The Eccentric Cavity, Triple Rings, Two-Armed Spirals, and Double Clumps of the MWC 758 Disk
原行星盘中的空间分辨结构暗示着看不见的行星。先前对MWC 758周围过渡盘的成像观察显示了一个内腔,一个环状外盘,发射团块和螺旋臂,所有这些都可能是由同伴产生的。我们提出了ALMA尘埃连续观测MWC 758在0.87毫米(mm)波长与43 $\times$ 39 mas角分辨率(6.9 $\times$ 6.2 AU)和20 $μ$ Jy光束$^{-1}$均方根。中心的亚毫米发射腔被发现是偏心的;一旦去投影,它的外边缘可以很好地拟合一个椭圆,偏心率为0.1,一个焦点在恒星上。宽环状的外盘被分解成三个狭窄的环,中间有两个间隙。外两个环暂时显示出与界定内腔的最内环相同的偏心率和取向。这两个先前已知的尘埃排放团在径向和方位角方向上都得到了解决,径向宽度等于$\sim$ 4 $\times$当地的尺度高度。在ALMA尘埃辐射中,只有先前在近红外散射光中成像的两个旋臂中的一个旋臂由于投影效应而在稍大的星心距离处被发现。我们还提交了光盘截断$\sim$ 100 AU的基础上比较近红外成像观测模型的证据。螺旋星系、北星系团和被截断的圆盘边缘都与螺旋星系外部大约100天文单位处的一个伴星的存在大致一致。
2018-05-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Dust Polarization in Four Protoplanetary Disks at 3 mm: Further Evidence of Multiple Origins
我们提出了四个II类原行星盘(DG Tau,哈罗6-13,RY Tau,和MWC 480)采取的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)在3毫米的偏振观测。观察到的偏振形态分为两个不同的类别:方位角偏振(DG Tau和哈罗6-13)和偏振平行于磁盘短轴(RY Tau和MWC 480)。在毫米和亚毫米波长的磁盘偏振机制负责目前正在辩论中。在这封信中,我们调查了两种机制能够产生偏振尘埃排放的磁盘:自散射和晶粒排列的辐射各向异性。DG Tau和Haro 6-13的偏振形态与辐射对准的预期大致一致(尽管辐射对准仍然不能解释这些圆盘中看到的所有特征),而RY Tau和MWC 480与自散射更一致。极化形态的这种变化可能提供了来源之间尘埃颗粒大小差异的证据。
2021-06-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Protoplanetary Disk Polarization at Multiple Wavelengths: Are Dust Populations Diverse?
本研究首次在870 μm和3 mm开展原行星盘尘埃偏振巡天,发现相近演化阶段盘的偏振行为存在差异,并通过散射模型用不同尘埃粒径与分层分布解释观测特征。
2024-04-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spiral Arms in the Asymmetrically Illuminated Disk of MWC 758 and Constraints on Giant Planets
我们提出了第一个近红外散射光检测的过渡盘与赫比格Ae星MWC 758使用的数据作为战略探索的一部分,系外行星和斯巴鲁,和1.1微米的HST/NICMOS数据。虽然亚毫米研究表明有一个r=0.35的尘埃耗尽空腔,但我们发现散射光距离恒星0.1(20-28 AU),在H,K '或Ks处没有可见的空腔。我们发现两个小规模的螺旋结构,不对称的阴影外盘。我们使用螺旋密度波理论对其中一个螺旋进行了建模,并得出了一个H ~ 0.18的磁盘纵横比,表明动态温暖的磁盘。如果螺旋图案是由扰动激发的,我们估计它的质量为5+3,-4兆焦耳,在行星过滤模型预测吸积继续到恒星的范围内。使用L'处的非冗余孔径掩蔽数据和K'和Ks处的局部优化图像组合的角微分成像的组合,我们排除了Herbig Ae恒星300质量范围内的恒星或大质量棕矮星同伴,以及除了行星质量之外的所有0.5质量的同伴。使用COND模型,我们达到了5 σ对比度,将伴星限制在行星质量,1.0时为3-4 MJ,1.55时为2 MJ。总的来说,这些数据加强了MWC 758已经是一个年轻行星系统的情况。
2012-12-06 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
A rotating fast bipolar wind and disk system around the B[e]-type star MWC 922
利用阿塔卡玛大毫米波阵列(ALMA)对B[e]型恒星MWC 922周围的红方星云进行了1和3 mm处的自由-自由连续谱和复合谱线的干涉观测。到源的未知距离通常取为d=1.7-3 kpc。这些数据前所未有的角分辨率(高达~ 0.02角秒)和灵敏度首次揭示了其中心新兴的致密电离区的结构和运动学。我们拍摄了H30 a和H39 a的线发射,以前用单碟观测检测到,以及H51 α,H55 γ和H63 δ,在这项工作中首次检测到。在脉泽谱线H30 a的直径小于0.14arcsec(小于几百au)的区域内,观测到了~180 km/s的全速度范围的谱线发射,这是本文报道的最强的跃迁。我们解决了空间运动学结构的近边缘上的磁盘旋转的中心质量为~ 10 Msun(d=1.7 kpc)或~ 18 Msun(d=3 kpc),假设开普勒旋转。我们的数据还揭示了一个快速(~100公里/秒)的双极喷射(喷气?)与圆盘正交。此外,缓慢(<15公里/秒)的风可能会从圆盘上升起。无论是慢风还是快风都被发现以类似于圆盘电离层的方式旋转。这是第一个在高速(~100 km/s)扩张的双极风中旋转的经验证据。(节略)
2019-07-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Detection of a High-velocity Jet from MWC 349A Traced by Hydrogen Recombination Line Emission
本研究利用ALMA首次在空间上解析了MWC 349A的H30$α$谱线,发现沿极轴的高速喷流证据,推测其由磁流体动力学风发射,且与盘同向旋转。
2023-07-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
Probing the Extended Atmospheres of AGB Stars: I. Synthetic imaging of 1D hydrodynamical models at radio and (sub-)millimeter wavelengths
本文利用一维动力学大气和星风模型在射电及(亚)毫米波段对AGB星延展大气进行合成成像,揭示了激波传播与可观测特征的关系,并强调了多波段观测对解释当前和未来观测数据的重要性。
2024-10-09 astro-ph.SR
Probing the turbulent mixing strength in protoplanetary disks across the stellar mass range: no significant variations
尘埃沉降和颗粒生长是原行星盘中行星形成过程的第一步。这些圆盘是在不同光谱型的恒星周围观察到的,有迹象表明,低质量恒星周围的圆盘明显更平坦,这可能表明它们的稳定和演化速度更快,或者以不同的方式。我们的目标是测试这一假设的建模的中值光谱能量分布(SED)的原行星盘的三个样本:围绕赫比格星,金牛T星和褐矮星。我们专注于湍流混合强度,以避免强烈的观测偏差,从磁盘和恒星的性质,取决于恒星质量。我们产生的SED与辐射转移代码MCMax,使用流体静力学盘结构和沉降的灰尘在一个自洽的方式与α-处方探测的湍流混合强度。我们能够将所有三个样品与具有相同输入参数的圆盘相匹配,将内边缘缩放到尘埃蒸发半径,将圆盘质量缩放到毫米测光。赫比格星需要对内缘区域进行特殊处理,而金牛T星需要粘性加热,而褐矮星缺乏对盘质量的良好估计,因为只有几毫米的探测存在。我们发现,湍流混合强度不改变整个恒星质量范围内的一个固定的粒度分布和气体尘埃比。具有相同温度的区域具有独立于恒星质量的自相似垂直结构,但距离中心恒星相同距离的区域似乎更倾向于位于低质量恒星周围的圆盘中。我们发现,对于标准的颗粒尺寸分布,湍流混合强度相对较低,α = 10^(-4),但对于小颗粒较少或气尘比较低的颗粒尺寸分布,我们的结果也与α = 0.01相一致。
2012-01-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Probing midplane CO abundance and gas temperature with DCO$^+$ in the protoplanetary disk around HD 169142
这项工作的目的是了解哪些中平面条件下探测的DCO $^+$排放在磁盘周围的赫比格Ae星HD 169142。我们探讨了DCO $^+$形成途径对气体温度和CO丰度的敏感性。用ALMA在0.3”的空间分辨率下观察到DCO $^+$ $J$ =3-2跃迁。HD 169142 DCO $^+$径向强度分布图显示,在半径<30 AU处有一个温暖的内部成分,在约50-230 AU处有一个宽的环状结构,在100 AU处有一个峰值,正好超过毫米晶粒边缘。我们模拟的DCO $^+$发射在HD 169142与物理磁盘结构改编自文献,并采用了一个简单的氘化学网络,以调查通过冷氘分馏途径通过H $_2$ D $^+$的DCO $^+$的形成。通过CH $_2$ D $^+$的热氘分馏途径的贡献近似使用中间盘层中的恒定丰度。参数化模型表明,需要改变文献模型的中平面气体温度和CO丰度,以恢复观测到的DCO $^+$径向强度分布。最佳拟合模型在z/r < 0.1的区域包含一个阴影的冷中平面,气体温度降低8 K,刚好超过毫米晶粒边缘的CO损耗因子为5,当r > 120 AU时气体温度降低2 K。温氘分馏途径在30-70 K之间以恒定的DCO $^+$丰度2.0 $\times$ 10 $^{-12}$实施。DCO $^+$发射探测HD 169142外盘中的冷物质储库,该储库未被毫米连续谱、SED或来自12 CO、…
2018-02-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Probing the Temperature Structure of the Inner Region of a Protoplanetary Disk
本文通过CW Tau盘的二维模型与ALMA多波段观测比较,研究吸积导致的中平面加热及尘埃尺寸、散射、沉降和孔隙率对内盘温度结构的约束。
2023-05-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence for a Sharp CO Snowline Transition in a Protoplanetary Disk and Implications for Millimeter-wave Observations of CO Isotopologues
本研究通过CO同位素体毫米谱线径向廓线导数识别HD 163296盘中约80 au处的急剧CO雪线转变,并指出热结构影响气体质量估算。
2024-12-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
The ionized warped disk and disk wind of the massive protostar Monoceros R2-IRS2 seen with ALMA
大质量恒星形成理论预测,大质量原恒星通过星周盘吸积气体。虽然由于高角分辨率干涉测量已经发现了几个案例,但这些盘的内部物理结构仍然未知,特别是它们是否存在在低质量原行星盘中观察到的翘曲或内部孔。在这里,我们报告了非常高的角分辨率的观测H21 α射电复合线进行波段9与阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(光束80质量x 60质量,或70 AU x 50 AU)对IRS 2大质量的年轻恒星对象在麒麟座R2恒星形成集群。H21 α线显示了脉泽放大,这使我们能够研究大质量原恒星周围电离气体的运动学和物理结构,空间尺度为~1-2 au。我们的ALMA图像和三维辐射转移模型显示,IRS 2周围的电离气体分布在开普勒环星盘和膨胀风中。H21 α的发射中心在速度为-10到20 km s-1时偏离盘平面,表明盘发生了翘曲。这可以用系统中存在的次要物体(恒星伴星或大质量行星)来解释。电离风似乎是从距中心恒星约11天文单位的盘表面发射的,与磁调节盘风模型一致。这表明了类似的风发射机制,最近发现的演化大质量恒星,如MWC 349 A和MWC 922。
2020-06-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Probing the Sun with ALMA: observations and simulations
ALMA将通过提供与目前可用的毫米波长观测相比在空间分辨率和灵敏度上的飞跃,开启太阳研究的新篇章。在准备ALMA的过程中,我们进行了大量的观测测试和最先进的辐射MHD模拟。在这里,我们回顾了最好的太阳毫米波观测。使用最先进的辐射MHD模拟的太阳大气,我们展示了巨大的潜力ALMA观测揭示太阳色球层的性质。我们表明,ALMA不仅将提供一个可靠的探测色球的热结构和动力学,它也将开辟一个强大的新的诊断磁场在色球高度,一个根本上重要的,但迄今知之甚少的参数。
2015-08-24 astro-ph.SR
Probing the accretion-ejection connection with VLTI/AMBER: High spectral resolution observations of the Herbig Ae star HD163296
吸积和抛射是紧密相连的,代表了调节恒星形成的基本机制。然而,所涉及的确切物理过程尚未完全理解。我们提出了高角度和光谱分辨率的观测Br伽马发射区域的Herbig Ae星HD 163296(MWC 275),以探测这条线的起源和约束的物理过程发生在亚AU尺度的拱星区域。利用高光谱分辨率(R~12000)的VLTI-AMBER观测,研究了HD 163296 Br γ线的干涉光谱、波长微分相位和闭合相位。为了限制Herbig Ae星Br γ线的物理起源,将所有的干涉观测值与线辐射转移盘风模型的预测值进行了比较。在Br γ谱线内测得的能级明显增加,表明Br γ发射区比连续区更紧凑。通过将几何高斯模型拟合到连续校正的Br Gamma能级,我们推导出Br Gamma发射区的紧凑半径为~0.07+/-0.02AU(高斯半峰半宽;或环拟合半径为~0.08+/-0.02AU)。为了解释观测结果,我们发展了一个磁离心驱动的圆盘风模型。我们最好的盘风模型是能够再现,在误差范围内,所有的干涉观测,它预测的发射区的外半径为~0.04AU。然而,整个盘风发射区的强度分布延伸到~0.16AU。我们的观察,随着详细的建模的Br伽马发射区域,表明大部分的Br伽马发射在HD 163296源自盘风发射区,是五倍以上的连续尘埃边缘半径比以前的估计更紧凑。
2015-02-10 astro-ph.SR
Inferring giant planets from ALMA millimeter continuum and line observations in (transition) disks
嵌入其出生原行星盘的原行星的潜在特征是在IR-mm波长范围内连续发射的径向间隙或空腔。ALMA观测现在正在探测CO和其他化学物质的空间分辨旋转谱线发射。这些观测结果可以提供关于尘埃间隙机制的补充信息,以及对所谓行星质量的额外限制。我们后处理二维流体动力学模拟的行星盘模型,尘埃密度和粒度分布计算与尘埃演化代码。模拟探索不同的行星质量($1\,M_{\rm J}\leq M_{\rm p}\leq15\,M_{\rm J}$)和湍流参数。输出结果使用热化学代码DALI进行后处理,考虑了Facchini等人(2017)中径向和垂直变化的灰尘特性。我们得到的气体和尘埃的温度结构,化学丰度,和合成的热连续谱和CO旋转线的发射图。这是第一项结合水力模拟、尘埃演化和化学来预测大质量行星盘气体排放的研究。CO主要同位素的所有径向强度剖面都显示出行星位置处的间隙。在CO中看到的间隙位置与在行星轨道外压力最大时mm连续谱中的峰值之间的比率显示出对行星质量的明显依赖。由于间隙中的低灰尘密度,灰尘和气体成分可以变得热解耦,气体比灰尘更冷。在CO中看到的差距是由于行星所在位置的气体温度下降和下面的表面密度分布的组合。在所有的模型中,都没有观察到CO空洞,只有CO间隙,这表明一颗大质量行星无法解释在过渡盘中观察到的CO空洞。
2017-12-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Probing Signatures of a Distant Planet around the Young T-Tauri Star CI Tau Hosting a Possible Hot Jupiter
我们寻找一个遥远的行星的签名周围的200万年的经典T-Tauri星CI Tau托管热木星候选人(M_{p} sin{i} ~ 8.1 M_{Jupiter})在偏心轨道(e ~0.3)。为了探测外部扰动的存在,我们重新分析了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列获得的CI Tau周围原行星盘的1.3 mm尘埃连续观测。我们在CI Tau的圆盘中发现了~ 0.8处的间隙结构。我们的可见度拟合假设一个轴对称的表面亮度轮廓建议,间隙位于一个104.5+/-1.6 AU的去投影半径,并有36.9+/-2.9 AU的宽度。间隙周围的亮度温度计算为约2.3 K低于周围的磁盘。长期引力不稳定性和尘埃捕获等能隙开放机制可以解释CI Tau盘中的能隙形态。不能排除一颗看不见的行星创造了观测到的间隙结构的可能性,尽管一颗偏心的热木星和一颗遥远的行星在年轻的CI Tau周围共存对于引力散射的情况来说是具有挑战性的。根据模拟的表面亮度图像中的间隙宽度和深度(0.41 + 0.04/-0.06),估计该行星的质量在~0.25 M_{Jupiter}和~0.8 M_{Jupiter}之间,低于目前高对比度直接成像的检测极限。年轻的经典T-Tauri CI Tau可能是一个独特的系统,可以探索潜在的遥远行星的存在以及偏心热木星的起源。
2018-05-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Probing CO and N$_2$ Snow Surfaces in Protoplanetary Disks with N$_2$H$^+$ Emission
在形成行星的原行星盘中,主要挥发物的雪线调节着气体和固体的C/N/O比。雪面是雪线在外盘区域的二维延伸,辐射加热导致温度随盘高度降低。CO和N $_2$是C、N和O的两种最丰富的载体。N $_2$ H $^+$可用于探测两种分子的雪表面,因为它被CO破坏并由N $_2$形成。在这里,我们提出了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的观测N $_2$ H $^+$在0.2 $''$ -0.4 $''$分辨率周围的磁盘LkCa 15,GM Aur,DM Tau,V4046 Sgr,AS 209,IM Lup。我们发现两个独特的发射形态:N $_2$ H $^+$要么是存在于一个明亮的,狭窄的环周围的延伸纤细的发射,或在一个广泛的环。这些排放模式可以用两种不同的垂直温度结构来解释。在中平面(VIRaM)层(LkCa 15,GM Aur,DM Tau)上方具有厚的垂直等温区的盘中,预期会出现明亮、狭窄的N $_2$ H $^+$环,其中N $_2$ H $^+$发射峰位于CO和N $_2$雪线之间。宽N $_2$ H $^+$环来自具有薄VIRaM层的盘(V4046 Sgr,AS 209,IM Lup)。我们使用一个简单的模型来提取第一套CO和N $_2$雪线对和相应的冻结温度对磁盘厚VIRaM层。结果表明,一系列的N $_2$和CO雪线半径对恒星的光谱类型相似,表明需要经验确定雪线磁盘…
2019-07-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Probing the ejecta of evolved massive stars in transition: A VLT/SINFONI K-band survey
处于过渡阶段的大质量演化恒星,如亮蓝变星(LBV),B[e]超巨星(B[e] SG)和黄超巨星(YHG),还没有得到很好的理解,但在确定准确的恒星和星系演化模型的关键步骤。这些恒星的拱星环境揭示了它们的质量损失历史,为它们的个体进化状态和不同阶段的物体之间的联系提供了线索。在这里,我们提出了一个调查的25个这样的演化大质量恒星(16 B[e] SG,6 LBV,2 YHG,和1个特殊的Oe星),在K波段观测的光谱仪在近红外线(SINFONI; R = 4500)的ESO VLT UT 4 8米望远镜。根据光谱形态,样本可以分为两类:一类包括所有的B[e] SG,特殊的Oe星和两个LBV,而另一类包括YHG和其余的LBV。LBV光谱外观的差异是由于一些物体处于静止阶段,而一些物体处于活动或爆发阶段。在我们的13个目标中发现了CO排放特征,首次检测到MWC 137,LHA 120-S 35和LHA 115-S 65。从模型拟合的CO波段头,发射区似乎是脱离恒星表面。每颗具有^12 CO特征的恒星也会发射出^13 CO,这表明其性质已经进化。根据^13 C的富集程度,我们得出结论,许多B[e] SG可能处于红超巨星前的演化阶段。似乎有一个较低的光度极限log L/L_solar = 5.0以下,CO是没有检测到的。在几个高光度的B[e] SG中缺乏CO特征,而在其他星系中则缺乏变化性,这…
2013-08-09 astro-ph.SR
Probing the Protostellar Envelope around L1157: the Dust and Gas Connection
我们目前的0级原恒星L1157毫米使用毫米波天文学研究组合阵列(CARMA)在3毫米尘埃连续和N2 H+线发射的观测。在N2 H+谱线中,我们探测到一个大尺度的包络,其线性尺寸约为20,000 AU,在垂直于外流方向上变平。这个N2 H+的特征与Looney等人在8微米消光中看到的外层相吻合。同时,尘埃连续体追踪了内层致密的近球形结构,其中N2 H+被耗尽。这个高度扁平的N2 H+包层也显示出与内部区域的引力下落一致的动力学特征,但在大尺度上是缓慢的固体旋转。这个扁平的结构不是旋转支撑的拱星盘;相反,它在形态和运动学上都类似于星前核,代表着0级系统的早期阶段。在本文中,我们构建了一个简单的模型来解释尘埃连续体和N2 H+排放,并提出了一个可能的动力学方案的整体性能的信封。
2009-12-22 astro-ph.SR
SMA detection of an extreme millimeter flare from the young class III star HD 283572
本研究通过SMA观测发现年轻III类恒星HD 283572存在1.3毫米变率发射,峰值达25毫央斯基,负谱指数表明耀发源于恒星活动的同步辐射,可能由未探测伴星触发,为行星形成中耀发物理提供新见解。
2024-02-02 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Probing Planet Formation within 10 au: Dust Substructures in Extremely Compact Protoplanetary Disks
Universidad de Chile(智利大学);Pontificia Universidad Católica de Chile(智利天主教 Pontificia 大学);Leiden University(莱顿大学)
通过ALMA高分辨率观测极紧凑原行星盘,发现亚结构普遍存在于原行星盘族群,可探测到近主星几个au处的行星形成条件。
2026-10-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
An asymmetric dust ring around a very low mass star ZZ Tau IRS
利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)在7波段(339 GHz:0.89 mm)对一颗质量很低的恒星ZZ~Tau~IRS周围的原行星盘进行了气体和尘埃的观测,空间分辨率为0 \farcs 25。$^{12}$ CO~ $J=3\rightarrow2$位置-速度图表明ZZ~Tau~IRS的动力学质量为$\sim$ 0.1- 0.3 ~ $M_{\sun}$ .该盘的总通量密度为273.9 mJy,相当于尘埃的估计质量为24- 50 ~ $M_\oplus$。尘埃辐射图显示在$r=$ 58 au处有一个环,在$r=$ \jh{45} au处有一个方位不对称,位置角为135 \degr。这种不对称性的性质,包括径向宽度、长宽比、对比度和对总通量的贡献,与中等质量恒星($\sim$ 2~ $M_{\sun}$)(如MWC~758和IRS~48)周围的不对称性相似。这意味着ZZ~Tau~IRS盘中的不对称性与其他盘有着相似的起源,尽管恒星的质量要小$\sim$ 10倍。我们的观察还表明,磁盘的内部和外部部分可能是错位的。总之,ZZ~Tau~IRS盘显示了在几百万年前形成$\sim$ 10 au尺度的巨行星的证据。如果得到证实,它将挑战现有的核心吸积模型,在这些模型中,这样的行星被预测在非常低质量的恒星周围非常难以形成。
2021-03-31 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
exoALMA. XVII. Characterizing the Gas Dynamics around Dust Asymmetries
本文利用exoALMA大型项目的高分辨率观测,结合解析模型与流体动力学模拟,研究了四个原行星盘中尘埃不对称结构周围的气体动力学,发现这些源均未在运动学中表现出明显的反气旋涡旋特征。
2025-04-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Probing the Innermost Region of the V883 Ori Disk Using ALMA Band 1 Methanol Line Observations
RIKEN Pioneering Research Institute(理化学研究所先导研究本部);The University of Tokyo(东京大学);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台)
该研究利用阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列1波段观测V883 Ori星系盘甲醇发射线,通过拟合谱线轮廓得出径向强度分布,发现盘最内层有大量气态甲醇,证明了(亚)厘米观测对探测星系盘内层不透明区域的能力,为后续观测奠定基础。
2026-07-15 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Tracing snowlines and C/O ratio in a planet-hosting disk: ALMA molecular line observations towards the HD169142 disk
本研究利用ALMA对HD 169142行星形成盘进行分子谱线观测,首次探测多种分子,估算雪线位置并发现C/O比径向变化,提出巨行星b在雪线间形成。
2023-08-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Probing the mass loss history of the yellow hypergiant IRC+10420
我们已经使用亚毫米阵列来成像IRC+10420周围的分子包膜。我们的观测揭示了恒星周围有一个巨大而密集的膨胀包层。分子包层显示出西南方向的$^{12}$ CO J=2--1发射明显不对称。在$^{13}$ CO J=2- 1和SO J $_{\rm K}$ =6 $_5$ -5 $_4$的发射中发现包封的伸长甚至更明显。在这些线中可以看到跨速度通道的小的位置速度梯度,这表明在IRC+10420的包络中存在弱的双极流出。在高分辨率的$^{12}$ CO J=2- 1映象中,我们发现包层有两个组成部分:(1)位于半径约1”-2”之间的内壳层(壳层I);(2)位于半径3”-6”之间的外壳层(壳层II)。这些壳代表IRC+10420中之前的两次质量损失事件。我们试图以自洽的方式推导出信封内的物理条件,通过模拟尘埃的性质,和加热和冷却的分子气体。我们估计的质量损失率$\sim$ 9 10 $^{-4}$ M $_\odot$ yr $^{-1}$为壳I和7 10 $^{-4}$ M $_\odot$ yr $^{-1}$为壳II。与其他富氧包层相比,IRC+10420中的气体温度异常高。气体温度的升高主要是由于中心恒星的大光度导致的较高的加热速率。我们还推导出同位素比$^{12}$ C/ $^{13}$ C = 6。
2009-03-22 astro-ph.SR
An ALMA survey of DCN/H$^{13}$CN and DCO$^+$/H$^{13}$CO$^+$ in protoplanetary disks
分子的氘富集对其形成环境敏感。因此,限制原行星盘中氘化学的模式对于探索物质在恒星和行星形成的各个阶段是如何继承或再加工的是有用的。我们提出ALMA观测在$\sim0.6"$分辨率的DCO $^+$,H $^{13}$ CO $^+$,DCN,和H $^{13}$ CN在完整的磁盘围绕金牛座T星AS 209和IM Lup,过渡磁盘围绕金牛座T星V4046 Sgr和LkCa 15,和完整的磁盘围绕赫比格Ae星MWC 480和HD 163296。我们还提出了ALMA观测HCN在IM Lup磁盘。在所有磁盘中检测到DCN、DCO $^+$和H $^{13}$ CO $^+$,在除IM Lup磁盘外的所有磁盘中检测到H $^{13}$ CN。我们发现有效的氘分馏的样品,估计磁盘平均DCO $^+$ /HCO $^+$和DCN/HCN丰度比范围从$\sim0.02-0.06$和$\sim0.005-0.08$,分别,这是与其他ISM环境中报告的值。DCN和DCO $^+$的相对分布在磁盘之间变化,这表明可能需要多个形成途径来解释不同的发射形态。此外,在H $^{13}$ CO $^+$和DCO $^+$发射中观察到的间隙和环提供了新的证据,表明DCO $^+$与中平面CO雪线的位置具有复杂的关系。
2017-02-10 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Probing planet formation and disk substructures in the inner disk of Herbig Ae stars with CO rovibrational emission
CO振转谱线是温暖分子气体的有效探测器,可以对原行星盘的内部10 AU提供独特的见解。最近的研究已经发现的比率之间的关系线源自第二和第一振动激发态,表示为$v2/v1$,和发射半径的CO。在磁盘周围的赫比格Ae恒星的振动激发低时,CO线来自接近恒星,和高时,线只探测气体在大半径(超过5 AU)。我们的目标是找到解释所观察到的CO振动比,发射半径和近红外过量之间的趋势,并确定其影响的物理和化学结构的内部磁盘赫比格恒星。计算了平板模型和全圆盘热化学模型。模型的模拟观测值直接与数据进行比较。宽CO线与低振动比最好的解释是一个温暖的(400-1300 K)的内部磁盘表面与气体尘埃比低于1000;没有CO内/在内部尘埃边缘检测到,由于在高温下解离。相比之下,解释具有高振动比的窄线需要在尘埃和气体中至少5 AU的内腔,然后是在腔壁处具有大于10000的气尘比的冷(100-300 K)分子气体储层。在所有情况下,CO气体必须与粉尘接近热化。高的气体-尘埃比需要解释高$v2/v1$在狭窄的CO线的一个子集的第一组磁盘可以自然地解释为由于尘埃陷阱,已被提出来解释毫米尘埃腔。在大多数第二组天体中看到的宽线表明,除了10天文单位内的内盘子结构之外,还有一个非常平坦的盘,这与最近用ALMA观察到的子结构有关。
2019-09-04 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
A study of dynamical processes in the Orion KL region using ALMA-- Probing molecular outflow and inflow
本文报道了对猎户座KL区的高空间分辨率观测,观测到了CH $_{3}$ CN(12 $_{4}$-11 $_{4}$)和CH $_{3}$ OH(8 $_{-1, 8}$-7 $_{0, 7}$)的高临界密度线以及$\sim$ 1.3 mm波段的连续谱。观测是使用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列进行的,空间分辨率为$\sim$ 1.5 $^{\prime\prime}$,连续谱和谱线的灵敏度分别约为0.07 K和0.18 K。观测结果表明,猎户座KL区域的气体由脊部的喷流核心和区域东部和南部的密集核心组成,形状类似楔形环。外流有多个叶,这可能源于爆炸性的喷射,而不是由年轻的恒星物体驱动。在Spitzer/IRAC发射中发现了四个红外气泡。这些气泡,以前发现的H $_2$喷流的分布,年轻的恒星物体和分子气体表明BN是爆炸中心。爆炸时间估计为1300年。同时,观测到了向源I和热核方向的引力坍缩信号,其物质下落速度分别为1.5 km~s $^{-1}$和0.6 km~s $^{-1}$,对应的质量吸积速率分别为1.2 $\times$ 10 $^{-3}$ M $_{\sun}$ /Yr和8.0 $\times$ 10 $^{-5}$ M $_{\sun}$ /Yr。这些观测结果可能支持高质量恒星通过吸积模型形成,就像它们的低质量对应物一样。
2014-07-31 astro-ph.GA astro-ph.SR
An ALMA survey of $λ$ Orionis disks: from supernovae to planet formation
阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的原行星盘调查现在正在探测一系列环境条件,从低质量的恒星形成区域(如狼疮)到大质量的OB星团(如$σ$ Orionis)。在这里,我们进行了ALMA调查的原行星盘$λ$猎户座,一个~ 500万年前的OB集群在猎户座,与尘埃质量的敏感性相媲美的调查附近地区(~0.4 $M_\oplus$)。我们评估了大质量OB星如何影响行星形成,特别是来自可能发生在$λ$ Orionis核心的超新星的影响;研究这些影响是重要的,因为大多数行星系统,包括我们的太阳系,都可能出生在星团环境中。我们发现,大质量恒星的影响,在前超新星反馈和/或超新星本身的形式,似乎并没有显着减少可用的行星形成材料,否则预计在演化年龄的$λ$猎户座。我们还比较了一个挥之不去的大规模“离群”磁盘在$λ$ Orionis在其他进化区域的类似系统,假设这些离群主机同伴在其内部磁盘,抑制磁盘分散,延长其外部原始磁盘的寿命。最后,我们总结了未来工作的许多途径,强调了$λ$ Orionis仍然有很多东西可以教我们关于银河系中最常见的行星形成环境之一。
2020-09-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA Observations of the Protostar L1527 IRS: Probing Details of the Disk and the Envelope Structures
我们使用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)在220 GHz尘埃连续体和C18 O(J=2-1)线发射的第1周期期间新观测到0/I类原恒星L1527 IRS,其角分辨率(~0.5”)和灵敏度比我们的ALMA第0周期观测高约2倍。连续发射显示垂直于相关流出的伸长,去卷积尺寸为0.53“x0.15”。C18 O的发射也显示出类似的延长,这表明这两种发射都追踪了原恒星周围的圆盘和扁平的外壳。由于盘/包层系统的旋转,C18 O发射沿伸长方向的速度梯度被重新分析,比第0周的观测结果更清楚地识别出与r^-0.5成比例的开普勒旋转。开普勒盘半径和动态恒星质量的运动学估计分别为~74 AU和~0.45 Mo。连续能见度拟合模型没有任何环平均,揭示了磁盘是在流体静力平衡。最佳拟合模型还表明,在圆盘和包层之间存在约5倍的密度跳跃,这表明从密度对比的角度来看,原恒星周围的圆盘可以在几何上与包层区分开来。重要的是,磁盘半径几何确定的密度跳跃是一致的半径运动学估计。讨论了由包层到盘的质量吸积引起的密度跳跃的可能起源。C18 O观测结果可以通过与尘埃观测结果相同的几何结构来重现,可能存在C18 O冻结和局部C18 O解吸。
2017-07-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
Probing the initial conditions of high-mass star formation. III. Fragmentation and triggered star formation
大质量的团块往往会分裂成核心和凝聚的星团,其中一些形成大质量的恒星。在这项工作中,我们研究了不同尺度的大质量团块的结构,分析了碎裂过程,并调查了恒星形成是由附近的HII区域触发的可能性。我们提出了一个高角分辨率的研究样本的8个巨大的原星团。结合红外数据,我们使用几角秒分辨率的无线电和毫米波干涉数据来研究它们的碎片和演化。我们的样本是独一无二的,因为所有的团块都有相邻的HII区域。利用这一点,我们使用一种新的方法来测试触发恒星的形成,在这种方法中,我们研究了在多个尺度上由尘埃排放追踪的质心的排列。这八个巨大的团块的质量从228到2279 $M_\odot$不等。红外明亮团块中最明亮的致密结构通常与嵌入的致密射电连续源有关。在每个星团中观测到的$R_{\rm eff}$ $\sim$ 0.02 pc的小尺度结构大多是引力束缚的,质量足以形成至少一颗B3-B 0型恒星。许多凝聚体的质量在$R_{\rm eff}$ $\sim$ 0.02 pc的小尺度下大于8 $M_\odot$。虽然团块大多是红外安静的,但在团块尺度($\sim$ 1 pc)上,动力学运动是活跃的。我们研究了在不同尺度下检测到的气体条件的空间分布。对于某些来源,我们发现了外部触发的提示,而对于其他来源,我们没有发现表明触发在动态上不重要的重要模式。这可能表明不同的团块经历了不同的进化路径。在这方面,非常需要进行更大样本的…
2019-06-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Probing the 2D temperature structure of protoplanetary disks with Herschel observations of high-J CO lines
原行星盘的气体温度结构是解释各种盘观测和量化这些系统随后演化的关键因素。低-和中- $J$ CO转动线的比较是一个强有力的工具,以评估在温暖的分子层的磁盘的温度梯度。光谱分辨高$J$($J_{\rm u} > 14$)CO线探测中间距离和高度的恒星,不采样(亚)毫米CO光谱。本文介绍了4个Herbig AeBe盘(HD 100546,HD 97048,IRS 48,HD 163296)和3个TTauri盘(AS 205,S CrA,TW Hya)中$^{12}$ CO,$^{13}$ CO和\cii发射的新的{ \it Herschel}/HIFI和存档PACS观测。在T Tauri系统AS 205和S CrA的情况下,CO排放具有单峰曲线,可能是由于缓慢的风。对于所有其他系统,{ \it Herschel} CO光谱与纯盘发射和光谱分辨线(HIFI)和CO旋转梯(PACS)进行了分析,同时假设幂律温度和柱密度分布,使用速度分布定位在磁盘中的发射。温度分布随磁盘的不同而变化很大。特别是,$T_{\rm gas}$在磁盘表面层可以不同的4赫比格AeBe系统与HD 100546是最热的和HD 163296的最冷的磁盘的样品之间的数量级。有明显证据表明,在赫比格埃的所有圆盘中都发现了一个温暖的圆盘层,其中$T_{\rm gas} > T_{\rm dust}$。将观察到的CO通量和谱线轮…
2016-04-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Molecules with ALMA at Planet-forming Scales (MAPS) III: Characteristics of Radial Chemical Substructures
行星形成尺度下的分子与ALMA(MAPS)大型计划提供了一个详细的,高分辨率(${\sim}$ 10-20 au)的分子线发射视图,在空间尺度上与行星形成相关的五个原行星盘。在这里,我们提出了一个系统的分析化学亚结构在18个分子线对MAPS源:IM Lup,GM Aur,AS 209,HD 163296,和MWC 480。我们确定了200多个化学亚结构,发现在几乎所有的半径线发射检测。广泛多样的径向形态-包括环,间隙和高原-观察到每个磁盘内和整个MAPS样品。这种多样性线发射轮廓也存在于最里面的50金。总的来说,这表明行星在不同的化学环境中形成,无论是在磁盘上还是在同一磁盘内的不同半径。内部150金,大多数的MAPS磁盘的化学子结构在空间上一致的毫米连续的子结构,指示磁盘中平面和温暖的,升高的分子发射层之间的物理和化学联系。内部盘中的一些化学亚结构和150 Au外部的大多数化学亚结构不能直接与尘埃亚结构联系起来,然而,这表明化学亚结构也有其他原因,例如雪线,紫外光子通量梯度,电离和径向变化的元素比。这意味着化学亚结构可以发展成为不同盘特征的强大探针,除了影响行星聚集的环境之外。本文是《天体物理学杂志增刊》MAPS特刊的一部分。
2022-05-13 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Evidence of a Binary-Induced Spiral from an Incomplete Ring Pattern of CIT 6
随着高分辨率高灵敏度观测的出现,螺旋图案已被揭示围绕几个渐近巨星分支(AGB)恒星。这种模式可以提供可能的证据,证明存在嵌入在流出的拱星包层中的中央双星。在这里,我们建议的可行性解释以前观察到的不完整的环状图案与螺旋壳结构,由于在相对于轨道平面的倾斜度的(未知的)二进制组件的运动。我们描述了一种从不完整的环状图案中提取此类螺旋壳的方法,以对中心联星的特征进行约束。气体运动学的使用是必不可少的,在方便的三维结构的拱星图案的详细建模。我们表明,流体动力学辐射转移模型可以再现极端碳星CIT 6的HC 3 N分子线发射的结构。这种方法可以应用于AGB阶段的其他来源和行星状星云的外环状图案,用于探测嵌入式双星的存在,这是高度预期的未来观测使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列。
2013-08-19 astro-ph.SR
Atacama Large Aperture Submillimeter Telescope \mbox{(AtLAST)} Science: Probing the Transient and Time-variable Sky
本文探讨拟建的阿塔卡马大口径亚毫米望远镜(AtLAST)如何通过大视场、快速指向和多波段同时观测能力,填补亚毫米波段瞬变天体(如新星、活动星系核等)研究的空白,并提出最大化其瞬变科学产出的观测策略。
2024-04-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Atacama Large Aperture Submillimeter Telescope (AtLAST) Science: Solar and stellar observations
针对现有天文台在太阳及恒星(亚)毫米波观测上的诊断能力不足,本文探讨了拟建的50米口径单碟望远镜AtLAST在揭示太阳大气3D结构、追踪耀斑演化及恒星活动等关键科学案例中的观测能力与技术要求。
2024-11-13 astro-ph.IM astro-ph.SR