A Spitzer IRS Study of Infrared Variability in Transitional and Pre-Transitional Disks around T Tauri Stars
我们提出了一个斯皮策IRS研究的变化,在14 T金牛星的金牛座和变色龙恒星形成区域。样本由过渡和过渡前的物体组成,这些物体在其圆盘中包含孔和间隙。我们在2-3年的时间尺度上检测到除了两个物体之外的所有物体在5-38微米之间的变化。大多数观察到的变化可以被归类为跷跷板行为,其中在较短波长的发射与在较长波长的发射相反地变化。对于许多对象,我们可以合理地再现所观察到的变化,使用照射盘模型,特别是通过改变约20%的内部磁盘壁的高度。当内壁较高时,较短波长处的发射较高,因为内壁主导2-8微米处的发射。更高的内壁在外盘壁上投射更大的阴影,导致在外壁占主导地位的20微米以上的波长处的发射更少。我们讨论如何可能存在的行星在这些磁盘可能会导致翘曲,导致内壁的高度变化。我们还发现,结晶硅酸盐在我们的对象的外盘中是常见的,并且在具有最结晶硅酸盐的样品中的四个盘中,存在1周的时间尺度上的可变性。除了解释上面描述的红外线变化之外,行星可以产生冲击和碰撞,这些冲击和碰撞可以使尘埃结晶并导致短时间尺度的变化。
2010-12-16 astro-ph.SR
Evidence for Dynamical Changes in a Transitional Protoplanetary Disk with Mid-infrared Variability
我们提出了多历元斯皮策太空望远镜观测的过渡盘LRLL 31在2-3万年的恒星形成区IC 348。我们的测量结果显示,在短至一周的时间尺度上,中红外线的变化是显著的。红外连续辐射表现出系统的波长依赖性的变化,这表明相应的动态变化的内部磁盘结构和变量的外盘材料的阴影。我们提出了几种可能的结构变化的来源,包括一个可变的吸积率或恒星或行星的同伴嵌入磁盘。我们的研究结果表明,在红外线的变化研究可以提供重要的新的约束原行星盘的行为。
2009-09-29 astro-ph.SR
HD139614: the interferometric case for a group-Ib pre-transitional young disk
Herbig Ae星HD 139614是一个Ib族天体,它的无特征SED表明它的盘状耀斑和可能的前过渡演化阶段。我们目前的中红外和近红外干涉测量结果收集与ESTA,琥珀和PIONIER的目的是约束的空间结构的0.1-10 AU磁盘区域和评估其可能的多组分结构。一个由光学薄的2-AU宽的内盘和外部温度梯度盘组成的双组分盘模型从5.6 AU开始再现了观测结果。这是对I组HAeBe内部磁盘可能已经处于磁盘清除瞬态阶段的想法的附加论证。HD 139614将成为VLTI第二代仪器MATISSE进行中红外干涉成像的主要目标。
2014-08-18 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
Identification of transitional disks in Chamaeleon with Herschel
过渡盘(英语:Transitional disks)是一种具有内部孔洞的拱星盘,在某些情况下是由这些系统中的行星和/或亚恒星伴星产生的。因此,这些盘对于研究行星系的形成极为重要。赫歇尔空间天文台为研究原行星盘的外部区域提供了一个独特的机会。在这项工作中,我们更新以前的知识,在变色龙I和II地区的过渡盘的数据从赫歇尔古尔德带调查。我们提出了一种新的方法,过渡盘分类的基础上WISE 12微米-PACS 70微米的颜色,连同检查的Herschel图像。我们将这种方法应用于Chamaeleon区域的II类源的总体,并研究了样品中过渡盘的光谱能量分布。我们还建立了在这些地区的第二类对象的中值光谱能量分布与过渡磁盘进行比较。所提出的方法允许一个明确的分离已知的过渡盘从II类源。我们发现6个过渡盘,所有以前已知的,并确定5个对象以前被认为是过渡可能非过渡。我们发现更高的通量在PACS波长的样品中的过渡盘比II类对象。我们表明赫歇尔70微米波段是一个有效的工具,过渡盘识别。赫歇尔的灵敏度和空间分辨率揭示了一个显着的污染水平之间先前确定的过渡盘候选人的两个区域,这需要在其他地区的过渡盘的先前样本的修订。在PACS波段发现的系统性过量可能是产生过渡阶段的机制的结果,或者是过渡盘和II类源的不同进化路径的指示。
2013-03-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
An Ionized Outflow from AB Aur, a Herbig Ae Star with a Transitional Disk
AB Aur是一颗Herbig Ae星,有一个过渡盘。过渡盘在其内部区域呈现出大量的尘埃清除,最有可能是因为一个或多个行星的形成,尽管其他解释仍然可行。在过渡天体中,吸积被发现比经典的满盘小一个数量级。由于吸积被认为是与外流活动,厘米自由喷流预计将存在于与这些系统,在较弱的水平比经典的原行星(全)系统。我们提出了新的观测厘米射电发射与内部区域的AB Aur和得出的结论是,厘米源的形态,方向,光谱指数和缺乏时间的变化意味着存在一个准直,电离流出。然而,这个射电喷流的射电光度比类似热光度的经典系统预期的小大约20倍。我们的结论是,厘米连续辐射是目前与过渡盘的恒星,但在水平比正在成为只有升级的无线电阵列检测。另一方面,假设喷流速度为300 km/s $^{-1}$,我们发现AB Aur中的质量损失率与吸积率之比为$\sim$ 0.1,与演化程度较低的系统相似。
2014-08-29 astro-ph.SR
Herschel evidence for disk flattening or gas depletion in transitional disks
过渡盘是原行星盘,其特征是相对于完整的盘,近红外和中红外辐射减少。这种特征性的光谱能量分布表明,在尘埃盘内存在一个光学薄的内腔,据信这标志着原始大质量盘的消失。我们提出了新的赫歇尔空间天文台PACS光谱的[OI] 63微米的21个过渡盘。我们的调查补充了更大的赫歇尔GASPS计划“原行星系统中的气体”(Dent et al. 2013),通过将PACS在该波长下观察到的过渡盘的数量增加了四倍。[OI]63微米的痕迹物质在盘的外部区域,超出大多数过渡盘的内腔。我们发现,过渡磁盘有[OI] 63微米线光度比他们的全磁盘同行的两倍微弱。我们自我一致地确定各种恒星属性(例如,热光度,FUV过剩等)。和磁盘属性(例如磁盘灰尘质量等)这可能会影响[OI] 63微米线的光度,我们发现没有相关性,可以解释较低的[OI] 63微米线的光度在过渡盘。使用网格的热化学原行星盘模型,我们的结论是,过渡盘比完整的磁盘或具有较低的气尘比由于气体质量的耗尽。这一结果表明,过渡盘比完整的盘更进化,甚至可能在大半径。
2014-04-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
3.3 cm JVLA observations of transitional disks: searching for centimeter pebbles
我们提出了灵敏的(均方根噪声$\sim$ 4 - 25 $μ$ Jy)和高角分辨率($\sim$ 1- 2 $"$)8.9 GHz(3.3 cm)的Karl G. Jansky甚大阵列(JVLA)对10个与年轻低质量恒星有关的假定过渡盘的射电连续观测。我们报告了在10个天体中的5个(RXJ 1615,UX Tau A,LkCa 15,RXJ 1633和SR 24 s)中检测到无线电连续辐射。在LkCa 15的情况下,厘米发射被延长,并且具有与在mm波长处观察到的具有内部凹陷的过渡盘相似的形态。对于这五个探测,我们构建了从厘米到亚毫米波长的光谱能量分布(SED),并发现它们可以很好地拟合一个单一的(RXJ 1633和UX Tau A)或两个组件的幂律(LkCa 15,RXJ 1615和SR 24 s)。对于单一幂律很好地拟合数据的情况,厘米发射可能是由过渡盘中存在的具有大颗粒的光学薄尘埃(即厘米大小的鹅卵石)产生的。对于双幂律拟合数据的情况,厘米发射可能是由光蒸发和/或自由射流的组合产生的。我们得出结论,RXJ 1633和UX Tau A是过渡盘的很好的例子,可以研究厘米/毫米卵石的发射结构。在其他情况下,一些其他的物理发射机制也是重要的厘米制度。
2016-08-30 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
Accretion through the inner hole of transitional disks: What happens to the dust?
本文研究了辐射压力对具有大内孔的过渡盘内缘尘埃的影响。特别是,我们评估辐射压力是否可以负责保持内孔无尘,同时允许气体吸积进行。这已经在Chiang和Murray-Clay(2007,Nature Physics 3,p.604)的论文中提出,他们解释了这些洞的形成是由于X射线触发的洞外盘边缘最内层的吸积而导致的由内向外的疏散。我们表明,辐射压力显然是无法阻止灰尘流入孔,因为灰尘堆积和光学深度的影响,也因为粘性混合。需要找到其他机制来解释吸积存在的不透明洞的持久性,我们推测可能的解决方案。
2011-05-23 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
Resolving the gap and AU-scale asymmetries in the pre-transitional disk of V1247 Orionis
前过渡盘是具有间隙盘结构的原行星盘,可能表明这些系统中存在年轻行星。为了探索这些天体的结构和它们的间隙打开机制,我们使用甚大望远镜干涉仪,凯克干涉仪,Ekk-II,双子南和IRTF观测了过渡前盘V1247 Orionis。这使我们能够从近红外到中红外波长(1.5至13 μm)的空间解析AU尺度盘结构,追踪不同温度和广泛星心半径范围内的物质。我们的观测揭示了一个狭窄的,光学厚的内盘组件(位于距离恒星0.18 AU处),与光学厚的外盘(半径>46 AU)分离,为这个前过渡盘中存在间隙提供了明确的证据。令人惊讶的是,我们发现,间隙区域充满了大量的光学薄材料与碳为主的尘埃矿物。这种光学薄间隙材料的存在不能仅仅从光谱能量分布推断出来,但它是中红外波长的主要贡献者。此外,使用Keck/NIRC 2孔径掩蔽观测在H,K '和L'波段,我们检测到的亮度分布的不对称性的尺度约为15-40 AU,即在间隙区域。检测到的不对称性是非常显着的,但它们的幅度和方向的变化与波长,这是不符合同伴的解释,但表明间隙材料的不均匀分布。我们将其解释为存在复杂密度结构的有力证据,可能反映了磁盘材料与负责间隙清除的亚恒星质量体的动态相互作用。
2013-04-09 astro-ph.SR
Dust and Polycyclic Aromatic Hydrocarbon in the Pre-Transitional Disk around HD 169142
赫比格Ae星HD 169142周围的过渡前盘显示了一个复杂的结构,可能正在进行行星形成的尘埃热辐射从近红外(IR)到毫米波长范围。此外,在HD 169142盘中显著检测到一组在3.3、6.2、7.7、8.6、11.3和12.7 $μ$ m处的广泛发射特征,通常归因于多环芳烃(PAH)。我们模型的光谱能量分布(SED),以及多环芳烃排放功能的HD 169142磁盘同时考虑到空间分辨磁盘结构的多孔尘埃和天文多环芳烃。我们的多孔尘埃模型包括三个不同的组件,主要集中在内环,中环,和外盘,分别提供了一个很好的适合整个SED,和PAH模型密切再现所观察到的PAH功能。冰帽在多孔尘埃聚集体上的吸积发生在~16 AU和60 AU之间,这与观察到的多环芳烃排放特征的空间范围(~50 AU)重叠。最后,我们讨论了可能发生在HD 169142系统的行星形成中的多环芳烃的作用。
2015-12-15 astro-ph.SR
Transitional and Pre-Transitional disks: Gap Opening by Multiple Planets?
我们使用二维流体动力学模拟的粘性磁盘检查是否动态相互作用的多个巨行星可以解释大的差距(跨越一个数量级的半径)推断的过渡和过渡前磁盘周围的金牛座T恒星。在没有内盘尘埃耗尽的情况下,我们发现需要三到四颗巨行星才能打开足够大的间隙,以与光谱能量分布的推断一致,因为间隙宽度受到行星被驱动到2:1共振的趋势的限制。在非常强的潮汐扭矩和/或快速的行星吸积下,较少的行星也可以通过阻止外盘物质移入而在局部形成的间隙内部产生大的空腔。然而,在这些情况下,表面密度的降低会导致内部吸积速率相应地降低到恒星上;这使得很难解释观测到的前/过渡盘的吸积速率。我们发现,即使有四个行星的磁盘,额外的大量的尘埃消耗是必要的,以解释观察到的磁盘间隙/孔。大量的尘埃沉降和增长,随之而来的光学深度显着减少,推断典型的金牛座T盘在任何情况下,和早期的历史的尘埃增长是一致的假设,前/过渡盘的存在解释的巨行星。我们的结论是,深度和宽度的差距,和磁盘吸积率在前/过渡盘不能复制的行星引起的差距开放的情况下单独。在间隙/孔内还需要显著的灰尘去除。数量级估计表明,相对于气体的小尘埃颗粒(<1微米)的质量必须消耗到星际介质的1 e-5 - 1 e-2,这意味着一种非常有效的小尘埃去除或尘埃生长机制。
2010-12-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Using FUV to IR Variability to Probe the Star-Disk Connection in the Transitional Disk of GM Aur
我们使用哈勃空间望远镜成像光谱仪(STIS)和红外望远镜设备SpeX光谱仪分析了金牛座过渡盘GM Aur的紫外(UV),光学和近红外(NIR)观测的3个时期。观察间隔1周和3个月,以研究多个时间尺度上的变异性。我们使用STIS光谱计算了每个观测时期的吸积率,发现相隔一周的时期具有相似的吸积率(~ 1 E-8太阳质量/年),而3个月后获得的时期具有显著较低的吸积率(~ 4 E-9太阳质量/年)。我们发现,吸积率的下降是由于吸积流中的物质密度较低,而不是较低的表面覆盖的吸积柱。在低吸积率时期,我们还观察到较低的通量在远紫外(FUV)和红外波长,跟踪分子气体和尘埃的磁盘,分别。我们发现,这可以解释为较低的尘埃和气体的质量在内部磁盘。我们将观测到的变化归因于内盘的不均匀性,在共转半径附近,气体和尘埃可能共存于磁层流的足迹附近。这些FUV-近红外数据提供了一个新的视角内盘的结构,恒星磁层,以及它们之间的相互作用。
2015-04-02 astro-ph.SR
A new Herschel view of the young star T54: not a transitional disk?
对过渡盘的观测使我们了解了行星和行星系统(如我们自己的行星系统)的形成。但在识别这些来源时必须小心:赫歇尔空间天文台的更高空间分辨率为观察到的远红外和亚毫米波过量的起源提供了新的观点。目的:我们回顾了以前已知的过渡盘的性质在变色龙I恒星形成区域与赫歇尔数据。方法:分析年轻恒星T54的Herschel PACS和SPIRE图像及其辅助图像。我们还分析了它的光谱能量分布和指示,从光学和中红外光谱。结果:在距T54 196°的PACS 70 μm图像中,我们检测到了约6”的扩展发射。在较长波长(PACS 100、160、SPIRE 250和350 μm)下探测到的辐射也偏离了恒星的位置。这表明在SED的远红外部分观察到的过量与T54并不完全相关。结论:赫歇尔图像显示,T54中的远红外线过量不是由于过渡盘,而是由于源西南方向的扩展发射。该物体在中红外波长处仍然显示出点状且缩小的多余部分,但如果没有更高的空间分辨率数据,就无法限制其起源。然而,不同的迹象指向一个演变的磁盘或扩展未解决的排放接近源。
2012-10-29 astro-ph.SR
Transitional disk archeology from exoplanet population synthesis
越来越好的观测分辨出的原行星盘显示了行星形成的各种条件。许多过渡盘在其径向密度结构中显示出间隙,这通常被解释为行星的特征。也有人认为,在过渡盘中观察到的不均匀性表明尘埃陷阱可能有助于行星形成的过程。然而,完全演化的系外行星系统的结构是否能提供有关其原始盘后期阶段的信息还有待观察。我们使用合成系外行星人口数据从蒙特卡罗模拟系统形成不同的密度扰动条件下,这是基于目前的观测过渡盘。模拟使用的核心不稳定性,寡头增长,尘埃陷阱分析模型,已对系外行星种群的基准。
2019-01-21 astro-ph.EP 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
Full 2D radiative transfer modelling of transitional disk LkCa 15
随着斯皮策的遗产和当前(亚)毫米天文学的进步,已经确定了大量的“过渡”盘,这些盘被认为包含间隙或已经发展出大的内孔,其中一些充满了灰尘。这可能表明,复杂的几何形状可能是一个关键的特点,在磁盘的演变,必须正确理解和建模。LkCa 15周围的圆盘就是这样一个圆盘,其间隙范围为5 - 50 AU,由Espaillat等人(2007年)使用1+1D辐射转移模型确定。为了适应SED,他们提出了两种可能的情况,即内部(<5 AU)盘-光学厚或光学薄-和外部盘的一种情况。我们使用的LkCa 15作为一个展示的间隙盘,以说明在过渡盘的二维辐射转移的重要性,通过显示如何在充满灰尘的内孔的垂直灰尘分布决定不仅径向光学深度,但也外盘的几何形状。我们使用MCMax,一个具有自洽垂直结构的二维辐射转移程序,来模拟SED。我们确定了内外盘的两种可能的几何形状,它们都不同于Espaillat等人(2007)的几何形状。处于流体静力平衡的内盘重新处理足够的星光以适应近红外通量,但也会在外盘的内缘上投射阴影。这就要求外盘刻度高度要足够大,以便从阴影中升起。光学薄的内盘不会投射这样的阴影,并且SED可以配备较小的外盘刻度高度。然而,对于内部区域的尘埃来说,要想变得光学上很薄,刻度高度必须比它的流体静力平衡值大得多,以至于它实际上变成了尘埃壳。目前尚不清楚是否存在可以提供这种配置的物理机制。
2010-04-21 astro-ph.SR
Probing the magnetospheric accretion region of the young pre-transitional disk system DoAr 44 using VLTI/GRAVITY
年轻的恒星物体被认为是通过其强大的恒星磁层从其拱星盘中吸积物质。我们的目标是直接探测磁层吸积区域的尺度上的几个0.01 au在一个年轻的恒星系统使用长基线光学干涉。我们在K波段连续两个晚上用VLTI/重力观测了过渡前盘系统DoAr 44。我们计算了连续体和BrG线中的干涉vibrium和相位,以约束发射区域的范围和几何形状。我们解决了连续排放的内部尘埃盘和测量的半通量半径为0.14金。我们推导出了内盘的倾角和位置角,这提供了直接的证据表明,在这个前过渡系统中,内外盘是错位的。这可以解释先前在外盘中检测到的阴影。我们表明,BrG发射产生于一个更紧凑的区域比内盘,上限为0.047金(5 Rstar)。微分相位测量之间的BrG线和连续,使我们能够测量天体测量位移的BrG线发射区域相对于连续的规模为几十微弧秒,对应于恒星半径的一小部分。我们的结果可以解释为一个简单的几何模型,其中BrG线发射产生于一个紧凑的区域内部的内部磁盘边缘,在几个恒星半径的尺度上,完全符合概念的磁层吸积过程中的低质量的年轻恒星系统。
2020-04-02 astro-ph.SR
JWST Reveals Carbon-rich Chemistry in a Transitional Disk
Stony Brook University(石溪大学)
针对拥有过渡盘的两颗经典金牛座T型星,利用JWST-MIRI中分辨率光谱仪观测发现其含碳分子发射存在显著差异,通过LTE平板模型分析揭示J1615为富碳过渡盘,为行星形成环境的化学多样性提供新见解。
2025-11-11 astro-ph.SR
Transitional Disks as Signposts of Young, Multiplanet Systems
虽然目前还没有发现一颗仍在形成中的行星嵌在气态原行星盘中,但过渡盘上清理出来的内孔可能是年轻行星的路标。在这里,我们表明,吸积过渡盘与宽,光学薄内孔15 AU或以上的子集只能由多个行星轨道内每个孔雕刻。多行星系统为解释过渡盘的起源提供了两个关键因素。首先,多个行星可以清除宽的内孔,而单个行星只打开狭窄的间隙。其次,由多个行星产生的受限的非轴对称吸积流提供了一种方式,使任意数量的质量转移通过一个明显的光学薄孔发生,而不会过度产生红外多余通量。而不是假设孔中的气体和尘埃是均匀和轴对称分布的,我们可以通过用局部光学厚的潮汐尾覆盖孔表面的宏观部分来构建一个具有明显光学薄红外通量的内孔。我们还建立了其他清除机制,如光蒸发,不能解释我们的吸积过渡盘与宽孔的子集。因此,过渡盘是观测寻找年轻行星系的高价值目标。
2011-06-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Transitional Disk around IRAS 04125+2902
过渡盘的亚毫米分辨率成像越来越多地揭示了盘结构的复杂性。在这里,我们提出了第一个高分辨率的亚毫米图像,最近确定的过渡盘周围的IRAS 04125+2902在金牛座恒星形成区。我们通过同时模拟新的880微米亚毫米阵列(SMA)数据以及现有的光谱能量分布,并辅以新的发现频道望远镜(DCT)测光,测量了IRAS 04125+2902周围约20 AU的内盘孔。我们还将IRAS~04125+2902尘埃盘的外半径限制在~50-60 AU。如此小的尘埃盘可能归因于初始形成条件,被看不见的伴星向外截断,或者尘埃盘中的尘埃演化。值得注意的是,IRAS 04125+2902的尘埃分布类似于一个狭窄的环(δ R ~ 35 AU),由盘壁位置的大尘埃颗粒组成。这种狭窄的尘埃环在其他过渡盘中也可以看到,可能是尘埃被困在压力隆起中的证据,可能是由行星同伴产生的。需要对气体进行更灵敏的亚毫米观测,以进一步探索在塑造该圆盘中大型尘埃空间分布方面起作用的物理机制。有趣的是,IRAS 04125+2902盘明显比其他在亚毫米波长下分辨的过渡盘更暗,暗示更多具有大盘孔的物体可能存在于亚毫米光度分布的暗端,等待更灵敏的成像望远镜检测。
2015-06-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Accretion in Evolved and Transitional Disks in Cep OB2: Looking for the Origin of the Inner Holes
我们提出了大量的太阳型恒星在Cep OB 2区域的吸积率,根据U波段的观测。我们的研究包括95个成员的~ 400万年前的集群Tr 37(包括20个“过渡”对象; TO),以及唯一的CTTS在~ 1200万年前的集群NGC 7160。这些恒星表现出不同的盘状形态,其中大多数都有演化和扁平的盘。典型的吸积率约一个数量级低于1-2万年的地区,我们发现没有很强的相关性磁盘形态和吸积率。虽然有一半的TO没有吸积,但正常CTTS和吸积“过渡”盘的吸积率中值相似(分别为~3 10^{-9}和2 10^{-9} Msun/yr)。与其他地区的比较表明,在不同年龄观察到的TO不一定代表相同类型的物体,这与可能导致IR过量/内部磁盘清除减少的不同过程(例如,双星、尘埃凝聚/沉降、光蒸发、巨型行星形成)不在相同的时间尺度上运行。Tr 37中的吸积TO可能遭受强的粉尘凝结/沉降。关于同样大量的非吸积TO在该地区,其他的过程,如光蒸发,恒星/亚恒星同伴的存在,和/或巨大的行星形成可能占他们的“过渡”SED和可忽略的吸积率。
2010-01-18 astro-ph.SR
A Spitzer Census of Transitional Protoplanetary Disks with AU-Scale Inner Holes
具有AU尺度内部空隙的原行星盘,通常被称为过渡盘,为理解盘耗散机制和与行星形成的可能联系提供了独特的样本。用斯皮策太空望远镜对年轻的星团进行的观测已经积累了数千个星盘系统的中红外光谱能量分布,从中可以识别过渡盘。从8个相对较近的年轻区域(d <= 400 pc)的样本中,我们已经确定了大约20个这样的物体,我们称之为“经典”过渡盘,跨越了广泛的恒星年龄和质量。我们还确定了两个额外的类别,代表更模糊的情况:“温暖过剩”的对象过渡样的光谱能量分布,但在5.8微米适度过剩,和“弱过剩”的对象较小的24微米过剩,可能是光学薄或表现出先进的尘埃颗粒生长和沉降。从现有的Halpha发射测量,我们发现的证据,不同的吸积活动的三个类别之间,大多数的经典和温暖的过剩过渡对象仍然吸积气体通过其内部孔和中央恒星,而一小部分的弱过渡对象吸积在可检测的速率。我们发现一个可能的年龄依赖于经典的过渡对象的频率,与分数相对于总人口的磁盘在一个给定的区域的百分之几在1-2百万年上升到10-20%在3-10百万年。如果把弱的和温暖的多余物体包括在内,这种趋势甚至更强。在低质量恒星(M <= 0.3 Msun)周围,经典的过渡盘似乎不太常见,而弱的过渡盘更常见。
2009-11-13 astro-ph.SR
Stability and Occurrence Rate Constraints on the Planetary Sculpting Hypothesis for "Transitional" Disks
过渡盘,即原行星盘,其中央有深而宽的缝隙,可能是行星雕刻的结果。通过比较数值模型和观测到的间隙,我们发现需要3-6颗巨行星的系统才能打开观测到的深度和宽度的间隙。我们探索这样的多行星系统的动力学稳定性,采用N体模拟,将处方的气体效应。我们发现,他们可以在一个典型的磁盘寿命稳定,从剩余的间隙气体,有利于行星锁定到平均运动共振偏心阻尼的帮助。然而,为了解释过渡盘的出现率,行星雕刻场景需要间隙开放友好的磁盘条件,特别是磁盘粘度$α\lesssim0.001$。此外,巨行星在$\sim 3-30$ AU间隔的人口统计,目前的数据约束不足,在很大程度上遵循的发生率外推径向速度调查,而不是从直接成像调查向内外推较低的发生率。即使以最乐观的发生率,过渡盘也不可能是大多数气体盘在其生命结束时所经历的共同阶段,因为没有足够的行星来打开这些间隙。最后,由于要求几乎所有大分离的巨行星都参与过渡盘的雕刻,大多数这样的行星必须在早期形成,并在盘寿命结束时以平均运动共振链结束。
2016-08-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Unveiling the physical and chemical conditions in the young disk around L1527
行星在年轻恒星周围形成圆盘。行星形成的过程可能开始于原恒星和盘仍然深深地嵌入在它们的下落包层中的时候。然而,与更进化的原行星盘不同,这些年轻的嵌入盘的物理和化学结构仍然缺乏约束。我们已经分析了ALMA数据的$^{13}$ CO,C $^{18}$ O和N $_2$ D $^+$,以约束的温度结构,一个关键的未知数,在磁盘L1527周围。$^{13}$ CO和C $^{18}$ O的空间分布,以及来自光学厚$^{13}$ CO发射和N $_2$ D $^+$的非检测的动力学温度,表明该盘足够温暖($\gtrsim$ 20 K),以防止CO冻结。
2017-09-26 astro-ph.SR
A Likely Close-In Low-Mass Stellar Companion to the Transitional Disk Star HD 142527
利用稀疏孔径掩模(SAM)和NACO在VLT下获得的0.1”(Δmag(L ')= 5-6.5星等)的高对比度,我们探测到了Herbig Fe星HD 142527的不对称通量,其质心发射位于88+/-5mas的投影距离处(12.8+/-1.5AU,145 pc),H、K和L'的流量比分别为0.016+/-0.007,0.012 +/-0.008,0.0086 +/-0.0011(3-σ误差)。经过广泛的闭合相建模,我们解释为近距离,低质量的恒星伴星的估计质量为~0.1-0.4 M_Sun的检测。HD 142527有一个复杂的盘结构,在近红外和中红外成像的内部间隙以及在近红外外盘的螺旋特征。
2012-06-12 astro-ph.SR
New Spatially Resolved Mid-IR Observations of the Transitional Disk TW Hya and Tentative Evidence for a Self-Luminous Companion
本文介绍了双子座望远镜上的T-ReCS仪器在8.74 μm、11.66 μm和18.30 μm处对典型过渡盘天体TW Hya的空间分辨观测。这些观测结果是双子座一种新的观测模式的结果,这种模式可以实现散斑成像。使用这种技术,我们成像我们的目标与足够短的曝光时间,以实现衍射极限图像。我们使用傅立叶技术,以减少我们的数据,这使得高精度校准的仪器点扩散函数。我们的观测跨越了两个时期,我们提出了TW Hya盘在11.66 μm处的时间变化的证据。我们发现,以前的模型TW海亚的磁盘从文献中是不符合我们的意见,并构建一个模型来解释的差异。我们在数据中检测到边缘不对称性,在最短波长处最显着。为了解释我们的数据,我们需要一个模型,其中包括一个光学薄的内盘延伸从0.02到3.9 AU,光学厚环代表外盘壁在3.9 AU和延伸到4.6 AU,和一个热于盘平衡源的发射位于约3.5 AU。
2012-04-02 astro-ph.SR
The Frequency Of Binary Star Interlopers Amongst Transitional Discs
使用非冗余掩模干涉测量法(NRM),我们搜索了先前被归类为过渡性天体(TD)的二进制同伴。这些物体被认为是光学厚盘和光学薄盘之间的进化阶段。我们调查的存在下,恒星的同伴作为一个可能的机制,在这些磁盘的内部区域的材料耗尽,这将排除正在进行的行星形成过程中的距离可比的二进制分离。对于我们的检测限,我们实现了一种新的方法,使用随机采样的二进制轨道和贝叶斯推断的组合的完整性校正。选定的24个TD样本属于附近的年轻恒星形成区:蛇夫座($\sim$ 130 pc),金牛座-御夫座($\sim$ 140 pc)和IC 348($\sim$ 220 pc)。这些地区是适合解决昏暗的恒星同伴与中等到高的置信水平,在距离低至2天文单位从中央恒星。我们总共有31个物体,包括文献中已知的11个TD和环联星盘,我们发现这些物体的SED中有0.38 $\pm$ 0.09的一小部分可能是由于近距离联星与其盘之间的潮汐相互作用造成的,而其余的SED可能是其他内部过程的结果,例如光蒸发、颗粒生长、行星盘相互作用。此外,我们还发现了四个在截断半径区域外运行的伴星,我们认为这些系统的红外过量是由于一个围绕次级伴星运行的圆盘
2016-09-10 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
Protoplanetary and Transitional Disks in the Open Stellar Cluster IC 2395
我们提出了新的深UBVRI图像和高分辨率的多目标光谱的年轻(~ 6 - 10万年),相对较近(800 pc)的疏散星团IC 2395。我们识别了近300个星团成员,并利用测光方法估计了它们的光谱类型,从早期B到中期M。我们还提出了一个红外成像调查的中心区域使用IRAC和MIPS仪器上的斯皮策太空望远镜,覆盖波长范围从3.6到24微米。我们的红外观测使我们能够探测到起源于距离中心恒星约0.1到10天文单位半径范围内的星周盘中的尘埃。我们确定了18个II类,8个过渡盘,和23个碎片盘候选人,分别为6.5%,2.9%和8.3%的集群成员与适当的数据。我们采用相同的标准过渡盘识别其他19个星团和协会跨越年龄从~ 1到~ 18百万年。我们发现,在过渡相中的盘的数量作为具有强的24微米过量([8] - [24] > 1.5)的总数的一部分从~ 3 Myr时的8.4 ± 1.3%增加到~ 10 Myr时的46 ± 5%。过渡盘的其他定义将产生不同的百分比,但应显示相同的趋势。
2016-09-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
High spatial resolution imaging of SO and H2CO in AB Auriga: the first SO image in a transitional disk
过渡盘是年轻恒星周围的尘埃和气体结构,具有大的内腔,其中可能发生行星形成。在毫米波段的尘埃连续辐射中观察到不平衡的尘埃分布。这些不对称的结构可以解释为增强的气体密度涡旋的结果,其中尘埃被捕获,可能促进快速增长到微行星尺度。AB Aur拥有一个过渡盘,具有清晰的马蹄形形态,强烈表明存在尘埃陷阱。我们的目标是研究它的形成和对气体化学的可能影响。我们用NOEMA干涉仪对1mm连续谱尘埃辐射和13CO J = 2-> 1,C18O J = 2-> 1,SO J = 56-> 45和H2CO J = 303-> 202转动谱线成像。建立线积分强度比图像来研究盘中的化学变化。我们用单点(n,T)化学模型研究了尘埃捕集器中气态CO,H_2CO和SO的寿命。我们的模型表明,当密度大于10^7 cm ^-3时,SO分子在不到100万年的时间内就被耗尽(直接冻结或转化为SO2,然后被冻出)。朝向灰尘阱的较低SO丰度可以指示更大部分的气体处于高密度环境中。气体动力学、晶粒生长和气体化学在行星形成过程中相互耦合。由于SO丰度对气体密度的强烈依赖性,硫化学可以用作探测未来行星诞生地的化学诊断。然而,化学模型固有的大的不确定性和磁盘的物理结构和初始条件的有限知识是重要的缺点。
2016-03-14 astro-ph.SR
A transitional disk around an intermediate mass star in the sparse population of the Orion OB1 Association
本文详细研究了中等质量恒星SO 411周围的盘,旨在解释这颗恒星的光谱能量分布。我们发现,这是一个过渡盘截断在$\sim$ 11 AU,与$\sim$ 0.03月球质量的光学薄尘埃内的空腔。气体也会流过这个空腔,因为我们发现这个圆盘仍在以每年$\sim 5x10^{-9}$ Msun的速度将质量吸积到恒星上。到目前为止,SO 411一直被认为是属于$\sim$ 300万年前的猎户座星团{ $σ$ }。然而,我们结合先前报道的运动学数据分析了第二次盖亚数据发布,发现SO 411可以与位于{ $σ$ } Orionis星团前面的稀疏恒星星族相关联。如果是这样的话,那么SO 411更古老,甚至更奇特,因为在这个恒星质量范围内的原始盘在$>$ 500万年前是稀缺的。对SO 411的硅酸盐10 $μ$ m特征的分析表明,观察到的特征出现在外盘的边缘,并显示出$\sim$ 0.5的非常高的结晶度比,其中镁橄榄石是最丰富的硅酸盐晶体。镁橄榄石的高丰度表明晶体在非平衡条件下形成。SO 411的PAH光谱与热而明亮的Herbig Ae和质量较小且温度较低的T Tauri恒星之间的中间状态一致。对7.7 $μ$ m PAH特征的分析表明,SO 411盘中仍残留有小分子PAH.
2018-09-25 astro-ph.SR
Imaging the Inner and Outer Gaps of the Pre-Transitional Disk of HD 169142 at 7 mm
我们目前非常大的阵列在7毫米的观测跟踪大尘埃颗粒的热辐射的HD 169142原行星盘。我们的图像显示了一个半径约为25-30 AU的增强发射环,其内部区域没有可检测到的7 mm发射。我们将这个环解释为追踪内部空腔或间隙的边缘,可能是由行星或亚恒星伴星造成的。环看起来不对称,西部明显比东部亮。这种方位角的不对称性让人联想到由于捕获大的尘埃颗粒而产生的不平衡结构。我们的观测还揭示了一个外环间隙,半径从~40到~70 AU。与其他来源不同,在7毫米图像中观察到的内腔,环和外部间隙的半径,优先跟踪大(mm/cm大小)尘埃颗粒的分布,与从以前的近红外偏振图像中获得的半径一致,该图像跟踪小(微米大小)尘埃颗粒的散射光。我们的宽带光谱能量分布和7毫米的图像模型来约束磁盘的物理结构。从这个模型中,我们推断在中心空腔内存在一个小的(半径约0.6 AU)残留盘,表明HD 169142盘是一个前过渡盘。尘埃分布在三个环带中,环带之间有间隙,这表明HD 169142的圆盘至少被两颗行星或亚恒星物体破坏。
2014-07-24 astro-ph.SR
Constraining the properties of transitional disks in Chamaeleon I with Herschel
过渡盘是原行星盘,在其尘埃分布中有不透明的间隙/空腔,这一特征可能与行星形成有关。我们进行贝叶斯建模的三个过渡盘SZ Cha,CS Cha和T25,包括测光从赫歇尔空间天文台量化的改进,这些新的数据。我们发现盘状尘埃的质量在2 × 10 ^-5到4 × 10 ^-4 Msun之间,间隙半径在7-18 AU之间,不确定度分别为~ 1个数量级和~ 4 AU。我们的研究结果表明,添加赫歇尔数据可以显着提高这些估计相对于中红外数据单独,其中有大约两倍的大的不确定性盘的质量和间隙半径。我们还发现弱的证据,不同的密度分布相对于完整的磁盘。这些结果打开了令人兴奋的新的可能性,研究大样本的磁盘磁盘质量的分布。
2016-02-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Mid-infrared observations of the transitional disks around DH Tau, DM Tau, and GM Aur
目的:利用VISIR/VLT在N波段对DH Tau、DM Tau和GM Aur等年轻天体的过渡盘进行了中红外观测和测光。我们的目标是解决内部区域和这些过渡盘的大尺度结构,携带的中间或后期阶段的磁盘演化和正在进行的行星形成的潜在签名。方法:我们使用同步观测的标准星作为PSF参考来约束目标天体的径向通量分布。从相应的科学物体剖面图中减去所获得的标准恒星剖面图,就得到了星盘系统产生的通量残差。检测阈值考虑了背景标准差以及观测期间的视宁度变化,以评估这些通量残差的重要性。在一个简单的尘埃再发射模型的基础上,推导出尘埃盘内径的约束条件。结果:我们在空间上分辨了GM Aur周围的过渡盘,并确定了盘内孔半径为20.5(+1.0,-0.5)AU。DH Tau和DM Tau周围的拱星盘没有空间分辨,但我们能够将内部盘孔半径分别限制为<15.5(+9.0,-2.0)AU和<15.5(+0.5,-0.5)AU。对DH Tau、DM Tau和GM Aur进行了光度测定,得到的通量分别为178 ± 31 mJy、56 ± 6 mJy和229 ± 14 mJy。
2011-08-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Unveiling the structure and kinematics of B[e] stars' disks from FEROS and CRIRES spectra
我们正在调查的拱星材料的样品B[e]星使用高光谱分辨率的数据,在光学和近红外区域与ESO/FEROS和ESO/CRIRES摄谱仪,分别。B[e]星被致密的盘状物所包围,这些盘状物的来源仍然未知。虽然[O I]和[Ca II]的光学发射线反映了靠近恒星的盘条件(几个恒星半径),但近红外数据,特别是CO带发射,反映了远离恒星的盘分子部分的特征(几个AU)。基于我们的高分辨率光谱数据,我们试图推导出密度和温度结构的磁盘,以及他们的运动学。这将使我们能够更好地了解它们的结构,形成历史和演变。在这里,我们介绍我们的初步结果。
2012-12-19 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
Dust Trapping by Vortices in Transitional Disks: Evidence for Non-ideal MHD Effects in Protoplanetary Disks
我们研究的是在原行星盘中由行星打开的间隙边缘的粒子捕获。特别是,我们探讨了湍流驱动的磁旋转不稳定性粒子捕获的影响,使用全球三维磁流体动力学(MHD)模拟,包括拉格朗日尘埃粒子。我们研究磁盘无论是在理想的MHD限制或占主导地位的双极扩散(AD),发挥了重要作用,在外部区域的原行星盘。在理想的磁流体动力学中,圆盘中的强湍流(等效粘性参数$α\sim 10^{-2}$)阻止了由9 $M_{J}$行星打开的间隙边缘处的涡旋形成,并且大多数粒子(除了漂移最快的粒子)几乎轴对称地堆积在间隙外边缘处。当考虑AD时,湍流被显著抑制($α\lesssim 10^{-3}$),并且在行星诱导间隙的边缘形成大的涡旋,其在$\sim$ 1000个轨道上存活。这个漩涡可以有效地捕获100个行星轨道内跨越3个数量级大小的尘埃颗粒。我们还进行了二维流体动力学模拟使用粘性作为近似MHD湍流。这些流体动力学模拟可以再现在间隙边缘处的涡流产生,如在MHD模拟中所看到的。最后,我们使用模拟结果生成Oph IRS 48和HD 142527上ALMA尘埃连续体观测的合成图像,这些图像与现有观测结果非常一致。对未来ALMA第2周期观测进行了预测。我们的结论是,在ALMA观测的不对称性可以解释由尘埃捕获涡和涡的存在可能是外原行星盘是由双极扩散与$α<10^{-3}$在磁盘中平面的证据。
2014-08-24 astro-ph.SR
On the gas content of transitional disks: a VLT/X-Shooter study of accretion and winds
过渡盘(TD)被认为是原行星盘演化的晚期阶段,其内部区域的尘埃已经耗尽。造成这种消耗的机制仍在讨论之中。为了约束模型,必须很好地理解内盘气体含量的性质。使用X-Shooter宽波段-UV到NIR-中等分辨率光谱,我们推导出22个TDs样本的恒星,吸积和风特性。对这些性质的分析使我们能够对非常接近恒星(<0.2 AU)的区域中的气体含量进行严格的限制,这是任何其他观测技术都无法达到的。我们适合的光谱与自洽的程序,同时获得的SpT,Av,和质量吸积率(Macc)的目标。从禁止发射线,我们得到的风属性的目标。将我们的研究结果与cTTs的值进行比较,我们发现,在我们的样本中,80%的TDs的Macc和风属性与cTTs的值相当,该样本强烈偏向于强吸积物体。因此,无论尘埃内孔大小如何,(至少)有一些TDs的Macc与cTTs的Macc相一致,只有2种情况下的Macc要低得多,而风特性相似。我们没有看到任何强烈的趋势,MACC与大小的尘埃耗尽腔,也没有与存在的尘埃光学厚盘靠近恒星。在我们的样品中的TD中,有一个密度与cTTs盘相似的富含气体的内盘。至少对于某些TD,负责内部磁盘清除的过程应该允许气体从外部磁盘转移到内部区域。这应该以一个不依赖于产生尘埃排放中看到的间隙的物理机制的速率进行,并导致内部盘中的气体密度类似于类似质量的恒星周围的未扰动盘。
2014-06-05 astro-ph.SR
Warm formaldehyde in the Oph IRS 48 transitional disk
原行星盘中的简单分子如H2CO和CH3OH是产生更复杂有机分子的起点。到目前为止,在圆盘中观察到的化学复杂性是有限的,因为分子冻结在寒冷的外圆盘的大部分颗粒上。复杂的分子可以更直接地研究在过渡盘与大的内孔,因为这些具有更高的检测潜力,通过紫外线加热的外盘和直接暴露的中平面的壁。我们使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)波段9(~680 GHz)的过渡盘Oph IRS 48,以前显示有一个大的尘埃陷阱线数据,寻找复杂的分子在星子形成的区域。我们报告了在674 GHz处探测到H2CO 9(1,8)-8(1,7)线,该线在空间上被分辨为一个半径约为60 AU的半环,中心位于恒星以南。通过将源的物理盘模型与非LTE激发计算相结合,推断出的H2CO丰度约为10 ^{-8}。同一圆盘中CH3OH谱线的上限给出了H2CO/CH3OH的丰度比> 0.3,这表明冰的形成和气相途径都在H2CO的产生中起作用。H13CO+,CN和其他几个分子在磁盘上的丰度上限也推导出来,并发现是符合完整的化学模型。H2CO谱线的发现证明了行星形成盘中复杂有机分子的开始。未来的ALMA观测应该能够将其他分子的丰度检测限降低1 - 2个数量级,并测试(过渡)圆盘中有机分子的化学模型。
2014-02-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Ruling out unresolved binaries in five transitional disks VLT/NACO: deep 2.12 and 1.75 μm narrow-band imaging
目标。我们的目标是检测内孔/间隙区域的五个众所周知的过渡盘的样品内的同伴的存在下,使用空间分辨成像在近红外与VLT/NACO/S13相机,探测投影距离通常为0.1至7弧秒的主要。样本包括恒星DoAr 21、HD 135344 B(SAO 206462)、HR 4796 A、T Cha和TW Hya,年龄小于100万年到1000万年,光谱类型为A0到K7,洞/隙外半径为4到100 AU。方法.为了提高对比度和避免在点扩散函数(PSF)的核心处饱和,我们使用1.75和2.12 μm的窄带滤波器。“局部优化的图像组合”(LOCI)算法被应用于最佳的斑点噪声去除和PSF减法,提供了0.5-1.5 mag的对比度比经典的方法增加。结果但我们可能会因为不利的投影而错过伴星,VLT/NACO的观测排除了所有五个过渡盘中未分辨伴星的存在,这些伴星的内径从主星到0”.1,探测极限为2到5等。在磁盘的外部区域的检测极限通常达到8至9 MAG的对比度和4.7 MAG的T茶。因此,NACO图像解决了所有磁盘的内孔/间隙区域的一部分,除了TW Hya,其内孔仅为4 AU。5σ灵敏度分布,加上一个选定的演化模型,允许丢弃T Cha内孔/间隙区域的恒星同伴,并下降到HD 135344 B和HR 4796 A的亚恒星区域。DoAr 21是五个圆盘样本中唯一一个NACO图像灵敏度足以检测质量小于\sim 13 MJ…
2011-07-15 astro-ph.SR
Investigating the magnetospheric accretion process in the young pre-transitional disk system DoAr 44 (V2062~Oph). A multiwavelength interferometric, spectropolarimetric, and photometric observing campaign
年轻的恒星通过其强磁层与它们的吸积盘相互作用。我们研究了年轻恒星系统DoAr 44的磁层吸积过程。我们监测了几个旋转周期的系统,结合高分辨率的光学和近红外光谱偏振与长基线近红外干涉测量和光谱光度。DoAr 44是一颗年轻的恒星,质量为1.2太阳质量,从它的盘中适度吸积,在低倾角下被看到。我们从系统的光变曲线中得到了2.96 d的转动周期。几个光学和近红外线轮廓探测吸积漏斗流和吸积激波调制在恒星自转周期。最可变的线轮廓,氦1083纳米,表现出调制的红移翅膀的吸积漏斗流的签名,以及深blueshifted指示瞬态流出的反射。塞曼-多普勒分析表明,这颗恒星拥有一个主要的偶极磁场,倾斜约20度。在光球层的强度达到约800 G,在吸积激波附近达到2 +/- 0.8 kG。这个磁场看起来足够强大,足以破坏靠近共转半径的内盘,距离大约4.6个恒星半径(0.043天文单位)。这支持了5恒星半径(0.047 AU)的上限,我们推导出的磁层的大小从长基线干涉。DoAr 44是一个前过渡盘系统,在其拱星盘中显示出25-30 au的间隙,内外盘不对齐。在0.1 au或更小的尺度上,我们的结果表明,系统稳定地从其内部磁盘通过其倾斜的偶极磁层吸积。我们的结论是,尽管有一个高度结构化的外盘,也许正在进行的行星形成的签名,磁层吸积过程中进行的恒星-磁盘相互作用的水平不受阻碍。
2020-10-02 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
Radial decoupling of small and large dust grains in the transitional disk RX J1615.3-3255
我们对位于约100万年前的狼疮星协中的过渡盘RX J1615.3-3255进行了H波段(1.6 μm)散射光观测。从斯巴鲁望远镜的HiCIAO仪器拍摄的偏振强度图像中,我们推导出圆盘的位置角和倾角。在散射光下,发现圆盘延伸到68 $\pm$ 12 AU,没有观察到清晰的结构。我们的内部工作角为24天文单位,不允许我们探测到类似于880 μm连续谱观测中30天文单位处的中心强度下降。我们比较的观测与多个磁盘模型的基础上的光谱能量分布(SED)和submm干涉仪,发现在30 AU包含小硅酸盐颗粒的外盘的内缘产生的偏振强度信号,这是一个数量级大于观察。我们表明,一个模型中,小尘埃颗粒顺利地延伸到大颗粒的空腔更接近实际的H-波段观测。不同尘埃尺寸分布的模型的比较表明,与星际介质相比,盘中的尘埃可能经历了显著的加工。
2016-10-04 astro-ph.SR
An Enigmatic Pointlike Feature within the HD 169142 Transitional Disk
我们报告检测到一个微弱的点状特征可能与正在进行的行星形成的过渡盘星HD 169142的磁盘。点状特征的$Δ$ mag(L)$\sim$ 6.4,$\sim$ 0.11”和PA $\sim$ 0 $^{\circ}$的间隔。由于它缺乏H或K $_{S}$的对应物,尽管它的相对亮度,这个候选者不能用纯粹的光球发射来解释,必须是一个磁盘功能加热的未知来源。它极红的颜色使它极不可能成为背景物体,但未来的多波长后续工作对于确认和表征这一特征是必要的。
2014-08-04 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
Steady state of dust distributions in disk vortices: Observational predictions and applications to transitional disks
阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)一直在返回过渡盘的图像,其中在外盘中的毫米级尘埃分布中可以看到很大的不对称性。流行的解释借用了涡旋文献,认为这些不对称性是尘埃被困在巨大涡旋中的结果,通过行星间隙边缘的罗斯贝波不稳定性(RWI)激发。由于阻力,被困在漩涡中的灰尘将聚集在中心,并且需要扩散以在磁盘的寿命期间保持稳定状态。虽然以前的工作推导出半解析模型的过程中,在本文中,我们提供了分析稳态的解决方案。某些涡模型存在精确解。该解决方案是由涡流旋转轮廓,气体刻度的高度,涡的纵横比,和粉尘扩散的气体-粉尘摩擦的比率。原则上,所有这些量都可以从观测中得出,这将验证模型,同时也对涡核内的湍流强度进行约束。基于我们的解决方案,我们得到的数量,如气体尘埃对比度,被困的尘埃质量,并在同一轨道位置的尘埃对比度。我们将我们的模型应用于最近成像的Oph IRS 48系统,在观测不确定性的范围内找到值。
2013-07-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
A companion candidate in the gap of the T Cha transitional disk
T Cha是一颗年轻的恒星,周围环绕着一个冷盘。根据光谱能量分布拟合推断,其盘内存在一个间隙,这表明行星正在形成。我们用VLT上的自适应光学系统NAOS-CONICA,利用稀疏孔径掩模观测了L'和K_s中的T_Cha。我们在L'数据中检测到一个源,其间距为62 ± 7 mas,位置角为78 ± 1度,对比度Δ L' = 5.1 ± 0.2 mag。在Ks波段数据中未检测到该物体,其显示在检测到的L'源的位置处的3-sigma对比度极限为5.2 mag。对于108 pc的距离,检测到的同伴候选者位于距离主要的6.7 AU处,正好在磁盘间隙内。如果T Cha和伴星候选者是结合在一起的,则L'和Ks测光与演化轨迹的比较表明,在T Cha的年龄和距离上,测光与任何未被观测到的光球都是不一致的。被探测到的天体呈现出非常红的Ks-L'色,可能的解释是它周围有大量的尘埃。这意味着伴星候选者是年轻的,这将加强伴星的物理性,此外,根据KS上限,该天体将处于亚恒星区域。另一个令人兴奋的可能性是,这颗伴星是盘内最近形成的行星。还必须进行更多的观察,以确认物体是否受到约束,并对其进行适当的定性。
2011-02-24 astro-ph.SR
Unveiling the gas and dust disk structure in HD 163296 using ALMA observations
目的:这项工作的目的是研究围绕Herbig Ae恒星HD 163296的原行星盘的结构。研究方法:我们已经使用高分辨率和高灵敏度的ALMA观测CO(3-2)发射线和连续在850微米,以及三维辐射转移代码MCFOST模型的数据在这项工作中。结果如下:CO(3-2)发射首次以亚毫米频率揭示了开普勒旋转中气体盘的垂直结构细节,显示了张开盘的背面和正面。850微米的连续辐射揭示了一个外半径为240天文单位的致密尘埃盘,其表面亮度在半径大于125天文单位时急剧下降。气体盘比尘埃盘大两倍多,具有相似的临界半径,但径向轮廓较浅。连续数据的辐射转移模型证实了尘埃盘需要一个尖锐的外缘。CO(3-2)通道图的模型要求盘的几何厚度比以前的模型建议的略大,并且CO气体从盘中平面的外部区域耗尽(冻结)的温度为T < 20 K,与以前的研究一致。
2013-07-04 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
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
The low-mass diskless population of Corona Australis
我们结合已发表的光学和近红外测光,使用S参数方法在南冕座约0.64度^2的区域内识别新的低质量候选成员。该地区的五个新的候选成员被选中,估计年龄在300万至1500万年之间,质量在0.05至0.15 M_Sun之间。使用斯皮策测光,我们确认,这些对象不包围光学厚盘。然而,发现其中一个在24微米处显示过量,从而表明它含有一个具有内孔的圆盘。根据SED拟合,估计质量为0.07 M太阳,这是据报拥有过渡盘的最低质量物体之一。包括这些新成员,磁盘的分数是约50%的总南冕人口选择相同的标准,低于70%的分数较早报道的这一地区。即便如此,我们发现过渡到原始磁盘的比例(45%)非常类似于其他作者得出的值。这一比例高于太阳型恒星(5-10%),表明后者的盘演化更快,和/或在非常低质量的物体中,“过渡盘”阶段并不是如此短暂的一步。然而,这种印象需要更好的统计数据来证实。
2010-03-26 astro-ph.SR