Resolved Debris Discs Around A Stars in the Herschel DEBRIS Survey
到目前为止,大多数碎片盘只能通过恒星光球上方的红外过量发射来检测。虽然光盘的性质可以推断出单独从未解决的测光根据各种假设的尘埃颗粒的物理性质,有一个退化光盘半径和尘埃温度,这取决于粒度分布和光学性质。通过解析圆盘,我们可以测量尘埃的实际位置。赫歇尔望远镜的发射,其角分辨率优于以前的远红外望远镜,使我们能够在空间上分辨更多的圆盘并直接定位尘埃。在这里,我们提出了9个解决光盘围绕A星之间的20和40 pc观察的碎片调查。我们使用这些数据来研究盘半径,通过拟合窄环模型在70,100和160 μm的图像,并通过拟合黑体全光谱能量分布。我们这样做的目的是找到一种改进的方法来估计未解决的系统光盘半径。分辨半径和黑体半径之间的比率在1和2.5之间变化。这个比例与光度呈负相关,任何剩余的差异很可能是由粒度分布中最小粒度的差异或成分的差异来解释的。我们发现,其中三个系统是很好的适合一个狭窄的环,两个系统的边界情况下,其他四个可能需要更广泛的或多个环,以充分解释的意见,反映了行星系的多样性。
2012-10-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Searching for signatures of planet formation in stars with circumstellar debris discs
尘埃碎片盘和低质量行星之间存在的初步相关性已经提出。与此同时,详细的化学丰度研究报告了行星和非行星宿主样本之间的不同趋势。我们确定在一个均匀的方式的金属丰度,和251颗恒星的样本,包括已知的碎片光盘,碎片光盘和行星,只有行星的恒星丰度。具有碎片盘和行星的恒星具有与拥有行星的恒星相同的[Fe/H]行为,并且它们也显示出类似的<[X/Fe]>-Tc趋势。在没有行星的恒星样品和行星宿主样品之间发现了<[X/Fe]>-Tc趋势的不同行为。特别是,当只考虑耐火元素时,负斜率显示在冷的巨行星宿主中,而正斜率显示在承载低质量行星的恒星中。只有近距离巨行星的恒星具有更高的金属丰度和正的<[X/Fe]>-Tc斜率。对<[X/Fe]>-Tc斜率与恒星性质之间相关性的研究表明,与恒星半径之间存在中等但显著的相关性,与恒星年龄之间也存在弱相关性。具有碎片盘的恒星和具有低质量行星的恒星既没有表现出金属增强,也没有不同的<[X/Fe]>-Tc趋势,这一事实可能表明碎片盘的存在与低质量行星的存在之间存在相关性。我们从以前的工作,报告的差异,在<[X/Fe]>-Tc的趋势行星主机和非主机之间的结果进行了扩展。然而,只有当恒星拥有一颗冷的遥远行星时,这些差异才会出现,而不是在只有低质量行星的恒星中。
2015-02-25 astro-ph.SR
Interpreting the extended emission around three nearby debris disc host stars
冷的碎片盘是围绕其宿主恒星的微行星形成过程的遗迹,类似于太阳系的埃奇-柯伊伯带。因此,它们可以被用作探测像我们这样的行星系统的起源和形成的代理。赫歇尔开放时间关键方案“近地恒星周围的尘埃”(DUNES)和“通过红外/亚毫米波无偏侦察的盘状发射”(DEBRIS)在远红外波长观测了许多邻近的类太阳恒星,试图探测其星周尘埃的发射并确定其特征。在大约$\sim$ 20%的恒星中发现了由于尘埃存在而产生的过量辐射。Herschel的高角分辨率($\sim$ 7”FWHM,100 $μ$ m)提供了分辨邻近恒星周围的碎片带的能力,其径向范围与太阳系相当(50至100天文单位)。作为DUNES和DEBRIS巡天的一部分,我们用Herschel PACS仪器在远红外波段观测了三颗碎片盘星HIP 22263(HD 30495)、HIP 62207(HD 110897)和HIP 72848(HD 131511)。结合这些新的图像和光度与辅助数据从文献中,我们进行了同时多波长建模的光盘的径向轮廓和光谱能量分布使用三种不同的方法:单环,修改黑体,和辐射转移代码。我们目前的第一个远红外空间分辨图像的这些光盘和新的单组分碎片光盘模型。我们表征的能力的模型,以再现光盘参数的基础上,通过分析两套模拟系统(基于HIP 22263和HIP 62207数据)的赫歇尔图像的典型噪声水平的边缘解决的排放。我们发现,输入参数…
2014-08-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Resolving the outer ring of HD 38206 using ALMA and constraining limits on planets in the system
HD 38206是天鸽座星协中的一颗A0V恒星,拥有一个由IRAS首次发现的碎片盘。斯皮策和赫歇尔的进一步观测表明,这个圆盘有两个组成部分,可能类似于太阳系的小行星和柯伊伯带。这颗恒星的年轻年龄使其成为直接成像行星搜索的主要目标。系统中可能的行星可以使用碎片盘来限制。在这里,我们提出了第一ALMA观测系统的柯伊伯带,并适合他们使用的前向建模MCMC方法。我们探测到一个扩展的尘埃盘,峰值在180 au左右,宽度为140 au。椎间盘接近边缘,显示出不对称的初步迹象,最佳偏心率为$0.25^{+0.10}_{-0.09}$。我们使用拟合参数来确定冷带内部行星质量的限制。我们确定至少需要四颗行星,每颗行星的最小质量为0.64 M $_J$,以清除小行星和柯伊伯带之间的差距。如果我们假设最外层的行星负责圆盘的搅动,其内缘的位置和圆盘的偏心率,那么我们可以更紧密地预测其偏心率,质量和半长轴为$e_{\rm{p}}=0.34^{+0.20}_{-0.13}$,$m_{\rm{p}}=0.7^{+0.5}_{-0.3}\,\rm{M}_{\rm{J}}$和$a_{\rm{p}}=76^{+12}_{-13}\,\rm{au}$。
2020-10-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Debris discs in the 27 Myr old open cluster IC4665
我们目前斯皮策IRAC和MIPS 24微米成像的成员的27+/-500万年的老疏散星团IC 4665。通过星子碰撞和合并的类地行星组合模型预测了这一时期的尘埃碎片盘。我们确定,42(+18-13)%的太阳型(F5-K5)星团成员在24 μ m处有过量的发射,这表明这些碎片盘,是迄今为止斯皮策研究的星团中频率最高的。这些盘的大多数具有中等水平的过剩(F_24/F_phot < 2),并且没有发现源具有指示与稳态碰撞演化相反的最近瞬态事件的极端水平的过剩。我们没有发现证据表明,在这个集群样本的多重性和24微米过量之间的联系。只有早型星TYC 424 -473-1(T_eff~ 8420 K)在4.5 μ m以上有明显的近红外线过剩。两个太阳型靶具有低显著性的8 μ m过量,但没有显著性的24 μ m过量。所有其他目标显示没有近红外线过量的证据,这可能表明存在光学厚的原始盘,表明观察到的24微米过量来自碎片盘。
2010-10-11 astro-ph.SR
Forming the first planetary systems: debris around Galactic thick disc stars
厚厚的圆盘包含在银河系历史的第一个Gyr中形成的恒星,对它们的行星系统知之甚少。斯皮策的MIPS仪器被用来搜寻11颗最靠近这些古老的低金属恒星的星周碎片,作为至少形成了像星子一样大的天体的路标。在包括档案数据后,总共观察到22颗厚盘星,但在任何系统中都没有发现尘埃。这些数据排除了银河系形成早期恒星系统中碎片的高发生率。然而,在这个非常古老的族群中,有些恒星确实拥有巨行星,可能比低金属类太阳恒星的一般发生率更高。由于太阳系包含气体巨星,但很少有彗星尘埃,厚盘可以容纳类似的系统,在太阳之前形成许多Gyr。
2010-09-01 astro-ph.SR
The influence of dust grain porosity on the analysis of debris disc observations
碎片光盘往往是假设紧凑的尘埃颗粒建模,但越来越多的证据存在的多孔grains found. We的目的是量化的系统误差时引入的建模碎片光盘组成的多孔灰尘与光盘模型假设球形,紧凑的晶粒。我们通过快速,但简单的有效介质理论计算的光学尘埃的性质。理论上的下限的尺寸分布-所谓的“井喷尺寸”-比较的情况下,紧凑和多孔颗粒。最后,我们模拟观察假设的碎片光盘具有不同的孔隙度和饲料到一个拟合过程中只使用紧凑的晶粒。分析了致密晶粒的计算结果与基于多孔晶粒的原始模型的偏差。我们发现,井喷的大小增加,增加晶粒孔隙度高达两个因素。作为一个函数的孔隙度和恒星光度的井喷大小的解析近似函数。当受到径向轮廓的约束时,几何圆盘设置的分析几乎不受孔隙度的影响。然而,所确定的最小晶粒尺寸和使用致密晶粒得到的晶粒尺寸分布的斜率被显著高估。因此,出乎意料的高比例的最小晶粒尺寸井喷尺寸发现以前的研究使用紧凑的颗粒可以部分地描述尘埃颗粒孔隙度,虽然效果是不够强大,完全解释的趋势。
2016-10-20 astro-ph.SR
Herschel discovery of a new class of cold, faint debris discs
我们提出了赫歇尔PACS 100和160微米的太阳型恒星阿尔法人,HD 88230和HD 210277,这是赫歇尔开放时间关键计划(OTKP)沙丘(尘埃周围的Earby Stars)的FGK星样本的一部分的观测。我们的观测显示,所有三颗恒星在160微米处都有小的红外线过量。HD 210277在100微米处也显示出少量的过量,而阿尔法人和HD 88230的100微米通量与恒星光球的预测一致。我们把这些红外线的过度现象归因于一类新的寒冷、暗淡的碎片盘。alpha Men和HD 88230在PACS 160微米图像中具有空间分辨率,而HD 210277在该波长下呈点状。扩展发射的投影线性大小在~ 115 ~~ 250 AU之间。由100和160微米的通量估计的黑体温度为$\lesssim$ 22 K,而冷尘埃的分光度为Ldust/Lstar ~ 10 E-6,接近太阳系柯伊伯带的光度。这些碎片盘是迄今为止在成熟恒星周围发现的最冷和最暗的盘,并且不能很容易地用“经典”碎片盘模型来解释。
2011-10-21 astro-ph.SR
A young hierarchical triple system harbouring a candidate debris disc
我们报告检测到一个广泛的年轻的层次三重系统的主要有一个候选人的碎片光盘。主星TYC 5241-986-1 A是一颗已知的第谷星,我们将其归类为晚K星,其X射线、近紫外和远紫外以及Hα的发射表明它还年轻。它的自行、测光距离(65-105 pc)和径向速度使我们将该系统与广义的年轻恒星局域协联系在一起,而不是专门与任何年轻的运动群联系在一起。弱的锂吸收和X射线以及钙的H和K发射的存在支持年龄在20 ~ 1.25亿年之间。伴星是一对M4.5+-0.5的矮星,有近、远紫外线和Hα辐射,距离主星约145角秒(9200-15200天文单位)。主要有一个智慧22微米的过剩和后续赫歇尔观测也检测到一个过剩在70微米。过量的排放表明碎片盘的温度为100-175 K。我们还探讨了这种过剩可能是由于一个巧合的背景星系的可能性,并得出结论,这是不太可能的。碎片盘在年龄超过1500万年的恒星周围是非常罕见的,因此如果过量是由盘引起的,这是一个非常新颖的系统。
2013-06-11 astro-ph.SR
Predicting the incidence of planets and debris discs as a function of stellar mass
年轻的拱星盘中的固体质量可能是其构建微行星和行星核心效率的关键因素,而在年轻的金牛座T星和赫比格Ae星周围观察到的尘埃可以作为这种初始固体含量的代理。尘埃质量分布是从最近的毫米波长数据和拟合生存分析,考虑到上限,并估计阈值盘质量的建设行星和彗星带。其中A-恒星,20%的气体巨星和55%的碎片盘系统的预测,在良好的协议与观测。对于M星,预测和观测到的行星频率在2- 3%之间一致,这种低发生率是由于缺乏大质量的圆盘。然而,碎片预计约。这意味着更深入的研究,如Herschel和SCUBA-2,可能会发现以前在这些低光度恒星周围错过的冷盘人口。此外,对将毫米探测到的尘埃建造成行星核心的效率的估计表明,大约三分之一的M星可能拥有一颗地球质量的行星-但由于尘埃分布在大的圆盘区域,这些行星可能会远离恒星运行。
2010-09-13 astro-ph.SR
The Disks In Scorpius-Centaurus Survey (DISCS) I: Four Newly-Resolved Debris Disks in Polarized Intensity Light
本研究利用DISCS巡天结合GPIES,观测7个新目标,首次分辨出4个碎片盘,发现行星-盘相互作用迹象,并指出热发射测量无法准确预测散射光亮度。
2025-05-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
HD 172555: detection of 63 microns [OI] emission in a debris disc
上下文HD 172555是一颗年轻的A7恒星,属于美如画贝塔移动星群,拥有一个碎片盘。斯皮策IRS的光谱显示了中红外特征,如硅酸盐和玻璃状二氧化硅物质,表明存在小颗粒的温暖尘埃成分,这使得HD 172555成为具有这种特性的一小部分碎片盘。IRS光谱还显示了SiO气体的可能发射。目标。我们的目标是研究尘埃在HD 172555的拱星盘的分布,并评估在碎片盘中的气体的存在。方法.作为GASPS开放时间关键计划的一部分,我们获得了Herschel-PACS的光度和光谱观测。我们分析了HD 172555的PACS观测结果,并使用修改后的黑体和气体排放的两级人口模型,没有碰撞去激发的光谱能量分布(SED)建模。结果我们报告的第一次检测OI原子气体发射在63.18微米的HD 172555拱星盘。我们检测到过度由于拱星尘埃对HD 172555在PACS的三个光度带(70,100和160微米)。我们推导出一个大尘埃粒子的质量为4.8e-4地球质量,氧原子的质量为2.5e-2*R^2地球质量,其中AU中的R是恒星与内盘之间的距离。因此,盘的大部分检测质量处于气相。
2012-09-29 astro-ph.SR
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 discovery of new warm debris disks around F-type stars
我们报告发现了四个罕见的碎片盘,在F星周围存在过度温暖的现象,显着增加了太阳附近已知的此类系统的数量。其中三个盘与稳态星子盘演化模型的预测一致。最古老的源,HD 169666,显示尘埃光度分数太高,是在稳定状态,我们认为,这个系统最近经历了一个短暂的事件的尘埃生产。此外,这颗恒星的两个光谱相隔约三年,显示出硅酸盐的发射特征,表明亚微米至微米尺寸的颗粒。我们认为,这样的小颗粒会迅速耗尽,它们在两个光谱中的存在表明,小尘埃的生产是连续的,至少在几年的时间尺度。我们预测,系统显示可变的中红外光谱,如果存在的话,将提供有价值的帮助,在区分可能的情况下提出的灰尘补充。
2009-06-05 astro-ph.SR
Eccentric debris disc morphologies I: exploring the origin of apocentre and pericentre glows in face-on debris discs
在偏心碎片盘中表面亮度最大值(例如远心点和近心点辉光)的位置经常被用来推断组成碎片盘的尘埃和微行星的基本轨道。然而,有一个误解,偏心光盘具有较高的表面密度在远心,因此必然表现出远心辉光在长波长。这是因为在远心点速度较慢会导致尘埃“堆积”,而远心点尘埃散布的面积更大。相反,我们表明,与理论和模拟三个不同的制度,面对碎片盘的形态和表面亮度分布强烈依赖于他们的偏心轮廓(即无论这是恒定的,上升或下降的距离)。我们表明,在较短的波长的经典近心发光效果仍然是真实的,而在较长的波长光盘可以表现出远心发光或近心发光。我们还表明,在长波长相同的光盘形态可以产生远心辉光或近心辉光取决于观测分辨率。最后,我们表明,使用线密度解释偏心碎片盘的经典方法仅在极其有限的情况下有效,随着碎片盘观测结果变得越来越好,这种情况不太可能得到满足。
2021-12-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
The visual binary AG Tri in $β$ Pictoris Association: can a debris disc cause very different rotation periods of its components?
我们测量了年轻星协中多个系统组成部分的光度自转周期,以探讨观测到的自转周期色散的原因。我们提出的情况下,广泛的二进制AG三在23万年的年轻β Picture协会组成的K4 + M1矮星。我们的多波段、多季节测光监测使我们能够测量两个分量P_A = 12.4d和P_B = 4.66d的旋转周期,探测到光球中一个突出的磁活动,可能是测量到的径向速度变化的原因,并首次探测到M1分量AG Tri B上的耀斑事件。我们调查的可能性,旋转速度较快的组件可能遭受了增强的原始光盘分散,开始其PMS自旋早于旋转速度较慢的组件,或碎片盘的形成可能阻止AG三A从吸积盘获得部分角动量的可能性。
2015-10-30 astro-ph.SR
Target selection for the SUNS and DEBRIS surveys for debris discs in the solar neighbourhood
碎片盘--类似于太阳系中的小行星带和柯伊伯-埃奇沃思带--到目前为止,大多数都是在100微米的热辐射短距内被识别和研究的。Herschel空间天文台和James Clerk Maxwell望远镜上的SCUBA-2照相机将允许在70至850微米处进行有效的光度测量,这使得能够探测尚未发现的较冷盘,并在与较短波长光度测量相结合时测量盘的质量和温度。SCUBA-2无偏邻近恒星(SUNS)调查和DEBRIS Herschel开放时间关键项目是免费的传统调查,观察约500个邻近恒星系统的样本。为了最大限度地发挥这些调查的遗产价值,在目标选择过程中非常谨慎。本文介绍了目标的选择过程,并提出了这两个调查的目标清单。
2009-11-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Relationship Between Debris Disks and Planets
碎片盘中的尘埃是由微行星之间的碰撞产生的。这些微行星的存在是行星形成过程的结果,但是碎片盘和行星之间的关系还没有明确的建立。在这里,我们分析了斯皮策/MIPS 24和70微米数据的150颗行星轴承恒星,并比较了这些恒星周围的碎片盘的发生率与118颗恒星周围的行星已被搜索,但没有发现。他们一起组成了有史以来最大的样本来处理这个问题。生存分析技术的使用使我们能够解释在70微米处大量的未检测到的情况。我们在有行星的恒星周围发现了10个新的碎片盘,在没有已知行星的恒星周围发现了一个。我们发现,碎片盘的发生率在有行星的恒星中略高于没有行星的恒星,并且平均碎片盘的亮度在两个样本中没有显着差异。我们的结论是,通过目前的径向速度技术检测到的行星的存在是不是一个很好的预测在红外波长检测到的碎片盘的存在。
2009-06-30 astro-ph.SR
Planet populations inferred from debris discs: insights from 178 debris systems in the ISPY, LEECH and LIStEN planet-hunting surveys
我们对行星系中最外层的系外行星知之甚少,因为我们的探测方法对宽轨道上的中等质量行星不敏感。然而,碎片盘可以探测外行星的人口,因为观测到的盘的动力学模型可以揭示扰动行星的性质。我们使用四个雕刻和搅拌参数推断行星属性的178碎片盘系统从ISPY,LEECH和LISTEN行星狩猎调查。通常对单个光盘进行类似的分析,但我们以一致的方式考虑大样本。我们的目标是预测宽分离行星的人口,深入了解行星系的形成和演化历史,并确定在不久的将来探测这些行星的可行性。我们表明,一个“典型的”冷碎片光盘可能需要一个海王星到土星质量的行星在10-100 AU,与一些需要木星质量的扰动。我们预测的行星目前无法探测到,但适度的探测极限改进(例如JWST)应该会揭示许多这样的扰动。我们发现,行星被认为是扰动碎片盘在晚些时候是类似的推断是形成在原行星盘,所以这些可能是相同的人口,如果新形成的行星不迁移到目前认为。或者,年轻的行星可能在向内迁移之前迅速雕刻碎片,这意味着负责的行星比碎片盘研究假设的更大(并且位于更向内)。我们结合自搅拌和尺寸分布模型表明,许多碎片盘不能自搅拌没有不合理的高质量,行星或同伴搅拌,因此可能是占主导地位的机制,在许多(也许是所有)碎片盘。最后,我们提供行星预测目录,并确定未来行星搜索的有前途的目标。
2022-01-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Feasibility of transit photometry of nearby debris discs
碎片盘中的灰尘不断通过较大物体之间的碰撞而补充。在本文中,我们研究了一种方法来检测这些碰撞。我们生成的模型的基础上最近的结果在北落师门碎片盘,在那里我们模拟一个背景恒星过境背后的光盘,由于北落师门自行。通过模拟碎片盘中碰撞引起的尘埃云膨胀,我们研究了是否有可能观察到背景恒星亮度的变化。我们的结论是,在北落师门碎片盘的情况下,可以观察到光学深度的变化,光学深度的值范围从$10^{-0.5}$的致密尘埃云$10^{-8}$的最弥漫的云相对于背景光学深度的$\sim1.2\times10^{-3}$。
2014-02-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observability of Debris Discs around M-stars
碎片盘是由微行星碰撞形成的第二代尘埃盘。在热恒星和太阳型恒星周围发现并解析了许多碎片盘。然而,只有少数在M星周围被发现,其原因尚不清楚。在这里,我们检查是否灵敏度和波长覆盖范围的现代望远镜只是不利于检测这些光盘,或者如果他们真的很罕见。我们通过研究Herschel/DEBRIS调查来解决这个问题,该调查已经搜索了包括M型恒星在内的碎片盘。假设这些冷恒星盘在某种意义上与较热恒星的盘“相似”(即,根据尘埃的位置、温度、分光度或质量),我们检查这次调查是否应该发现它们。通过我们的程序,我们可以重现DEBRIS调查的M星碎片盘的$2.1^{+4.5}_{-1.7}$ %检测率,这意味着这些盘确实可以类似于更热的恒星周围的盘,只是避免检测。然后,我们将此程序应用于IRAM NIKA-2和ALMA波段3,6和7,以预测可能的检测率,并为未来的观测提供建议。我们不赞成使用IRAM进行观察,因为它导致检测率低于碎片调查,15分钟观察的检测率为0.6%-4.5%。ALMA观测的探测率为0.9%-7.2%,也没有提供显着的改善,因此我们得出结论,需要更灵敏的远红外和单碟亚毫米望远镜来发现M星碎片盘的失踪人口。
2020-08-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Radial velocity analysis of stars with debris discs
本研究分析了29颗具有碎屑盘的恒星,利用碎屑盘倾角假设轨道共面性,确定了径向速度系外行星的“盘对齐”质量,发现部分行星可能是经历II型盘迁移的热或暖木星。
2024-09-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Resolving the Planetesimal Belt of HR 8799 with ALMA
恒星HR 8799拥有已知最大的碎片盘和至少四颗巨行星。先前的观测已经发现了行星轨道内的温暖带,轨道外的冷星子带和小颗粒晕的证据。用红外线观测资料,很难区分星子带辐射和晕中颗粒的辐射。考虑到这一点,该系统已被观察与ALMA在波段6(1.34毫米)使用紧凑的阵列格式。这些观测结果使微行星带的内缘首次得以解析。尘埃颗粒的径向分布拟合的数据,使用MCMC方法。通过在$145^{+12}_{-12}$ AU和$429^{+37}_{-32}$ AU之间以$40^{+5}_{-6}$ °倾角和$51^{+8}_{-8}$ °位置角的宽环,椎间盘最适合。在145天文单位的圆盘边缘太远了,不能简单地用与行星b的相互作用来解释,需要更复杂的动力学历史,或者在行星b的轨道之外有一颗额外的行星。
2016-03-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Discovery of the Fomalhaut C debris disc
北落师门是最有趣和研究最充分的邻近恒星之一,拥有至少一颗行星,一个壮观的碎片环,和两个遥远的低质量恒星同伴(TW PsA和LP 876-10,又名。北落师门B & C)。我们观测了赫歇尔的两个伴星,虽然在第二个伴星TW PsA周围没有发现圆盘,但我们在北落师门系统中发现了第二个碎片圆盘,在LP 876-10周围。这只是在多星系中发现的两个碎片盘的第二个例子,这两个碎片盘都相对较宽(HD 223352/40的$\gtrsim$ 3000 AU和北落师门/LP 876-10的158 kAU [0.77 pc])。这个圆盘温度较低(24 K),相对较亮,光度分数为$L_{\rm disc}/L_\star = 1.2 \times 10^{-4}$,代表了罕见的M矮星周围的碎片圆盘。进一步的工作应该试图找出北落师门系统中两个圆盘的存在是否是巧合,也许仅仅是因为相对年轻的系统年龄为4.4亿年,或者恒星成分是否动态相互作用,系统是否比现在看起来更复杂。
2013-12-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Effect of a Magnetic Field on the Dynamics of Debris Discs Around White Dwarfs
对受污染的白矮星周围碎片盘的寿命和推断的吸积率的观测估计,往往与盘中尘埃颗粒受到屏蔽的坡印廷-罗伯逊阻力模型的预测不一致。此外,许多冷污染的白矮星没有显示出任何伴随圆盘的观测证据。如果碎片盘的寿命比仅用坡印廷-罗伯逊阻力预测的短,而吸积率比预测的高,这在一定程度上可以得到解释。我们认为潮汐破坏的反磁性碎片和其随后的影响的碎片盘的形成,演变和吸积率的磁场的作用。我们估计,磁场强度大于$\sim$ 10千克可能会减少所需的时间循环和光盘的寿命由几个数量级,并增加相关的吸积率由一个类似的因素,相对于坡印廷-罗伯逊阻力。我们认为,一些污染的白矮星可能拥有低于典型的可检测极限的磁场,这些领域可能占污染的白矮星与失踪的碎片光盘的比例。我们还建议,抗磁阻力可能占较高的吸积率估计污染的白矮星,不能单独由坡印廷-罗伯逊阻力预测,并找到一个依赖于磁场强度,轨道近心点距离,和颗粒大小的预测光盘寿命和吸积率。
2021-01-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Another one grinds the dust: Variability of the planetary debris disc at the white dwarf SDSS J104341.53+085558.2
我们报告了9年的光谱的金属污染的白矮星SDSS J104341.53+085558.2,它提出了形态的变化的8600 Ca II三重态发射的气体成分的碎片盘的线轮廓。在另外两个拥有气体盘的系统中也观察到了Ca II三重态形状的类似变化,并且可能与相同的机制有关。我们报告了在SDSS J1043+0855的光球层中检测到的碎片的Mg、Si和Ca丰度,对O和Fe设置了上限,并得出了(2.5 - 12)x $10^8$ g/s的吸积速率,与在其他具有检测到碎片盘的系统中发现的吸积速率一致。的Mg/Si比和上限的Fe/Si比的吸积材料大致同意那些发现的地壳。我们还回顾了观测到的具有行星碎片盘的白矮星的变化范围。
2016-07-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
HD 145263: Spectral Observations of Silica Debris Disk Formation via Extreme Space Weathering?
我们在这里报告了2003年至2014年期间拍摄的HD 145263富硅拱星盘系统的时域红外光谱和光学光度学。我们发现一颗F4 V主星被一个稳定的、质量为1 e22 - 1 e23 kg(M_Moon到M_Mars)的尘埃盘所包围。没有检测到盘状气体,主恒星以大约1.75天的周期快速旋转。在解决了先前报道的观测问题后,我们发现尘埃盘的二氧化硅,镁橄榄石和铁辉石矿物学是稳定的,并且与通常在原始和碎片盘中发现的铁镁硅酸盐相比非常不寻常。通过与原始太阳系尘埃的中红外光谱特征的比较,我们探讨了HD 145263的拱星尘埃矿物学发生的可能性,优先破坏含铁橄榄石,金属硫化物和水冰在最初的彗星状矿物混合物和它们的替代含铁辉石,无定形辉石和二氧化硅。我们拒绝基于蒸发光学恒星巨耀斑,水蚀变,或巨大的超高速撞击的模型,因为无法产生所观察到的矿物学。涉及异常高的Si丰度的情况是在与正常的恒星吸收近红外特征强度的Mg,Fe和Si的不一致。由于F4 V主星的超级耀斑,通过适度(T < 1300 K)加热和高能离子溅射,薄表面铜绿的强烈空间风化模型与观测结果一致。空间风化铜绿应该是红色的,含有大量的纳米铁,应该是短暂的几十年的时间尺度,除非补充。
2020-03-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Vega Debris Disc's Dust Grains: Short-Lived or Long-Lived ?
通过斯皮策太空望远镜的观测,Su等人(2005年)表明织女星碎片盘主要由小到足以被辐射压力吹出的颗粒组成。这意味着织女星碎片盘颗粒的寿命相对较短,约1000年,并且需要持续的尘埃生产来维持所观察到的碎片盘。然而,Krivov等人(2006年)的理论计算表明,织女星碎片盘主要由10微米的颗粒组成,如果碎片盘处于稳定状态,这些颗粒将处于束缚轨道,因此寿命很长。为了解决这一矛盾,我们通过动力学模拟,确定了颗粒的轨道演化和密度分布,寻求了一个能再现观测到的表面亮度的颗粒尺寸分布模型。结果表明,当颗粒尺寸分布为幂律分布时,可以建立具有1/R圆盘密度分布的自洽动力学模型。此外,这两种类型的模型,短寿命和长寿命的谷物为主,是与观测数据相一致。
2009-09-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
An unusually large gaseous transit in a debris disc
我们提出了一个异常大的瞬态气体吸收在几个电离物质的碎片盘星HD 37306使用高分辨率的光谱检测。我们一直在分析大量的碎片盘样本,寻找星周气体爆炸,目的是确定碎片盘中气体的频率。HD 37306突出显示了叠加在几个光球Ca ii,Fe ii和Ti ii线上的非常广泛的反射。与典型的系外彗星凌日不同,观测到的彗星凌日至少持续了8天。在这里,我们分析了该事件的同步光谱和光度数据,并评估了可能解释观察到的特征的不同场景。我们的结论是,最有可能的情况可能是系外彗星分裂释放出大量的气体接近恒星,产生一个掩星的“环”/“环面”形状。
2019-10-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
The frequency of gaseous debris discs around white dwarfs
1-3%的白矮星的轨道上有行星尘埃碎片,这些碎片可通过超过白矮星通量的红外辐射探测到。在这些系统的一个罕见的子集,气态盘组件也检测到通过发射谱线的钙II 8600氘三重态,扩大了开普勒速度的光盘。我们提出了第一个统计研究的碎片光盘中含有可检测量的气体排放在白矮星内的大小和信号噪声有限的样本的分数。我们选取了斯隆数字巡天(SDSS)和$Gaia$($g$ $\leq$ 19等)光谱观测到的7705颗单颗白矮星。我们确定了五个气体盘主机,所有这些都是以前发现的。我们计算出,通过Ca II发射谱线可探测到的碎片盘所在的白矮星的发生率为0.067 $\pm$ $_{0.025}^{0.042}$ %。这对应于尘埃碎片盘在发射中具有可观测到的气体成分的发生率为4 $\pm$ $_{2}^{4}$ %。鉴于可变性是气体碎片盘发射剖面的共同特征,以及最近在SDSSJ 122859.93 +104032.9星盘内发现的一颗小行星,我们提出气体成分是星盘内存在小行星的示踪物,并提出了一个定性模型。我们还提出了光谱学的钙II三重态8600欧姆区域的20个白矮星托管尘埃碎片盘,试图确定气体排放。我们在这20个系统中没有检测到任何气体成分,与我们计算的发生率一致。
2020-02-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Four new PLanetesimals Around TYpical and Pre-main seqUence Stars (PLATYPUS) Debris Discs at 8.8mm
对碎片盘进行毫米级连续观测,可以深入了解这些盘中不可见的微行星的物理和动力学特性。微行星的物质性质和碰撞模型在其颗粒大小分布上留下了它们的特征,这可以通过毫米光谱指数来追踪。我们目前的碎片盘HD 48370,CPD 72 2713,HD 131488,和HD 32297使用澳大利亚望远镜紧凑阵列(ATCA)的典型前主序星(PLATYPUS)调查周围的PLanetesimals的一部分,8.8毫米的观测。我们检测到所有四个目标的特征光束大小为5弧秒,并得出一个粒度分布参数,这是一致的碰撞级联模型和理论预测的父星子机构的约束力是占主导地位的自引力。我们结合我们的样品与其他19毫米波长检测碎片光盘从文献和计算加权平均粒度幂律指数,这是接近经典的稳态碰撞级联模型的分析预测。我们建议在我们的碎片盘样品的两种分布的可能性,一个广泛的分布(其中q约为3.2至3.7)的“典型”的碎片盘(气体贫/非检测),和一个狭窄的分布(其中q小于3.2)明亮的气体丰富的光盘。或者,我们认为,有一个观测偏差之间的粒度分布参数和绝对流量,这可能是由于微弱的碎片光盘在厘米波长的检测率。
2021-07-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Fomalhaut's debris disc is not dominated by primordial Plutos
University of Warwick(华威大学);Friedrich-Schiller-Universität Jena(耶拿弗里德里希·席勒大学)
通过N体动力学和碰撞理论,证明Fomalhaut碎片盘质量不可能由原始冥王星体主导,而应由半径在5至300公里之间的较小天体主导,为碎片盘质量分布提供了动力学约束。
2025-10-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Solution to the debris disc mass problem: planetesimals are born small?
位于行星系外围的碎片带,包括行星轨道所占据的区域,是太阳系柯伊伯带的巨大类似物。它们是通过携带大部分碎片盘质量的无法直接观测的较大物体之间碰撞所释放的尘埃的热辐射来探测的。我们估计光盘的总质量外推的碰撞级联模型的帮助下发射尘埃的质量。由此产生的明亮的碎片盘的质量似乎是不切实际的大,超过了系统在前一个原行星阶段的固体质量。我们详细讨论了这个“质量问题”,并探讨了可能的解决方案,其中包括尘埃不透明度和星子强度的不确定性,体积密度随尺寸的变化,阻尼过程的尺寸分布的陡峭化,未知的“碰撞年龄”的光盘的作用,以及最近的巨大影响尘埃生产。虽然我们不能排除的可能性,这些组合可能会有所帮助,我们认为,最简单的解决办法是假设,在明亮的碎片盘系统的星子是“出生小”,在公里范围内的大小,特别是在大距离的恒星。这一结论将需要对现有的星子形成模型进行修正,并可能对行星形成产生一系列影响。我们还讨论了潜在的测试,以限制最大的星子大小和碎片盘质量。
2020-08-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Doppler-imaging of the planetary debris disc at the white dwarf SDSS J122859.93+104032.9
围绕白矮星运行的碎片盘是残留行星系统的标志。我们提出了12年的光学光谱的金属污染的白矮星SDSS J1228+1040,它显示了稳定的变化形态的8600 Ca II三线态线轮廓从气体成分的碎片盘。我们确定了额外的发射线的O I,Mg I,Mg II,Fe II和Ca II在深共添加的光谱。这些发射功能(包括钙H & K)表现出广泛的强度和形态相对于彼此和钙II三重态,表明不同的强度分布的这些离子物种内的光盘。使用多普勒层析成像,我们表明,钙II三重态配置文件的演变可以被解释为一个固定的发射模式,在24-30年的范围内的周期的进动。钙II线配置文件的时间尺度上的变化,大致符合广义相对论进动的碎片光盘。
2015-11-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Formation of planetary debris discs around white dwarfs II: Shrinking extremely eccentric collisionless rings
数十个致密碎片盘的形成通道仍然未知,这些碎片盘以一个太阳半径的距离围绕白矮星(WD)运行。在巨分支恒星阶段幸存下来的小行星超过几个天文单位被认为是动态地推向WD,并在其罗氏半径内被潮汐破坏,产生极偏心(e>0.98)环。在这里,我们建立WD辐射压缩和circularizes的轨道的超微米到厘米大小的环成分完全在WD的罗氏半径。我们推导出一个封闭的代数公式,以及近似的WD冷却年龄,恒星的物理性质和环粒子的物理和轨道特性的函数的收缩时间。收缩的时间尺度增加与颗粒尺寸和冷却年龄,产生年龄相关的WD碎片盘尺寸分布。
2015-05-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Formation of the polar debris disc around 99 Herculis
我们调查的形成机制,观察到的近极对齐(垂直于二进制轨道平面)碎片环的偏心轨道的二进制99武仙座。一个最初倾斜的非极性碎片环或盘将不会保持平坦,也不会演变成极性结构,这是由于微分波节进动的影响改变了其平坦结构。然而,由于保持盘平坦度的压力以及允许盘增加其倾斜度的粘性耗散,偏心二元体周围具有嵌入的良好耦合固体的气盘可能演变成极性配置。一旦气体盘分散,碎片盘处于极对准状态,其中几乎没有进动。我们使用三维流体动力学模拟,线性理论,和粒子动力学研究的一个错位的circumbinary气体盘的演变,并探讨初始盘倾斜,质量和大小的影响。我们发现,在很宽的参数空间范围内,极性排列的时间尺度是短于寿命的气体盘。使用观察到的3度对准水平。从极坐标出发,我们认为气体扩散时的气盘质量上限约为0.014M_sun。我们的结论是,99 Her附近的极性碎片盘可以解释为一个最初适度倾斜的气体盘嵌入固体的结果。这样的圆盘可能为极地行星的形成提供了环境。
2020-03-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Post-main sequence evolution of A star debris discs
虽然主序星碎片盘的数量受到很好的限制,但人们对演化恒星周围的碎片盘知之甚少。本文提供了一个理论框架,考虑恒星演化对碎片盘的影响,特别是其中的尘埃的产生和损失。在这里,我们重复一个稳态模型适合光盘演化统计的主序星,这一次使用现实的粮食光学性质,然后发展人口,以考虑其在以后的时代的可探测性。我们的模型预测,巨星周围的碎片盘比主序星更难探测,因为辐射压力在去除高光度恒星周围的小尘埃方面更有效。只有12%的第一次上升的巨星在100 pc内被预测有赫歇尔在160微米处可探测到的圆盘。然而,这是受不确定的影响升华的光盘,我们建议,因此可以约束与这样的意见。我们的模型还发现,恒星光度的快速下降导致只有非常年轻的白矮星具有发光盘。由于这样的系统平均距离更远,所以很难被探测到,但我们预测最有可能探测到圆盘的恒星参数是一颗200 pc的白矮星,冷却年龄为0.1Myr,与对哈勃星云的观测一致。我们的模型并没有预测到在某些白矮星中观测到的近距离(<0.01天文单位)尘埃,但是我们发现在AGB阶段结束时,恒星风拖曳会在圆盘内部留下相当大的质量(~10^{-2}Msolar),直径可达~ 10米,可能会补充这些圆盘。
2010-07-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Eccentric debris disc morphologies II: Surface brightness variations from overlapping orbits in narrow eccentric discs
本文研究自由偏心率对窄偏心碎片盘毫米波观测的影响,发现轨道重叠导致的远心点/近心点增亮同时依赖于盘的分数宽度和观测分辨率,挑战了其仅依赖波长的传统观点。
2023-07-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
A planetesimal orbiting within the debris disc around a white dwarf star
许多白矮星显示出吸积较小天体的迹象,这意味着它们可能拥有行星系。这些系统中有一小部分含有通过发射谱线可见的气体碎片盘。我们报告了一个稳定的123.4分钟的周期变化的强度和形状的Ca II发射谱线轮廓起源于周围的白矮星SDSSJ 122859.93 +104032.9的碎片盘。我们将这种短周期信号解释为固体通过其内部力量结合在一起的信号。
2019-04-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
The dust grain size - stellar luminosity trend in debris discs
碎片盘中物质的截面被认为是由最小的颗粒所支配的,这些颗粒尽管受到恒星辐射压的排斥作用,但仍能留在束缚轨道上。因此,预期最小(和典型)晶粒尺寸$s_\text{min}$接近辐射压力井喷尺寸$s_\text{blow}$。然而,最近对赫歇尔分辨的碎片盘样本的分析表明,随着恒星光度的增加,$s_\text{min}/s_\text{blow}$的比率系统地降低,从太阳型恒星的大约10倍降低到最明亮的A型恒星周围的几乎1倍。在这里,我们将更详细地探讨这一趋势,检查它的重要性,并寻求可能的解释。我们表明,这一趋势是强大的尘埃颗粒的组成和孔隙度的变化。对于任何假设的颗粒特性和恒星参数,我们建议一个配方,如何估计“真正的”半径的空间未解决的碎片光盘,仅根据其光谱能量分布。我们的碰撞模拟的结果是定性一致的趋势,虽然额外的影响也可能在工作。特别是,低光度恒星缺乏具有小$s_\text{min}/s_\text{blow}$的颗粒可能是由颗粒表面能约束引起的,这种约束应该限制最小碰撞碎片的大小。此外,一个更好的协议之间的数据和碰撞模拟时,实现假设碎片光盘更明亮的恒星有更高的动态激发比那些不太明亮的原色。这意味着,由更大质量的年轻恒星组成的原行星盘在形成大的星子或行星方面更有效,这些星子或行星在随后的演化阶段充当碎片盘中的搅拌器。
2015-09-14 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
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
Emerging trends in metallicity and lithium properties of debris disc stars
具有碎片盘和行星的矮星似乎是研究行星形成的核心吸积理论的绝佳实验室。然而,这些系统没有得到充分的研究。在本文中,我们提出的主要金属丰度和锂丰度的性质,这些恒星连同恒星只有碎片盘和恒星只有行星。没有发现行星或盘的恒星也被考虑。分析的样品是由主序星FGK场单星组成的。除了基本的恒星参数,我们还包括尘埃盘质量的使用。主要结果首次表明,尘埃质量的碎片盘星与行星的金属丰度相关。我们确认,这些盘状尘埃质量与它们的中心恒星质量有关。另外,恒星和行星的质量也与金属丰度相关。我们的结论是,两个条件是必要的,以形成巨行星:有足够的金属,也有足够的原行星质量的气体和尘埃。没有巨行星的恒星的碎片盘质量与金属丰度无关,因为它们不满足这两个条件。关于锂,通过采用基于恒星与原行星盘之间的强相互作用的锂耗尽恒星模型,我们发现,与模型预测一致,观测表明主要的锂耗尽发生在初始的原行星演化阶段。我们表明,锂的最终耗尽是独立的存在或不存在的行星,似乎只是年龄依赖。
2019-05-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Multi-wavelength aperture polarimetry of debris disc host stars
本文利用英澳望远镜高精度偏振仪对12个明亮碎片盘进行百万分之一灵敏度的多波长孔径偏振测量,结合已知盘结构探测到HD 377和HD 39060的显著星周尘埃偏振信号,为尘埃颗粒性质研究提供新手段。
2023-03-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Deep ALMA Search for CO Gas in the HD 95086 Debris Disc
与原行星盘相比,碎片盘的一个决定性特性是缺乏气体,但近年来在越来越多的碎片盘周围发现了少量的气体。这些被发现含有气体的碎片盘往往既年轻又明亮。在本文中,我们进行了深入的搜索系统HD 95086的CO气体-一个1700万年的老,已知的行星主机,也有一个碎片盘与高分数光度$1.5\times10^{-3}$。使用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列(ALMA),我们搜索CO发射谱线在波段3,6和7。通过实施光谱空间滤波技术,我们发现初步的证据CO $J$ =2-1排放在光盘位于一个速度,8.5 $\pm$ 0.2公里秒$^{-1}$,与径向速度的恒星。初步的探测表明圆盘东侧的气体正向我们移动。在同一地区的连续辐射检测,我们发现一个集成线通量为9.5 $\pm$ 3.6 mJy km s $^{-1}$,对应于CO质量(1.4-13)$\times10^{-6}$ M $_\oplus$。我们的分析证实,在光盘中存在的气体的水平是不一致的原始气体在系统中的存在,并通过碰撞级联与第二代生产是一致的。
2018-11-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
The unexpected narrowness of eccentric debris rings: a sign of eccentricity during the protoplanetary disc phase
这篇论文表明,在北落师门和HD 202628恒星周围看到的偏心碎片环比标准偏心行星扰动情景(有时称为“近心辉光”)中预期的要窄。标准的假设是在半长轴$a$上有一个最初的圆形和狭窄的星子带,在气体盘被来自偏心行星的长期扰动分散后,其偏心率增加到$e_f$,导致宽度为$2ae_f$的带。在这个假设的一个小修改中,如果微行星最初是偏心的,可能会出现较窄的带,这可能是由于在富含气体的原行星盘阶段早期的行星扰动。然而,原始偏心率也可能是由增加圆盘偏心率的不稳定性引起的,而不需要任何行星。这些场景是否会在原行星盘中产生可检测到的偏心环尚不清楚,但他们仍然预测在原行星盘中的气体分散之前,应该存在狭窄的偏心星子环。PDS 70被认为是一个拥有不对称原行星盘的系统,它可能是偏心碎片环系统的前身。
2020-05-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Alignment in star-debris disc systems seen by Herschel
在碎片、沙丘和保证时间的关键项目范围内,利用远红外赫歇尔卫星对许多附近的主序星进行了碎片搜索。我们在这里讨论11颗恒星的光谱类型A到M的恒星倾角是已知的,可以比较的空间分辨尘埃带。这些圆盘被发现与恒星赤道很好地对齐,就像太阳的柯伊伯带一样,而不像在凌日调查中看到的许多近距离行星。这里的恒星系综可以用~<10度的星盘倾斜来拟合。这些结果表明,提出的机制倾斜的明星或光盘,实际上很少运作。少数系统也有成像的行星,其轨道在数十天文单位与碎片盘对齐,与外部扰动引起倾斜的模型中可能预期的相反。
2013-10-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
On Grain Dynamics in Debris Discs: Continuous Outward Flows and Embedded Planets
本研究采用颗粒动力学模型来检查碎片盘的密度分布,并讨论了小行星体碰撞时间间隔、最大颗粒尺寸和模型尘埃颗粒的化学成分的影响,以查明是否可以形成具有1/R剖面的稳定向外移动流。结果表明,每100年一次的新颗粒,较小的最大颗粒尺寸和成分C400的模型与1/R曲线的拟合最好,因为:(1)颗粒平均具有较大的β值,因此,它们很容易被吹掉;(2)新颗粒的产生频率足以取代那些已经被吹掉的颗粒。在上述两个条件下,其他一些模型可以具有近似1/R剖面的稳定外流。然而,那些每1000年产生一次新颗粒的模型的密度分布与连续向外流动的轮廓相去甚远。此外,对碎片盘中行星特征的分析表明,当行星处于连续的向外运动流中时,没有迹象表明,然而,在具有长寿命颗粒的碎片盘中,特征是明显的。
2009-09-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
The co-existence of hot and cold gas in debris discs
碎片盘经常被描述为贫气盘,因为气体与尘埃的比率预计要比原始的原行星盘低得多。然而,最近的观测证实,在年轻的主序星周围的星周碎片盘中存在着不可忽略的冷气体,这种冷气体被认为与微行星和类彗星天体的脱气有关。该文件的目的是调查在周围的恒星轴承冷气碎片盘的热气的存在。除了$β$ Pic和北落师门外,我们已经从不同的天文台获得了所有目前已知的含冷气的碎片盘系统的高分辨率光谱,我们分析了Ca II H & K和Na I D线,寻找通常归因于类彗星活动的CS起源的非光球层反射。狭窄的,稳定的钙II和/或钠I吸收功能已被检测到叠加到光球线在10个观察到的15个冷气体轴承碎片disption.Features被发现在恒星的径向速度,或略有蓝移或红移,和/或在当地的星际介质(ISM)的速度。有些恒星也呈现出向红色波长延伸的瞬变事件或反射。这是第一次在15颗观测到的恒星中的7颗中检测到这种Ca II特征。在这些恒星中的一些,结果表明,稳定和可变的反射来自相对较热的气体位于CS接近环境。这种热气体被检测到在至少~ 80%,边缘上的冷气轴承碎片光盘,而在只有~10%的光盘看到接近face-on. We解释这是一个几何效应,并建议,未检测到热气体的反射是由于光盘的倾斜,而不是没有热气体成分。
2018-01-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evolution from protoplanetary to debris discs: The transition disc around HD 166191
HD 166191已经被多项研究确认为拥有一个罕见且极其明亮的温暖碎片盘,以及一个额外的外部冷盘组件。然而,另一种解释是,这颗恒星的盘目前正处于完全气体盘和大部分无气体碎片盘之间的过渡。借助新的光学到中红外光谱和赫歇尔成像,我们认为后一种解释在几个方面得到了支持:i)我们发现HD 166191与400万年前的Herbig Ae星HD 163296共同运动,这表明两者具有相同的年龄,ii)HD 166191的盘光谱与一个带有内孔的气态原行星盘的标准辐射转移模型很好地匹配,和iii)HD 166191中红外硅酸盐特征与类似的原始物体更一致。我们注意到一些潜在的问题与碎片盘的解释,应该考虑这样的极端对象,其寿命在目前的亮度是mush短于恒星的年龄,或在外部组件的情况下,需要一个质量相当于固体成分的太阳星云。这些方面单独和共同地认为HD 166191是一颗4-5 Myr的老恒星,拥有气态过渡盘。虽然它并不主张赞成这两种情况下,我们发现3-5微米光盘的变化强有力的证据。我们把HD 166191的背景下,在不同的进化阶段的光盘,这表明它是一个潜在的重要对象,了解原行星的碎片盘过渡。
2013-12-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Environmental effects on nearby debris discs
本文利用赫歇尔 DUNES 和 DEBRIS 巡天数据研究星际介质对邻近 FGK 矮星碎片盘的影响,发现碎片盘出现率和光度随恒星相对本地星际介质的空间速度增大而下降,且盘形态与空间速度相关,支持星际介质塑造碎片盘演化的假设。
2025-02-05 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Incidence of debris discs around FGK stars in the solar neighbourhood
碎片盘是行星形成过程的结果,构成了微行星系统的指纹。它们在太阳系中的对应物是小行星和埃奇韦尔-柯伊伯带。本文的目的是提供强大的数字FGK恒星周围的碎片盘在太阳附近的发病率。本文给出了DUNES巡天中177颗d<20 pc的FGK星的完整样本。Herschel/PACS观测在100和160微米补充数据在70微米,并在250,350和500微米SPIRE测光,获得。由DUNES合作观测到的123个物体在以前的论文中介绍过。剩余的54颗恒星,与DEBRIS财团共享,并由他们观察,并结合完整的样本进行了研究。对每种光谱类型的碎片盘的发生率进行了分析,并将其与样品的其他参数(如金属丰度、旋转和活动以及年龄)结合起来。105颗d<15 pc的恒星的子样本包含23颗F星、33颗G星和49颗K星,F星的子样本是完整的,G星的子样本几乎是完整的,并且包含大量的K星,可以对这种光谱类型的天体得出可靠的结论。每种光谱类型的碎片盘的发生率分别为0.26(23颗F星中有6颗物体有多余的碎片)、0.21(33颗G星中有7颗)和0.20(49颗K星中有10颗),所有三种光谱类型的碎片盘发生率总和为0.22(105颗星中有23颗)。在文本中给出了所有这些数字对应于95%置信水平的不确定度。各光谱型的L_dust/L_* 上限的中位数分别为7.8E-7(F)、1.4E-6(G)和2.2E-6(K),最低值在4.0E…
2016-05-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stirring in massive, young debris discs from spatially resolved Herschel images
相当一部分主序星被尘埃碎片盘所包围,其中短暂的尘埃颗粒通过微行星之间的碰撞得到补充。大多数破坏性碰撞发生在较小天体的轨道被动态搅动时,要么是由于当地形成的冥王星大小的微行星的引力效应(自搅动情景),要么是由于内部巨行星引起的长期扰动(行星搅动)。这些设想在碎片系统中的相对重要性尚不清楚。在这里,我们提出了新的赫歇尔空间天文台图像的11个磁盘选择从最大规模和最广泛的已知碎片系统。所有的圆盘都被发现在远红外波长下延伸,其中五个是第一次被解析。我们评估了自搅拌方案的可行性,通过比较测得的光盘大小与我们的目标的年龄计算的模型的预测。我们的结论是,自我搅拌的解释适用于七张光盘。然而,在四种情况下,预测的搅拌前向外传播的速度,假设合理的初始光盘质量,是太低,以解释冷尘埃的径向范围。因此,对于HD 9672、HD 16743、HD 21997和HD 95086,需要另一种解释。我们对RIPPic和HR 8799进行了类似的分析,得出了相同的结论。我们认为,行星搅拌是一个很有前途的可能性来解释这些系统中的磁盘属性。在HR 8799和HD 95086中,我们可能已经知道了潜在的扰动,因为它们已知的外巨行星可能是搅拌过程的原因。我们的研究表明,在最大和最重的碎片盘中,自我搅动可能不是唯一的活跃情况,行星搅动可能是一些系统中破坏性碰撞和碎片尘埃产生的原因。
2014-11-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Herschel Observations of Gas and Dust in the Unusual 49 Ceti Debris Disk
我们目前的远红外/亚毫米成像和光谱49鲸鱼座,一个不寻常的拱盘附近的年轻A1 V恒星。该系统以展示碎片盘的尘埃特性而闻名,但却展示了低质量原行星盘的气体特性。这些数据是用赫歇尔空间观测站PACS和SPIRE仪器获得的,主要是作为“原行星系统中的气体”(GASPS)开放时间关键方案的一部分。在70、160、250、350和500 μm的图像中检测到盘状尘埃排放; 49 Cet在70 μm的图像中显着扩展,首次在空间上解析了外部尘埃盘。获得了以8条原子和分子发射谱线为中心的小波长范围的光谱,包括[OI] 63 μm和[CII] 158 μm。在5σ水平上检测到CII线-这是第一次检测到来自圆盘的原子发射。尽管OI线是在赫歇尔原行星盘光谱中观察到的最亮的一条线,但没有看到其他发射谱线(Meeus et al. 2012; Dent et al. 2013)。我们提出了一个由CII排放暗示的星周原子气体的量的估计。新的远红外/亚毫米数据填补了49 Cet的先前光谱能量分布(SED)中的一个大缺口。一个新的SED的简单模型证实了盘的两个组成部分的结构:温暖的内部尘埃和寒冷的外部尘埃,产生了大部分观察到的过剩。最后,我们讨论了初步的热化学建模的49 Cet气体/尘埃盘和我们试图同时匹配几个观测结果。虽然我们还没有成功地做到这一点,但我们的研究揭示了49 Cet气体的演化状态,这些气体可能不是原…
2013-05-13 astro-ph.EP astro-ph.SR