止,在有凌日行星的系统中还没有发现碎片尘埃。使用公开的目录,我们搜索在这样的系统中的红外过量。在最近出版的广角红外巡天探测器(WISE)目录中,我们发现了52颗有凌日行星的恒星。有两个系统,每个都有一个过境的"热木星",TrES-2和XO-5,在12和22微米处都表现出> 3西格玛水平的小过量。如果这两个探测中的一个或两个都是真实的,那么在2 - 4%的凌日行星系统中,过度温暖的频率与斯皮策的MIPS和IRS仪器在类似波长下探测的太阳型恒星周围的频率相当。模型表明,观测到的过量可能来自半径为几个天文单位的尘埃环。推断出的尘埃量接近理论上从小行星带类似物的碰撞级联中预期的最大值。如果得到证实,在有凌日行星的系统中碎片盘的存在可能会对热彗星的形成和迁移情况产生重要的限制。
2011-08-16 astro-ph.EP
Activity in White Dwarf Debris Disks II: WISE Mission Traces a Decade of Disk Evolution and Persistence
University College London(伦敦大学学院);Smithsonian Astrophysical Observatory(史密森尼天体物理台)
利用WISE 14.5年多历元数据,发现52颗含尘白矮星碎片盘普遍存在亮度变化且红外超持续,通量长期偏向减小,支持尘埃逐渐耗损,并揭示盘光度与钙丰度正相关。
2026-09-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Structure and evolution of debris disks around F-type stars: I. Observations, database and basic evolutionary aspects
虽然斯皮策太空望远镜的光度和光谱测量显著增加了A型和类太阳恒星周围被充分研究的碎片盘的数量,但对F型恒星周围碎片盘的详细分析仍然不太频繁。使用MIPS相机和IRS摄谱仪,我们用斯皮策搜寻了82颗F型恒星周围的碎片尘埃。我们发现了27颗拥有碎片盘的恒星,其中9颗是新发现的。我们的两颗恒星HD 50571和HD 170773周围的尘埃分布在70 um MIPS图像上被发现略微延长。将MIPS和IRS的测量结果与额外的红外和亚毫米数据相结合,我们获得了对大多数碎片系统的极好的光谱覆盖。我们用单温尘环模型模拟了22个碎片盘的过量排放,用双温模型模拟了5个碎片系统的过量排放。后者的系统可能包含两个围绕恒星的尘埃环。按照预期的趋势,部分光度的磁盘下降,随着时间的推移,表现出与模型预测的范围一致的衰减率。我们发现径向尘埃距离的分布作为年龄的函数是一致的自搅拌和行星搅拌盘演化模型的预测。一个更全面的调查F-型恒星周围的碎片盘的演变,部分基于所提出的数据集,将是一个即将到来的文件的主题。
2010-12-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Enstatite-rich Warm Debris Dust around HD165014
本文给出了AKARI全天巡天发现的一颗暖(>~ 200 K)碎片盘候选星主序星HD 165014的斯皮策/红外光谱。这颗恒星在波长超过5 \mum时拥有极大的过量辐射。在10和20 \mum探测到的通量密度分别比预测的光球辐射大10倍和30倍。过量的辐射是由于星周温暖尘埃的存在。尘埃的温度估计为300-750 K,相当于距离中心恒星0.7-4.4 AU。在光谱中可以看到显著的精细结构特征,并且峰位置与结晶顽火辉石的峰位置非常一致。结晶镁橄榄石的特征不明显。HD 165014是第一个以顽火辉石而不是镁橄榄石为主要结晶硅酸盐形式的碎片盘样品。根据太阳系的类比,提出顽火辉石尘埃可能是由分化的母体形成的。在目前的研究中发现的顽火辉石丰富的碎片盘表明,存在大型机构和各种硅酸盐尘埃处理温暖的碎片盘。
2010-04-05 astro-ph.EP
A Stable Mineral Fingerprint in the Fading Warm Debris Disk around HD 15407A
CAS Key Laboratory of Optical Astronomy, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台光学天文重点实验室);School of Astronomy and Space Science, University of the Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院);School of Space and Earth Sciences, Beihang University(北京航空航天大学空天科学学院);Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学天文与空间科学学院前沿交叉研究中心);School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院)
研究HD 15407A周围温暖碎片盘,通过比较相隔14.95年的斯皮策和JWST光谱,发现矿物指纹稳定,温暖矿物发射通量渐弱,用碰撞级联模型得到碰撞时间tc,表明该盘是撞击后演化且近期小颗粒供应有限的储库。
2026-07-27 astro-ph.EP
Solar System Analogs Around IRAS-Discovered Debris Disks
我们已经重新减少斯皮策IRS光谱和重新分析的SED的三个附近的碎片磁盘:lambda Boo,HD 139664,和HR 8799。我们发现,从这些对象的热辐射很好地模拟使用两个单温黑体组件。对于HR 8799 -尽管内部尘埃成分相对较热(Tgr = 150 K),但没有硅酸盐排放特征-我们推断最近发现的轨道行星内部存在小行星带,外部存在柯伊伯带。对于HD 139664,这已被成像在散射光,我们推断存在强烈的前向散射颗粒,与多孔颗粒一致,如果冷,外盘组件产生所观察到的散射光和热发射。最后,仔细分析的lambda布SED表明,这个系统拥有一个中央清除,表明选择性吸积的固体到中央恒星不会发生从尘埃盘。
2009-06-19 astro-ph.EP
Spitzer's Solar System studies of asteroids, planets and the zodiacal cloud
在16年的科学测量中,斯皮策太空望远镜对太阳系天体进行了一些突破性的红外测量。在这两篇论文的第二篇中,我们描述了斯皮策对小行星、尘埃环和行星的观测结果,这些结果为我们太阳系的形成和演化提供了新的见解。这里介绍的斯皮策望远镜的主要成果可分为三大类:确定小行星的物理特性,特别是包括对近地天体的大规模调查;探测和确定太阳系中几个尘埃/碎片盘的特性;以及全面确定冰巨星(天王星、海王星)大气层的特性。其中许多观测为今后的红外天基观测提供了重要基础。
2020-10-27 astro-ph.EP
The Nearest, Brightest Debris Disk Host Stars: Updated Photosphere Models and Dust Properties for Stars with Saturated 2MASS Photometry
University of Delaware(特拉华大学)
针对2MASS饱和的最亮碎片盘宿主星,用替代测光构建新光球模型,拟合红外数据估计尘埃温度与距离,识别可成像候选盘,并发现Tri星暖尘或可被JWST分辨。
2026-10-06 astro-ph.EP
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
Polarization of stars with debris disks: comparing observations with models
$Herschel$太空望远镜对附近的恒星进行了前所未有的碎片盘调查。存在于这些碎片盘中的尘埃散射并偏振光谱中可见光部分的恒星光。我们探讨什么可以学到的孔径偏振和详细的辐射转移模型与碎片盘恒星系统。我们提出了一个偏振调查,从文献中的测量,观测到的候选恒星的碎片和沙丘$Herschel$调查。我们进行了统计分析的偏振数据与检测远红外过量的$Herschel$和$Spitzer$与样本的223颗恒星。进行了蒙特卡罗模拟,以确定各种模型参数对极化水平的影响,并找到用当前仪器检测所需的质量。18颗恒星被探测到偏振度为$0.01 \le P \lesssim 0.1$ %和$\ge3σ_P$,但其中只有两颗有碎片盘。没有统计学上的显着差异被发现之间的不同群体的恒星,有,没有,和未知状态的远红外线过剩,和偏振的存在。模拟结果表明,综合偏振是相当小的,通常为$< 0.01$ %的典型群众检测到的远红外过剩的热和最温暖的磁盘。在冷盘中观察到的质量可以产生高于$0.01$ %的偏振水平,因为它们通常比更近的盘中有更多的尘埃。我们列出了五个因素,可以解释所观察到的低偏振检测率。用高精度旋光仪进行的观测应会对未分辨碎片盘的模型造成更多的限制。
2019-02-10 astro-ph.EP
Explorations Beyond the Snow Line: Spitzer/IRS Spectra of Debris Disks Around Solar-Type Stars
我们用斯皮策太空望远镜上的红外光谱仪(IRS)观测了152颗邻近的太阳型恒星。包括符合我们标准但在其他调查中观察到的恒星,我们在长波长IRS波段(30-34微米)发现过量的总体成功率为11.8% +/-2.4%。在短波长波段(8.5-12微米)的过量成功率约为1%,包括来自其他调查的源。对于在8.5-12微米没有过量的恒星,IRS数据设定的3 σ极限约为我们太阳系中黄道辐射水平的1,000倍,而在30-34微米设定的极限约为我们太阳系水平的100倍。其中两颗恒星(HD 40136和HD 10647)的光谱特征很弱,其他恒星的过量辐射没有特征。如果发射物质由大(10微米)颗粒组成,因为缺乏光谱特征,我们发现这些颗粒通常位于雪线或雪线以外,距离主星约1-35 AU,平均距离为14 +/- 6 AU;然而,较小的颗粒可能位于距离主星更远的距离。这些距离对应的尘埃温度范围为~50-450 K。几个磁盘很好地模拟了一个单一的尘埃温度,可能表明一个环状结构。然而,单个尘埃温度与样本中其他圆盘的数据不匹配,这意味着这些圆盘内的温度分布。对于大多数过剩的恒星,我们在IRS和MIPS波长处都检测到过剩。在这个样本中,只有三颗恒星的MIPS超过70微米,而没有IRS超过,这意味着在太阳型恒星周围非常冷的尘埃是罕见的。
2009-09-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Herschel Observations and Updated Spectral Energy Distributions of Five Sunlike Stars with Debris Disks
赫歇尔空间天文台的观测发现,围绕类日恒星运行的宽碎片盘的数量增加了一倍多,包括30多个R > 100 AU的系统。在这里,我们提出了新的赫歇尔PACS和重新分析斯皮策MIPS测光的五个类日恒星与宽碎片盘,从柯伊伯带大小R > 150 AU。HD 105211周围的磁盘分辨率很好,沿主轴的角度范围>14”,HD 33636、HD 50554和HD 52265的磁盘延伸超过PACS PSF尺寸(50%的能量封闭在半径4.23”内)。HD 105211也有24微米的红外线过剩,这是以前被忽视的,因为一个约束不好的光球模型。斯皮策IRS档案观测表明,盘具有最小半径约3微米的小颗粒,尽管最小颗粒梯度大于所有系统中的辐射压力井喷尺寸。如果用单温黑体模型,则盘的温度都小于60 K。我们的辐射转移模型预测的实际磁盘半径约两倍的模型黑体磁盘的半径。我们发现,赫歇尔测光跟踪尘埃附近的源人口的星子。盘的光度在0.00002 <= L/L* <= 0.0002的范围内,与冥王星大小的矮行星搅动的冰质微行星带中的碰撞一致。
2016-10-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Searching for debris discs in the 30 Myr open cluster IC 4665
围绕年轻恒星运行的碎片盘是了解尘埃演化和行星形成过程的关键。我们利用最近的成员分析的30万年附近的疏散星团IC 4665的基础上盖亚和DANCe调查,重新访问这个集群的磁盘人口。目的:我们的目的是使用Spitzer(MIPS和IRAC)和WISE光度法研究IC 4665的椎间盘群体。方法:我们使用几个颜色,颜色图与经验光球序列检测源与红外过剩。另外,我们还利用虚拟观测台光谱能量分布分析仪(VOSA)对我们的候选碎片盘的光谱能量分布进行了拟合,该分析仪能够自动探测红外过量并提供有效的温度估计。结果:我们发现了6颗候选的碎片盘主星(5颗MIPS和1颗WISE),其中2颗是新的候选星。我们估计的光盘分数为24 $\pm$ 10\%的B-A星,我们的样本预计是完整的。这与其他类似年龄的星团(上半人马座狼疮,下半人马座十字座,$β$风景如画的移动群和昴星团)的报道相似。对于太阳型恒星,我们发现一个磁盘的分数为9 $\pm$ 9%,低于观察到的地区具有可比的年龄。结论:我们的候选碎片盘宿主星是ALMA或未来的詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)研究的优秀目标。
2020-07-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Spitzer/IRAC Limits to Planetary Companions of Fomalhaut and epsilon Eridani
北落师门和波江座是两颗年轻的邻近恒星,拥有扩展的碎片盘,其结构表明存在扰动行星物体。凭借其高灵敏度和稳定的点扩散函数,斯皮策/IRAC是唯一能够探测到冷的,类彗星的行星同伴,其峰值发射预计发生在4.5微米附近。我们报告深IRAC成像这两颗星,在3.6和4.5微米使用子阵列模式,并在所有四个通道在更宽的领域全阵列模式。在两个不同的望远镜滚动角下获得的观测结果使周围微弱的物体从恒星衍射图案中分离出来。在北落师门b的报告位置没有发现伴星候选者,3西格玛模型依赖的质量上限为3 MJ(年龄为2亿年)。在波江座周围,我们在亚毫米碎片环的内边缘和外边缘分别设定了4和<1兆焦耳(1 Gyr模型年龄)的限制。这些结果与最近近红外成像搜索中的未探测结果一致,并对波江座亚毫米环外行星的存在设定了迄今为止最强的限制。
2009-06-01 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
Resolved Millimeter-Wavelength Observations of Debris Disks around Solar-Type Stars
年轻的主序星周围存在的碎片盘暗示了行星系的存在和结构。毫米波长的观测探测了追踪微行星带位置的大颗粒。FEPS(行星系的形成和演化)$Spitzer$遗产调查附近的年轻的太阳类似物产生了一个样本的五个碎片盘托管恒星毫米通量适合干涉后续。我们目前的观测与亚毫米阵列(SMA)和毫米波天文学研究组合阵列(CARMA)在~2”的分辨率,空间解决这些附近($d\sim$ 50 pc)的恒星周围的碎片盘。五个磁盘中的两个(HD 377,HD 8907)是第一次空间分辨,一个(HD 104860)是第一次在毫米波长下分辨。我们将新的观测结果与档案SMA和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)数据相结合,以便对完整的五个物体样本进行统一分析。我们同时建模的宽带光度数据和解决毫米vibrium约束尘埃温度和磁盘形态,并进行MCMC分析,以适应基本的结构参数。我们发现,冷外带的半径和宽度表现出与太阳系柯伊伯带放大版本一致的特性。所有的磁盘表现出特征的颗粒大小可比的井喷的大小,和所有的解决观测大尘埃颗粒的排放是一致的轴对称尘埃分布的不确定性。这些结果与在红外波长下进行的可比研究一致。
2015-10-29 astro-ph.EP
Pursuing the planet-debris disk connection: Analysis of upper limits from the Anglo-Australian Planet Search
在行星形成时期之后,原行星盘中的固体物质将遭受两种命运之一:要么被束缚成行星体,要么留在较小的微行星中被磨成尘埃。这些终态是通过检测恒星的周期性径向速度(或过境)变化,以及在中红外和远红外波长的过量发射来识别的。由于产生行星形成的可观测结果的物质是相同的,我们可能会认为这些成分既相互关联,又与它们的主星相关。因此,我们对其他恒星周围的行星系的了解受到仪器灵敏度的极大限制。在这项工作中,我们结合了IRAS,斯皮策和赫歇尔在远红外波长的观测与来自16年的英澳行星搜索中未探测到的行星同伴的限制,以澄清这些(潜在的)行星系的结构,并寻找其组成部分之间相关性的证据。我们没有发现这种相关性的令人信服的证据,可能是由于磁盘系统的动力学历史,或更大的距离的行星搜索目标。我们的研究结果放置强大的限制木星类似物的存在,在演唱会的碎片盘的意见,这些附近的系统的小天体动力学的见解。
2015-01-11 astro-ph.EP
Debris Disks in Kepler Exoplanet Systems
开普勒任务最近确定了997个太阳系外行星候选系统,其中许多是超级地球。意识到这些行星系是太阳系外小行星带的候选者,我们使用宽视场红外巡天探测器(WISE)的中红外数据来搜索这些系统中的尘埃发射。我们在八颗恒星周围发现了过剩,表明存在温暖到热的尘埃(~100-500 K),对应于这些太阳型恒星的轨道距离为0.1-10 AU。最强的探测,KOI 1099,需要在其系外行星候选者的轨道内部约500 K的尘埃。其中一颗恒星KOI 904可能拥有非常热的尘埃(~1200 K,相当于0.02 AU)。虽然这些具有可检测到的温暖过度(~3%)的系外行星轴承恒星的比例与斯皮策对太阳型场星的调查发现的相似,但WISE数据中可检测到的过度具有比大多数已知碎片盘高得多的分数光度(Ldust/L*),这意味着具有可比光度的碎片盘的比例实际上可能显着更高。很难解释尘埃的存在如此接近主星,通常对应于半径小于0.3天文单位的尘埃环;在这些距离上,从系统中清除尘埃的碰撞和坡印廷-罗伯逊拖曳时间尺度都是数百年或更短。假设这些系统处于稳定状态,意味着在这些短的去除时间尺度下的大质量消耗率,这意味着这些系统中的粉尘产生机制几乎肯定是偶发性的。
2012-05-02 astro-ph.EP
Extreme Debris Disk Variability -- Exploring the Diverse Outcomes of Large Asteroid Impacts During the Era of Terrestrial Planet Formation
类地行星形成的最戏剧性阶段被认为是寡头和混乱的增长,在长达1亿至2亿年的时间尺度上,当大到原行星大小的大型星子之间发生剧烈碰撞时。这些事件的特点是产生大量碎片,正如在一些异常明亮和年轻的碎片盘(称为极端碎片盘)中所观察到的那样。在这里,我们报告了斯皮策五年来对两颗年轻的太阳型恒星ID8和P1121周围的这种系统的测量。盘的短期(每周至每月)和长期(每年)变化与涉及小行星大小的大型天体的大型撞击的后果一致。我们证明了碰撞产生的光学厚尘埃的团块,在动态和观看几何效应的影响下,可以产生短期调制的光盘光变曲线。长期磁盘通量变化与碰撞产生的碎片一旦释放到环星轨道内的碰撞演变有关。在P1121系统中观察到的随时间变化的行为与2012年之前的超高速撞击一致,该撞击产生的蒸汽冷凝物是主要的撞击产物。ID8系统中的两种不同的短期调制表明在不同的时间和地点发生了两次剧烈的撞击。它的长期变化是一致的碰撞演变的两个不同群体的影响产生的碎片为主的蒸汽冷凝物或逃逸的巨石。在极端碎片盘的大规模撞击中产生的尘埃发出的明亮、可变的辐射为研究类地行星形成时期的暴力事件提供了一个独特的机会。
2019-04-19 astro-ph.EP
The Inner Debris Structure in the Fomalhaut Planetary System
北落师门在研究其他行星系中的碎片盘和小天体方面发挥着重要作用。恒星的接近度和亮度使得它的碎片的关键特征,如水冰线,可以接近。在这里,我们提出了ALMA周期1870 μm(345 GHz)的观测目标的内部部分的北落师门系统的合成光束的0.45“x0.37”(~3 AU的线性分辨率在北落师门的距离)和均方根为26 μJy/束。ALMA数据的高角分辨率和灵敏度使我们能够对斯皮策和赫歇尔观测所揭示的温暖过剩的性质进行强有力的限制。我们在恒星位置探测到一个点源,其总通量与恒星光球层的热辐射一致。在中心15 AU x 15 AU区域中没有检测到比3σ亮的结构。使用产生尘埃的微星带的参数对光谱能量分布进行建模,表明其径向位置在~8-15 AU范围内。这与北落师门中冰升华的位置一致,即,一个类似小行星带的东西在870 μm处,这种带的3σ上限<1.3 mJy。我们还解释了2和8-13 μm的干涉测量,揭示了在内部10 AU区域的结构,作为尘埃自然连接到这个拟议的小行星带的坡印廷-罗伯逊阻力,尘埃升华,和磁捕获的纳米颗粒。
2015-12-11 astro-ph.EP
A Self-Consistent Model of the Circumstellar Debris Created by a Giant Hypervelocity Impact in the HD172555 System
对HD 172555的斯皮策IRS光谱中大量红外过剩的光谱建模表明,该系统中有超过10^19公斤的亚微米尘埃。使用物理参数和观测的限制,我们排除了由岩浆海洋行星或环行星盘或环面产生的红外过量的可能性。我们表明,红外过量是一致的,位于约6天文单位,这是由行星尺度的超高速撞击的拱星碎片盘或环面。我们发现,辐射压力应该在不到一年的时间内从碎片盘中清除亚微米尘埃。然而,该系统的中红外光度通量,主要是亚微米颗粒,在过去的27年里一直稳定在4%以内,从IRAS(1983)到WISE(2010)。我们新的光谱建模工作和HD 172555中细尘辐射压力的计算为这一明显的矛盾提供了自洽的解释。我们还探讨了一个未经证实的说法,即需要10^47个SiO蒸气分子才能解释HD 172555的斯皮策IRS光谱中8 μ m处的发射特征。我们发现,除非系统中有10^48个原子或0.05地球质量的原子Si和O蒸汽,否则SiO蒸汽应该在不到0.2年的时间内被光解破坏。我们认为,第二个合理的解释,8微米的功能可以从固体一氧化硅,这自然发生在亚微米硅酸盐“烟雾”快速冷凝蒸发硅酸盐创建的排放。
2012-10-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Structure of the β Leonis Debris Disk
我们将MMT和Keck望远镜在10 μ m处的零干涉测量与Spitzer在3至100 μ m处的光谱学、成像和光度学相结合,在宽范围的空间尺度上研究β Leo周围的碎片盘,对应于0.1至~100 AU的半径。我们还测量了近距离双星o狮子座凯克和MMT干涉仪,以验证我们的程序与这些仪器。β Leo碎片系统具有复杂的结构:1. 1 AU内的相对较少的材料; 2.)具有~600 K的色温的内部组件,由约2至3 AU的尘埃环装配;以及3.)第二个组分的色温约为120 K,由一个从约5 AU延伸到约55 AU的宽尘埃发射区拟合。与许多其他有碎片盘的A型恒星不同,狮子座β星在100天文单位附近没有一个主要的外带。
2010-09-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Herschel imaging of 61 Vir: implications for the prevalence of debris in low-mass planetary systems
本文描述了由DEBRIS巡天在70- 500微米范围内对附近(8.5pc)G5 V多系外行星宿主星61 Vir进行的赫歇尔观测。这些照片显示出的辐射延伸到> 15弧秒,其形态可以用一个近边缘(倾角为77度)的径向宽(从30天文单位到> 100天文单位)的碎片盘来拟合,碎片盘的分数光度为2.7 × 10 ^-5,附近有两个不相关的源,它们在较长的波长下更为突出。在1.4GHz频率下与背景天体的偶然对准可能会造成混淆,但这颗恒星1.4”/年的自行允许斯皮策70微米的图像证实我们所解释的圆盘发射确实是拱星的。虽然星盘内缘的确切形状没有很好的限制,但在30天文单位以内的区域一定是微行星的显著减少。如果在0.5- 30天文单位的区域内有其他行星,这很容易解释,但也与碰撞侵蚀相一致。我们还发现了初步的证据表明,附近恒星周围可检测到的碎片的存在与当前径向速度调查中可检测到的最低质量行星的存在相关。在最近的60颗G恒星中,有11颗已知有行星,其中6颗(包括61颗Vir)的行星质量都小于土星,其中4颗有碎片的证据。其中一颗行星(HD 20794)的碎片是首次报道的。这一比例(4/6)高于对附近场星的预期(15%),这意味着形成低质量行星的系统也能够保留明亮的碎片盘。我们认为,这种相关性可能会出现,因为这样的行星系是动态稳定的,包括与微行星的形成过程中,微行星可以保持不受扰动的陀螺时间尺度的人口区域。
2012-06-18 astro-ph.EP
A Comprehensive Dust Model Applied to the Resolved Beta Pictoris Debris Disk from Optical to Radio Wavelengths
我们调查是否不同的尘埃成分(描述的光学常数)可以解决一个持续存在的问题,在碎片盘建模-无法适应的热发射,而不过度预测的散射光。我们模拟了五幅β Picardian盘的图像:两幅来自0.58微米的HST/STIS和1.16微米的HST/WFC3的散射光,三幅来自24微米的Spitzer/MIPS、70微米的Herschel/PACS和870微米的ALMA的热发射。WFC3和MIPS数据首次在此发布。我们把我们的建模集中在这个磁盘的外部,由母体环和小颗粒的晕组成。首先,我们确认,使用天文硅酸盐模型不能同时适合的热和散射光数据。接下来,我们使用一个简单的,通用的函数的光学常数表明,改变尘埃成分可以大大提高拟合。最后,我们将尘埃建模为最合理的碎片成分的混合物:天文硅酸盐,水冰,有机耐火材料和真空。我们实现了对所有数据集的良好拟合,其中颗粒主要由硅酸盐和有机物组成,而冰和真空至多存在少量。这一成分类似于以前对HR 4796A磁盘的工作。我们的模型也适合这个磁盘的热SED,散射光的颜色,和高分辨率的中红外数据从T-ReCS。此外,我们表明,子井喷颗粒是一个必要的组成部分的晕。
2016-05-05 astro-ph.EP
Debris disc formation induced by planetary growth
数百颗年龄超过1000万年的恒星被观测到有红外线过剩。这些观测结果可以用隐藏的微行星碰撞碎裂形成的尘埃颗粒来解释。这种尘埃状的小行星盘被称为碎片盘。在一个动态冷的星子盘中,星子的碰撞凝聚产生行星胚胎,然后搅动周围剩余的星子。因此,由行星形成而产生的星子碰撞碎裂形成了一个碎片盘。我们的目标是通过数值模拟星子种群的凝聚和分裂来确定碎片盘中底层星子的属性。碎片盘的亮度和时间演化取决于星子盘的径向分布、内外边缘的位置、总质量和盘中星子的大小。我们发现,一个径向狭窄的星子盘是最有可能导致的碎片盘,可以解释的趋势,观察到的红外线过剩的碎片盘周围的G型恒星,行星形成只发生在1亿年前。早期的碎片盘形成是由行星形成引起的,而后期的演化则是由已经形成的行星周围剩余星子的碰撞衰变所解释的。在$\approx 30$ AU上,具有半径为$\sim 100\,$ km的基本星子的星子盘最容易解释斯皮策太空望远镜24和70 $ μ$ m来自G型恒星周围碎片盘的通量。
2014-06-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
Debris discs and comet populations around Sun-like stars: the Solar System in context
许多邻近的FGK矮星拥有彗星碰撞产生的碎片盘。在这里,我们适合的尘埃过剩的水平观察斯皮策在70 $\umu$米,并表明,他们形成一个相当平滑的分布。考虑到尘埃去除过程从碰撞到坡印廷-罗伯逊阻力的转变,所有的恒星都可以经验地用一个具有许多低过剩成员的单一种群来拟合。在这个集合中,柯伊伯带被认为是这样一个低尘埃的例子,在最后10%的恒星中,有一个小的彗星群。只有百分之几的类太阳恒星会拥有气态巨行星和适度的彗星带,因此彗星撞击率与地球相当的类地行星可能并不常见。目前已知的最接近的类似系统是HD 154345,为18 pc,但考虑到调查的完整性,一个更接近的例子应该在10 pc左右。
2010-01-28 astro-ph.EP astro-ph.GA
A Star-sized Impact-Produced Dust Clump in the Terrestrial Zone of the HD 166191 System
我们报告五年的3-5微米光度测量获得温暖的斯皮策跟踪尘埃碎片排放在陆地区域的HD 166191结合同步光学数据。我们表明,这个年轻(约1000万年)系统的碎片产量在2018年初显着增加,并达到历史最高水平(到2019年年中几乎翻了一番)(2020年初),这表明其陆地区域的强烈碰撞活动可能是由于类地行星通过巨大的撞击或来自看不见的行星的动力震动而进行的初始组装-大质量物体或最近的行星迁移。这种强烈的活动进一步突出了检测到一个恒星大小的尘埃团,通过前面的恒星,在其红外增亮。我们使用多波长凌日剖面限制了尘埃团的最小尺寸和质量,并得出结论,尘埃团最有可能是由涉及数百公里大小的物体的大型撞击产生的,其视周期为142天(即,0.62假设为圆形轨道)。该系统的演化状态(就在其富含气体的圆盘分散之后)使得通过未来的观测来了解类地行星形成和行星结构的过程非常有价值。
2022-03-04 astro-ph.EP
Herschel Observations of Dusty Debris Disks
我们目前的结果从两个赫歇尔观测计划使用的光电探测器阵列相机和光谱仪。在三次独立的活动中,我们获得了70,100和160微米的24颗恒星的赫歇尔数据。我们选择了已知或怀疑有星周尘埃的恒星,这些恒星是基于先前用IRAS或斯皮策测量的过量红外发射,并使用赫歇尔来检查尘埃的长波长特性。发现有15颗恒星没有受到背景辐射源的污染,并且拥有红外辐射,这很可能是由于星周碎片盘。我们分析了这些碎片盘的性质,以更好地了解负责灰尘产生和清除的物理机制。7个目标在赫歇尔图像中被空间分辨。根据对它们的光谱能量分布的拟合,九个圆盘似乎有两个温度分量。在这九种情况中,有三种情况下,较温暖的尘埃成分可能是瞬态过程的结果,而不是稳态碰撞级联的结果。四颗恒星上的尘埃带可能是由一颗看不见的行星搅动的,值得进一步研究。
2016-07-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Inner 25 AU Debris Distribution in the epsilon Eri System
碎片盘的形态是波长依赖于广泛的颗粒大小和大小依赖动力学的各种力量的影响。附近碎片盘的解析图像显示了复杂的盘结构,很难从其光谱能量分布中区分出来。因此,附近碎片系统的多波长分辨图像为了解支配碎片盘结构的碰撞力、引力和辐射力之间错综复杂的相互作用提供了重要基础。我们目前的SOFIA 35微米分辨率磁盘图像的EkuEri,最接近的碎片磁盘周围的恒星类似于早期的太阳。结合24 μ m和15-38 μ m的Spitzer分辨图像,我们研究了Escheri内部碎片的两种可能来源:(1)原地的星子带(s)和(2)从寒冷的外带拖进的颗粒。我们发现,在25金区域内,原地产尘行星带的存在是最可能的过量发射源。虽然少量的冷带拖进的颗粒可能有助于在内部区域的过量排放,SOFIA数据的分辨率是足够高的,以排除整个内部温暖的过量结果拖进的颗粒的可能性,但不足以区分一个广泛的内部磁盘从两个狭窄的带。
2017-03-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
The first white dwarf debris disk observed by JWST
本研究利用JWST首次获取白矮星碎片盘光谱,发现WD 0145+234的星周盘正从2018年碰撞事件恢复至静息态,硅酸盐特征稳定,还发现可能指示水蚀变的碳酸盐暂现特征。
2023-12-19 astro-ph.EP 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
Asteroid Belts in Debris Disk Twins: VEGA and FOMALHAUT
织女星和北落师门在质量、年龄和全球碎片盘特性方面相似;因此,它们通常被称为“碎片盘双胞胎”。我们目前斯皮策10-35微米的光谱数据集中在两颗恒星,并确定温暖的,未解决的过剩排放在织女星附近的第一次。织女星的热过剩的属性进一步特征与辅助测光在中红外和解决的图像在远红外和亚毫米波长。织女星的热过剩与北落师门周围发现的热过剩有许多相似的性质。这两个暖分量的~30 μ m发射短波长被很好地描述为~170 K的黑体发射。有趣的是,另外两个系统eps Eri和HR 8799也使用相同的方法显示了这样一个未解决的温暖尘埃。这些温暖的成分可能类似于太阳系的黄道尘云,但要大得多。尘埃温度和亚毫米的初步探测表明,温暖的过量来自与位于水霜线附近的星子环有关的尘埃,并可能由其他碎片系统中类似位置发生的过程产生。我们还审查了2微米的热过剩的织女星和北落师门周围的属性,表明负责的热过剩的灰尘是没有空间关联的灰尘,我们在温暖的地带检测到。我们认为它可能源于被困在恒星磁场中的热纳米颗粒。最后,暖带和冷带之间的间隔相当大,在所有四个系统中轨道比>~10。鉴于目前行星物体质量的上限和巨大的差距,我们讨论了其潜在的行星结构的可能影响,并建议多个低质量行星可能位于织女星和北落师门的两个带之间。
2013-01-07 astro-ph.EP
The hybrid disks: a search and study to better understand evolution of disks
由于毫米波设施的灵敏度提高,现在有可能探测到碎片盘中的少量气体。一些富含气体的碎片盘具有特殊的性质,可能有原始气体和二次生成的尘埃。这些混合盘中气体的起源存在强烈争议,目前的样本太稀疏,无法理解这种现象。需要更多的检测来增加关于这一群体的统计数据。这些物体处于原行星盘演化的最后阶段和碎片盘阶段的开始阶段,可以为了解行星系统的形成过程提供新的见解。我们用APEX和IRAM射电望远镜对根据混合盘特性选择的年轻碎片盘中的12 CO(2-1)和12 CO(3-2)线进行了深入调查。该调查是补充与CTTS,Herbig Ae,WTTS,混合,和碎片盘的气体排放和连续(S_CO/F_CN)之间的比率的书目研究。我们的亚毫米级调查包括25颗恒星,其中包括17个新目标,与类似的已发表研究相比,我们将8个来源的灵敏度限制提高了2倍。我们报告了一个4sigma的双峰12 CO(2-1)线周围的HD23642,位于昂宿星的食双星的试探性检测。我们还揭示了一氧化碳气体的排放和尘埃连续CTTS,赫比格Ae和一些碎片盘之间的相关性。所观察到的气体与尘埃通量比的趋势表明,尘埃和气体成分同时消散。混合盘系统地位于这一趋势之上,这表明这些系统可能会见证一个瞬态阶段,当尘埃比气体演化得更快时,与标准(原始)行星盘相比,通量比S_CO/F_CN增强了10到100倍。
2016-12-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
A radially broad collisional cascade in the debris disk of $γ$ Ophiuchi observed by JWST
California Institute of Technology(加州理工学院);University of Cambridge(剑桥大学);Space Science Institute(空间科学研究所);University of Arizona(亚利桑那大学);Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森尼天体物理中心);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理学研究所);Universidad de la Laguna(拉帕鲁纳大学);Academia Sinica(中央研究院);University of Exeter(埃克塞特大学)
通过JWST观测发现γ人马座星系盘中存在广泛的径向碰撞级联,该级联在整个盘中保持恒定的颗粒大小分布,而非由窄带行星esimal带迁移所致。
2026-05-19 astro-ph.EP
Faint warm debris disks around nearby bright stars explored by AKARI and IRSF
背景:碎片盘是了解行星系统形成过程的重要观测线索。特别是,微弱温暖的碎片盘可能与1 AU附近的行星形成后期有关。对微弱的温暖的碎片盘进行系统的搜索是揭示陆地行星形成的必要条件。目的:微弱的暖碎片盘显示出在中红外波长处达到峰值的过量发射。因此,我们探索碎片盘使用AKARI中红外全天空点源目录(PSC),第二代无偏红外全天空调查的产品。研究方法:我们调查红外多余的发射678孤立的主序星,有18微米的检测在AKARI中红外全天空目录通过比较他们的通量与预测的光球的光通量的基础上,近红外通量和模型光谱。首先从2MASS PSC获取近红外通量。然而,在我们的样本中,286颗Ks<4.5的恒星由于饱和而在2MASS测光中具有较大的通量误差。因此,我们已经测量了准确的J,H,和Ks波段的通量,应用中性密度(ND)过滤器的同时无偏测量的红外成像仪(SIRIUS)的IRSF,在南非的1.4米近红外望远镜,并提高了通量的精度从14%到1.8%的平均。结果:我们从678颗主序星的样本中确定了53个碎片盘候选者,包括8个新的检测。碎片盘的检测率为8%,这是与斯皮策和赫歇尔以前的作品。结论:本研究的重要性在于探测到附近场星周围微弱的暖碎片盘。至少有9个天体有大量的尘埃,这是传统的稳态碰撞级联模型无法解释的。
2016-08-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
HD 106906 b: A planetary-mass companion outside a massive debris disk
我们报告发现了一个行星质量的同伴,HD 106906 b,与新的麦哲伦自适应光学(MagAO)+Clio 2系统。Clio 2探测到的伴星有三个波段:$J$、$K_S$和$L^\prime$,预计距离为7.1 "(650天文单位)。利用哈勃太空望远镜/高级巡天照相机进行天体测量,确认它与其$13\pm2$ Myr老的F5主机在8.3年的时间基线上共同运动。DUSTY和COND演化模型预测伴星的光度对应于$11\pm2 M_{Jup}$的质量,使其成为已知最广泛分离的行星质量伴星之一。我们把它的麦哲伦/折叠端口的红色Echellette $J/H/K$光谱归类为L $2.5\pm1$;三角形的$H$带形态表明中间的表面重力。HD 106906 A是一个前主序下半人马座Crux成员,最初是因为它拥有一个巨大的碎片盘,通过未解析的斯皮策成像和光谱学中的红外过量发射检测到。在95 K时,盘发射最好由单个分量拟合,对应于15 - 20 AU的内边缘和高达120 AU的外边缘。如果伴星在偏心轨道($e>0.65$)上,它可能与圆盘的外缘相互作用。接近,行星状的形成,然后散射到目前的位置可能会破坏磁盘,是不利的。此外,我们没有发现其他的同伴,虽然我们可以检测到类似的质量物体在投影间距$>35$ AU。虽然伴星与主星的质量比在$<1\%$处非常小,但在类似双星的过程中就地形成的可能性更大。
2013-12-04 astro-ph.EP