The early history of protostellar disks, outflows, and binary stars
在恒星形成过程中,磁场就像一个宇宙角动量提取器,它增加了原恒星的质量吸积率,并在这个过程中产生了壮观的外流。然而,最近有人认为,这种磁制动非常强大,以至于早期的原恒星盘--行星形成的摇篮--无法形成。我们对过密恒星形成云坍缩早期阶段(\lesssim 10^5年)的三维数值模拟形成了早期的外流,并具有磁性调节和旋转主导的圆盘(10天文单位以内),具有高吸积率,尽管磁场通过大部分中性气体滑动。我们发现,在三维空间中,磁场抑制引力驱动的不稳定性,否则会阻止年轻的,有序的磁盘形成。我们的模拟结果令人惊讶的早期形成的磁盘,其密度和温度结构,早期外流的机制和结构,通过双极扩散的尘埃颗粒的瞬间加热,以及行星和双星的起源。
2009-11-17 astro-ph.SR
JWST study of the DG Tau B disk wind candidate: I -- Overview and Nested H$_2$/CO outflows
研究DG Tau B盘风候选体的H$_2$/CO外流分层结构,发现嵌套锥形空腔和MHD盘风起源,为理解外流对行星形成的影响提供关键观测证据。
2024-03-28 astro-ph.SR
Keplerian disks and outflows in post-AGB stars: AC Herculis, 89 Herculis, IRAS 19125+0343, and R Scuti
有一类后AGB双星具有显著的近红外线过剩,它们被开普勒或准开普勒盘包围,并由从盘中逃逸的气体组成的扩展外流。开普勒动力学在四个例子中得到了很好的识别,即红色矩形,AC Her,IW Car和IRAS 08544-4431。在这些天体中,流出物的质量约占星云质量的10%,盘状星云是星云的主要组成部分。给出了89 Her中12 CO和13 CO J=2-1以及AC Her、IRAS 19125+0343和R Sct中12 CO J=2-1的干涉NOEMA图。通过数据和模型拟合得到了星云的一些性质,包括结构、密度、温度分布以及动力学。我们还讨论了导出值的不确定性。AC Her中是否存在膨胀成分是值得怀疑的,但由于新的地图和模型,我们估计出流出物的质量上限小于3 10^-5 Mo,也就是说,流出物的质量小于星云总质量的5%。对于89 Her,我们发现星云的总质量为1.4 × 10^-2 Mo,其中约50%来自沙漏形的延伸外流。在IRAS 19125+0343的例子中,星云质量为1.1 × 10^-2 Mo,其中外流贡献了总质量的约70%。R Sct的星云质量为3.2 × 10^-2 Mo,其中约75%对应于围绕着盘的非常广泛的外流。我们对IRAS 19125+0343和R Sct的研究结果使我们引入了一个新的后AGB双星子类,其中外流是星云的主要组成部分。此外,流出的质量分数发现在AC她是…
2021-03-15 astro-ph.SR
Angular Momentum Transport in Binary Star Formation: The Enhancement of Magneto-Rotational Instability and Role of Outflows
本研究通过三维模拟揭示双星吸积中磁场驱动的MRI湍流与外流是角动量输运的关键,双星和下落包层均增强湍流,从而降低系统比角动量。
2024-02-05 astro-ph.SR
The Circumstellar Disk and Asymmetric outflow of the EX Lup Outburst System
我们以0.3弧秒分辨率展示了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)对EX Lup的观测,EX Lup是EXor类爆发前主序星的原型。EX Lup的拱星盘首次在1.3 mm连续辐射和CO的三种同位素的$J$ = 2--1谱线中被解析。在达到的空间分辨率和灵敏度下,致密尘埃连续盘没有显示出高于5 σ水平的团块、碎片或不对称性的迹象。辐射传输模型约束的尘埃盘的特征半径为23 AU和总尘埃质量为1.0 $\times$ 10 $^{-4}$ M $_\odot$(33 M_地球),类似于其他EXOR源。的$^{13}$ CO和C $^{18}$ O线发射跟踪磁盘的旋转,并用于约束磁盘的几何形状,运动学,和5.1 $\times$ 10 $^{-4}$ M $_\odot$的总气体盘质量。的$^{12}$ CO排放延伸到半径为200 AU,是不对称的,与开普勒旋转的一侧偏离。我们检测到蓝移,$^{12}$ CO弧形发射位于0.8弧秒的西北,空间断开磁盘的排放。我们解释这个扩展的结构作为一个洞的流出,这是更常见的FU或源挖掘的增亮壁。在FU/EXor天体V1647 Ori的边界线上也观察到了这种外流,但没有流向EXor天体。我们的检测提供了证据表明,外流现象持续到EXor阶段,这表明FUor和EXor对象是一个连续的人口,其中外流活动随着年龄的增长而下降,过渡对象,如EX Lup和V1647…
2018-04-27 astro-ph.SR
Accretion, Outflows, and Winds of Magnetized Stars
许多类型的恒星都有强大的磁场,可以动态地影响星周物质的流动。在具有吸积盘的恒星中,恒星磁场可以截断内部吸积盘,并决定物质流向恒星的路径。这些路径在具有不同磁层和旋转周期的恒星中是不同的。外磁力线的磁层可能膨胀,并产生有利的条件,从磁盘磁层边界外流。在螺旋桨状态下,外流可能特别强烈,其中恒星的旋转速度比内盘更快。如果磁层被吸积物质压缩,流出也可能在缓慢旋转的恒星的盘-磁层边界形成。在孤立的强磁化恒星中,磁场可以影响恒星风外流的形成和/或传播。来自低质量太阳型恒星的风可能是热驱动或磁驱动的,而来自大质量明亮的O型和B型恒星的风则是辐射驱动的。在所有这些情况下,磁场会影响来自恒星的物质流,并决定许多观测性质。在这一章中,我们回顾了最近的吸积,外流和磁化恒星的风的研究,重点是三个主要议题:(1)吸积到磁化恒星;(2)从磁盘磁层边界流出;(3)风孤立的大质量磁化恒星。我们从全球磁流体动力学模拟得到的结果,并在一些情况下比较全球模拟与观测。
2016-05-16 astro-ph.SR
Two-dimensional modeling of density and thermal structure of dense circumstellar outflowing disks
上下文大质量恒星的演化受到重大质量损失的影响,无论是通过(近)球对称的恒星风,还是通过非球面的质量损失机制,即流出的赤道盘。然而,导致在大质量恒星周围形成气体和尘埃盘或环的情景仍在争论中。目标。我们研究的流体动力学和热结构的光学厚,密集的部分流出的拱星盘,可能会形成周围的各种类型的临界旋转的大质量恒星,例如,Be星,B[e]超巨星(sgB[e])星或Pop III星。方法.我们指定的光学深度的磁盘沿视线从恒星两极。在光学厚致密区域内,我们使用扩散近似计算垂直盘的热结构,而对于光学薄外层,我们假设与撞击恒星辐射的局部热力学平衡。我们使用我们自己的两种类型的流体动力学代码:二维算子分裂数值代码和不分裂代码的基础上的罗伊的方法。结果我们的模型显示的几何分布和贡献的粘性加热,开始占主导地位的中心部分的磁盘。在稠密粘滞盘的模型中,粘滞性使中心温度增加到数万开尔文。高质量损失率和高粘度导致不稳定性,在非常内部的磁盘区域的密度和温度中具有显著的波动或颠簸。结论.二维径向-垂直模型的致密外流磁盘,包括完整的纳维尔-斯托克斯粘度项显示非常高的温度,但仅限于中心盘核心内的光学厚区域,而附近的光学厚区域的边缘的温度可能是足够低的中性氢的存在。
2017-12-08 astro-ph.SR
A resolved rotating disk wind from a young T Tauri star in the Bok globule CB26
本研究通过高分辨率毫米波干涉观测,证实了 CB26 年轻恒星周围的旋转分子外流为磁流体动力学盘风,并揭示了其发射形态与运动学细节。
2023-09-04 astro-ph.SR
Rotational Structure and Outflow in the Infrared Dark Cloud 18223-3
我们研究了红外暗云(IRDC)在高空间分辨率作为一种手段来研究旋转,外流,并在发病的大质量恒星形成。亚毫米阵列观测结合IRAM 30米12CO(2 - 1)数据揭示了IRDC 18223 - 3区域的流出方向,PdBI 3 mm观测证实了其他分子种类的这种方向。外流的存在意味着一个吸积盘正在为它提供能量,因此我们使用高密度的示踪剂,如C18 O、N2 H+和CH 3OH,寻找垂直于外流方向的速度梯度的迹象。令人惊讶的是,这种梯度在CH3OH中最明显。探测到的扁平旋转物体的大尺寸(28,000 AU)表明,这种速度梯度不能仅仅归因于圆盘,而是来自内部螺旋气体,其中可能存在开普勒圆盘。从流出参数中,我们得到了源的一些性质,例如流出动力年龄约为37,000年,流出质量约为13太阳质量,流出能量约为1.7 × 10^46尔格。虽然外流的质量和能量与大质量恒星形成区明显一致,但外流的动力学年龄表明比以前的光谱能量分布(SED)模型显示的进化阶段略多。计算出的外流性质表明,这确实是一颗正在形成的大质量恒星。我们还提出了一个模型,所观察到的甲醇速度梯度。旋转签名可以通过旋转下落气体建模。这些数据为大质量恒星形成中已知最年轻的外流/流入/盘系统之一提供了证据。一个尝试性的大规模磁盘的演化图像进行了讨论。
2009-07-14 astro-ph.SR
Recurrent Planet Formation and Intermittent Protostellar Outflows Induced by Episodic Mass Accretion
研究了从星前核阶段到原恒星形成后10^4年左右磁化云核中星周盘的形成和演化。在星周盘中,由于磁不活跃区域的引力不稳定性首先发生碎裂,并出现亚恒星质量的物体。星下质量的天体由于与巨大的星周盘的引力相互作用而失去轨道角动量,最后落在原恒星上。在这次下降之后,星周盘通过质量吸积增加了它的质量,并再次引起碎裂。星下质量物体的形成和下落在星周盘中重复,直到主吸积阶段结束。在这个过程中,碎片的质量仍然很小,因为星周盘在变得非常大之前通过碎片和随后的碎片下落而失去了质量。此外,当碎片在原恒星附近轨道运行时,它们会干扰内部盘区域,并促进原恒星的质量吸积。亚恒星质量天体的轨道运动与原恒星吸积光度的时间变化有明显的相关性。此外,当物体坠落时,原恒星会在短时间内显示出强烈的增亮。间歇性的原恒星外流也是由星周盘驱动的,星周盘的磁场线由于碎片的轨道运动而高度缠结。时变的原恒星光度和间歇性的外流可能是探测拱星盘中行星质量物体的线索。
2011-01-11 astro-ph.SR
Resolved images of a protostellar outflow launched by an extended disk wind
年轻的恒星伴随着大量的分子气体外流。通过这些外流的气体喷射被认为是从原恒星系统中移除角动量,从而允许年轻恒星通过吸积原恒星盘的物质而成长。外流喷射的基本机制还不清楚,但被认为与原恒星盘密切相关。各种各样的假设被提出来解释原恒星外流;这些模型之间的主要区别是物质加速发生的区域:靠近原恒星本身(“X风”或星风),在整个原恒星盘的更大区域(盘风),或者在两者之间的界面。由于观测研究的局限性,外流发射区迄今为止只能通过间接外推法来探测。在这里,我们报告的观测一氧化碳流向流出与TMC 1A原恒星系统。这些数据表明,气体是从一个区域喷射出来的,该区域距离中央原恒星的径向距离为25个天文单位,并且角动量是从圆盘的扩展区域中移除的。这表明外流气体是由开普勒盘的扩展盘风发射的。因此,我们排除了X风和恒星风发射场景作为我们观察到的尺度上的排放源。
2016-12-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
A disk-wind driving the rotating molecular outflow in CB 26
我们提出了12 CO(J=2-1)敏感的分子线和1.3毫米连续观测的亚毫米阵列(SMA)的双极外流与年轻的恒星位于博克球称为CB 26。SMA观测是在其扩展配置中进行的,使我们能够研究外流的运动学和结构,分辨率约为1弧秒或140 AU。我们发现,尘埃和边缘的拱盘与流出有一个预计的空间(去卷积)大小为196 AU × 42 AU的总(气体和尘埃)质量为0.031 Msun。我们估计中心物体的动力学质量为0.66 Msun,流出的分子质量为5x 10 -5 Msun。观测结果证实,外流旋转有一个类似的方向上的边缘盘。对于外流,我们发现,以下数量:旋转速度,特定的角动量,和发射半径,随着高度以上的中平面,观察到在其他分子旋转外流。半径和膨胀速度也随着盘中平面以上的高度而增加。外流线动量率,外流角动量率和吸积光度的估计似乎很好地解释了目前在CB 26盘风。
2023-01-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Nucleosynthesis inside accretion disks and outflows formed during core collapse of massive stars
我们调查核合成内的伽玛射线暴(GRB)的吸积盘,并在这些磁盘推出的外流主要是在第二型的背景下,双星。我们报告了盘中几种不寻常核的合成,如31 P、39 K、43 Sc、35 Cl以及钛、钒、铬、锰和铜的各种同位素。我们还证实了铁族元素和α-元素的存在,如以前的作者所示。这样合成的重元素中的大部分从盘中喷出,并在流出物中存活下来。虽然BeppoSAX、Chandra、XMM-Newton等在伽玛暴的X射线余辉中观测到了其中几种元素的发射线,Swift似乎还没有找到这些行。
2013-10-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Launching of asymmetric outflows from the star-disk magnetosphere
通过电阻和粘性磁流体动力学模拟,研究发现星盘系统最内层磁层可发射非对称轴向外流,确定了准稳态外流的参数空间,并计算了其质量载荷、角动量通量、传播与旋转速度及解的几何结构。
2025-04-04 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Production of Nickel-56 in black hole-neutron star merger accretion disk outflows
一个紧凑的物体合并事件的可能结果是一个中心黑洞,周围是一个快速吸积的环形碎片。这个碎片盘是元素合成的丰富来源,其结果需要预测个别事件的电磁对应物,并了解合并对银河系化学演化的贡献。在这里,我们研究的背景下,一个二维的,时间相关的黑洞中子星合并吸积盘模型的盘流出核合成。我们使用两个时间快照,从这个模型来研究的影响的中微子通量从磁盘上的元素合成的演变。虽然早期磁盘快照的中微子通量似乎有利于富含中子的流出,但后期快照的情况则相反。因此,我们在流出物中发现了大量的镍-56。
2013-12-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Circumstellar disks and outflows in turbulent molecular cloud cores: possible formation mechanism for misaligned systems
我们研究了分子云核在磁场和湍流作用下坍缩后星周盘和外流的形成。采用自适应网格加密方法对原恒星形成后的演化过程进行了数值模拟,直到$\sim 1000$ ~年。在模拟中,原恒星周围会形成星周盘;磁化模型中的星周盘比非磁化模型中的星周盘小得多,但它们的大小会随着时间的推移而增加。具有较强磁场的模型倾向于产生较小的磁盘。在磁化模型的演化过程中,盘与原恒星的质量比近似恒定在$\sim 1-10$ \%。星周盘根据它们的角动量排列成一条直线,外流沿磁场以$10-100$ ~au尺度加速;这就产生了一个与外流不对齐的盘。外流分为两种类型:磁离心风和螺旋流。在后者中,由于几何形状,旋转轴与磁场不对准。磁场在云核中具有内部结构,这也导致云核尺度上的流出物和磁场之间的不对准。核中角动量矢量的分布也具有非单调的内部结构。这应该会在星周盘上产生一个与时间相关的角动量吸积。因此,在长期演化过程中,星周盘的大小和方向都将发生变化。
2017-04-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Protostellar Outflows and Radiative Feedback from Massive Stars. II. Feedback, Star Formation Efficiency, and Outflow Broadening
我们进行二维轴对称辐射流体动力学模拟,以评估流出和辐射力反馈的影响,从大规模的原恒星通过改变原恒星流出开始时,喷射吸积率的比率,和广角盘风分量的强度。恒星形成效率,即恒星最终质量与初始核心质量之比,主要由辐射力和外流与吸积率之比决定。增加这个比率会产生三个影响:首先,原恒星在任何给定时间都增长得更慢,亮度更低,从而降低辐射反馈。第二,流出物清除的双极空腔更大,进一步减少了盘和核心尺度上的辐射反馈。第三,更高的动量外流从坍缩的包层中扫起更多的物质,通过夹带减少了原恒星的潜在质量库。恒星的形成效率随着喷射率与吸积率之比的变化而变化,从非常弱的流出流的50%到非常强的流出流的20%。在低密度双极腔和高密度吸积盘之间的纬度上,广角盘风带走了一些气体,否则这些气体将成为吸积流的一部分;然而,改变这些广角盘风的强度,最终的恒星形成效率只会改变+/-6%。对于所有的情况下,双极流出腔的开口角保持在20度以下,在早期的原恒星吸积阶段,迅速增加到65度的辐射压力反馈的发病。
2016-09-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Multiple protostellar outflows from a single protostar with a misaligned disk
Kanagawa University(神奈川大学);University of Tokyo(东京大学);Kyushu University(九州大学)
研究发现,原恒星系统中不平行的角动量与磁场可导致多个喷流成分,其中螺旋流成分在大不平行角度下主导,质量与扩展程度超过经典盘风。
2026-02-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Early Planet Formation in Embedded Disks (eDisk). XIX. Structures of molecular outflows
National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);The University of Tokyo(东京大学);Kagoshima University(鹿儿岛大学);Academia Sinica Institute of Astronomy & Astrophysics(中央研究院天文及天文物理研究所);National Radio Astronomy Observatory(美国国家射电天文台);Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所);Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica(中央研究院天体物理研究所);University of Virginia(弗吉尼亚大学)
研究了19个近邻低质量原恒星的12CO(2-1)喷流结构,分类为三种类型:慢盘风、风驱动壳层和弓形激波,并探讨了喷流方向变化和环境介质差异。
2026-04-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Molecular outflow launched beyond the disk edge
恒星形成的一个长期存在的问题是母分子云的角动量过剩。在经典的图片中,一小部分的角动量的星周物质是由磁离心驱动的磁盘风,是从整个磁盘的广泛区域发射。在这项工作中,我们调查的运动学的第一类对象BHB 07 - 11,在B59核心的盘-盘过渡区。为此,我们使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列在扩展配置,以观察热尘埃连续发射($λ_0 \sim$ 1.3毫米)和分子线(CO,C $^{18}$ O和H $_2$ CO),这是合适的示踪剂的磁盘,信封,和外流动力学在空间分辨率为$\sim 30$ AU。我们报道了一个双极外流,它在相对于盘对称的位置(半径为$\sim$ 80 AU)发射,但集中在距盘中心90 - 130 AU的距离。两个流出叶呈圆锥形,内部的气体正在加速。发射位置的大偏移与从延伸的螺旋结构(在灰尘中看到)到圆盘上的下落物质的着陆地点相吻合。这表明,双极外流有效地推出了一个狭窄的区域外的磁盘边缘。我们还确定了一个尖锐的过渡,在气体运动学的螺旋结构的尖端,这精确定位的位置,所谓的离心屏障。
2017-07-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Direct evidence for magnetohydrodynamic disk winds driving rotating outflows in protostar HOPS 358
Seoul National University(首尔大学);SNU Astronomy Research Center, Seoul National University(首尔大学天文研究中心);NRC Herzberg Astronomy and Astrophysics(NRCA Herzberg天体物理学与天文学研究所);University of Victoria(维多利亚大学);Peking University(北京大学);Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University(北京大学柯尔夫天体物理与天文学研究所);Academia Sinica(中央研究院);Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica(中央研究院天文及天体物理研究所);Leiden University(莱顿大学);Leiden Observatory, Leiden University(莱顿大学莱顿天文台);National Radio Astronomy Observatory(美国国家射电天文台)
研究通过高分辨率观测揭示HOPS 358原恒星的旋转嵌套出流结构,证明磁流体动力学盘风在深嵌阶段有效提取角动量并塑造盘演化。
2026-03-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
Magnetically-driven jets and winds from weakly magnetized accretion disks
盘流出的半解析模型已经成功地描述了来自开普勒吸积盘附近的磁驱动、自约束的超阿尔夫文喷流。这些喷射发射脉冲可用于高水平的盘磁化$μ$,定义为$μ=2/β$,其中β是通常的等离子体参数。在近均分的JED中,吸积是超音速的,喷流带走了大部分的圆盘角动量。然而,这些解决方案被证明难以与前沿的数值模拟进行比较,因为数值模拟显示出风一样的流出,但在小磁化的域中。在这项工作中,我们首次提出了自相似的等温解决方案的吸积-喷射结构在小磁化水平。我们阐明的作用,磁共振成像的结构在加速过程中,推动这类新的解决方案。磁盘磁化$μ$是主要的控制参数:大量的流出驱动的环形磁场的压力获得高达$μ\sim 10^{-2}$,而更稀薄的离心驱动的流出,在更大的$μ$值。广义参数空间和天体物理后果进行了讨论。我们相信,这些新的解决方案可能是理解天体物理盘驱动风或喷流的方式的垫脚石。定义射流作为自限流出和风作为非准直流出,我们提出了一个简单的分析标准的基础上的流出的初始能量含量,从风中区分射流。我们表明,射流的解决方案,实现在所有的磁化水平,而风只能在弱磁化磁盘功能加热。
2019-10-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
R-process viable outflows are suppressed in global alpha-viscosity models of collapsar disks
坍缩星盘被认为是重元素的丰富工厂,但其流出物是否是富含中子的,因此可能代表快速中子捕获(r-)过程的重要场所,或主要由铁族元素主导的主要问题仍然没有解决。我们提出了第一个全球性的模型,从恒星的祖先和自洽描述的磁盘的演变,其组成,并在响应于恒星地幔的内爆,使用能量依赖的M1中微子运输和α粘度近似湍流角动量运输的外流。我们发现,一个富含中子的,中微子为主的吸积流(NH 4S)的建立只有轻微的-无论是短时间或相对较低的粘度-因为磁盘往往分裂成一个平流盘(ADAF)已经在相对较高的质量吸积率,发射强大的外流,但防止它发展一个热,密集,因此中子丰富的核心。粘性外流在100秒内破坏恒星,爆炸能量接近超新星。如果忽略粘性,一个稳定的星云会形成,其盘面质量约为1 Msun,但无法释放出富含中子的喷出物,而它会产生一个相对温和的爆炸,由中微子驱动的风从其表面吹走。随着喷出物的电子分数接近0.5,所有的模型可能会产生大量的镍56。我们的研究结果表明,基于α-粘度的Mesosar模型是低效的r-过程的网站,真正的磁流体动力学效应可能需要产生富含中子的外流。磁流体动力学湍流产生的相对较弱的有效粘性将改善获得富中子喷射物的前景。
2022-08-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radiation Transfer of Models of Massive Star Formation. II. Effects of the Outflow
我们对一个大质量(Mc=60 Msun)原恒星核形成的大质量(8 Msun)原恒星进行了辐射传输模拟,扩展了Zhang & Tan(2011)的模型。两个主要的改进是(1)开发一个模型的密度和速度结构的磁盘风,填充双极流出空腔;和(2)解决径向变化的吸积率在磁盘由于供应的质量和角动量从降落信封和他们的损失磁盘风。盘风发射的一个结果是减少了盘辐射的吸积功率。对于从多尘到无尘的过渡条件下,气体不透明度占主导地位,我们现在实施一个渐进的变化,作为一个更现实的近似粉尘破坏。我们研究了上述效应,特别是外流,如何影响的SED和原恒星的图像。出流腔中的灰尘在大多数视角下显著影响SED。它进一步衰减了来自原恒星的短波长通量,控制了如何观察吸积盘,并贡献了近红外和中红外通量的重要部分。这些通量使圆盘变暖,增加了中红外和远红外辐射。我们发现,对于近正面视图,从近红外到约60微米的SED是非常平坦的,这可以用来识别这样的系统。我们发现,近面向外流腔及其墙壁仍然是最重要的功能,在图像高达70微米,占主导地位的中红外发射,并确定其形态。来自尘埃流出物本身的热辐射在~20微米处主导通量。尘埃在出流中的详细分布会影响其形态,例如,即使出流腔很宽,在10至20微米,盘风中的尘埃也会使出流看起来比近红外波段窄。
2013-01-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Disk-Driven Rotating Bipolar Outflow in Orion Source I
恒星形成理论中的一个突出问题是角动量的转移,使得质量可以吸积到新诞生的年轻恒星物体(YSO)上。从理论的角度来看,外流和喷流预计将在角动量转移中发挥重要作用,并且已经报告了低质量和高质量YSO的旋转运动。然而,由于缺乏观测数据,几乎没有对大质量YSO的外流发射机制进行定量讨论。在这里,我们提出了一个明确的签名,在双极外流驱动猎户座源I,高质量的YSO候选人,使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)。一氧化硅(Si 18 O)的旋转过渡揭示了垂直于流出轴的速度梯度,这是一致的,由高激发水(H2O)线跟踪的拱星盘。流出的发射半径和向外的速度估计分别为>10 au和10 km s-1。这些参数排除了这样一种可能性,即观测到的外流是由高速喷流的卷吸产生的,而在源I的情况下,具有较小发射半径的星风或X风的贡献是显著的。因此,目前的结果提供了一个令人信服的证据,旋转外流直接驱动的磁离心盘风发射的高质量的YSO候选人。
2017-12-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Outflows Driven from a Magnetic Pseudodisk
本研究通过高分辨率非理想MHD模拟发现,Class 0阶段的外流并非来自离心盘,而是由磁伪盘驱动,并解释了其结构与动力学机制。
2024-03-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Ultraviolet View of Star and Planet Formation: Disks, Accretion, and Outflows with the Hubble Space Telescope into the 2030s
本文利用哈勃太空望远镜的紫外能力,研究年轻星周盘中分子气体的分布与寿命,以及盘风如何通过吸积和低速外流主导角动量移除,从而驱动行星形成盘的演化,并提出了2030年代的关键观测目标。
2026-05-26 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Influence of protostellar outflows on star and protoplanetary disk formation in a massive star-forming clump
本研究使用 RAMSES 开展含双极扩散、辐射反馈与原恒星外流的 MHD 模拟,揭示外流通过注入动能、控温、降低吸积率和增强碎裂,显著影响恒星与原行星盘形成及 IMF 中高质量端。
2023-12-06 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Modeling disks and magnetic outflows around a forming massive star: I. Investigating the two layer-structure of the accretion disk
像它们的低质量兄弟姐妹一样,大质量原恒星可以预期:a)被星周盘包围,b)发射磁驱动的喷流和外流。因此,盘的形成和全球演化是由大尺度的角动量平流、磁制动的效率和介质的电阻率以及盘的内部热压力和磁压力控制的。我们进行了一系列的30个模拟的大质量恒星形成的引力坍缩的分子云线程由一个初始均匀的磁场,从不同的值的云的质量,其初始密度和旋转配置文件,其旋转能量的内容,磁场强度,和电阻率的材料。气体和尘埃的模拟采用电阻磁流体动力学方法,同时考虑了热辐射和自重力的辐射输运。在引力坍缩主导的初始下沉阶段之后,形成了一个吸积盘,紧接着是磁驱动的外流。在吸积盘中可以区分出两层:一层是由热压力垂直支撑的薄层,另一层是由磁压力垂直支撑的厚层。在我们的基准情况下,我们观察到磁制动的影响,在磁盘的内部~50金在晚些时候。参数研究表明,盘的大小主要是由初始质量库的密度和旋转轮廓,而不是由磁场强度。磁压可以稍微增加吸积盘的大小,而磁制动在吸积盘的最里面部分比外盘更相关。从参数的研究中,我们推断多个初始条件的引力坍缩的开始能够产生一个给定的磁盘大小和原恒星质量。
2022-10-31 astro-ph.GA astro-ph.SR
Global Hydromagnetic Simulations of Protoplanetary Disks with Stellar Irradiation and Simplified Thermochemistry
由大规模磁场驱动的外流可能在原行星盘的演化和扩散中发挥重要作用,并为行星形成创造条件。我们扩展了我们的2-D轴对称非理想MHD模型,这些外流,通过将辐射转移和简化的热化学,探索加热如何影响风发射的双重目标,并说明如何通过诊断谱线的观测,这样的模型可以进行测试。我们的模型磁盘发射磁离心外流主要是通过磁张力,所以质量损失率增加只有适度时,热化学效应被switchedon.For典型的磁场强度,热化学和辐射加热比磁耗散更重要。我们还发现,夹带的垂直磁通量扩散出磁盘的长期时间尺度上的非理想MHD的结果。通过后处理线辐射转移,我们证明了谱线强度和时刻1地图的原子氧,HCN分子,和其他物种之间的模型与磁驱动的外流和一个较弱的,光蒸发外流显示潜在的可观察到的差异。特别是,线的形状和速度不对称的时刻-1地图可以识别从磁盘表面流出。
2020-05-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Bipolar jets launched from magnetically diffusive accretion disks. I. Ejection efficiency vs field strength and diffusivity
我们研究了磁扩散吸积盘的喷流和外流的发射。利用PLUTO程序,我们求解了含时的电阻MHD方程,同时考虑了圆盘和喷流的演化。我们要解决的主要问题是,哪种圆盘能发射喷气机,哪种圆盘不能?特别是,我们研究了(湍流)磁扩散率的大小和分布如何影响质量负荷和射流加速。我们应用了基于α处方的湍流磁扩散率,但也研究了扩散率尺度高度大于圆盘气体压力的例子。我们进一步研究了喷射效率是如何由磁场强度。我们的模拟持续了高达5000动力学时间尺度对应于900个轨道周期的内盘。作为一般的结果,我们观察到一个连续的和强大的外流推出的内部部分的磁盘,扩大到一个准直射流的超快磁音速。对于长时间尺度的磁盘内部动力学的变化,由于外流喷射和磁盘吸积的磁盘质量减少。对于磁离心驱动的射流,我们发现,对于i)较少的扩散盘,ii)较强的磁场,iii)低极向扩散率,或iv)较低的数值扩散率(分辨率),流出的质量负载增加-导致具有高质量通量的更强大的射流。对于弱磁化,(弱)流出由磁压梯度驱动。我们进一步研究了不同发射方案下的射流渐近速度和射流旋转速度。我们发现较低程度的喷流准直比以前的研究,最有可能是由于我们修改的流出边界条件。
2012-07-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Role of Magnetic Fields in Protostellar Outflows and Star Formation
外流在恒星形成和产生它们的原恒星盘中的作用是天体物理学的中心问题。外流与整个恒星质量谱中的恒星形成有关。在这篇综述中,我们描述了观测,理论和计算磁化外流的进展,以及它们在形成的磁盘和所有质量的恒星在湍流,磁化云的作用。磁化风施加在圆盘上的扭矩能够有效地提取和传输圆盘角动量,这一点在早期的理论模型中得到了发展,并得到了各种数值模拟的证实。最近的高分辨率ALMA观测磁盘和外流现在证实了这些想法的几个关键方面,例如,射流旋转和起源于其底层磁盘的大区域。对吸积盘物理学的新认识表明,磁旋转不稳定性(MRI)湍流被强烈阻尼,使磁化盘风成为传输盘角动量的主要机制。这对恒星形成和行星形成都有重要影响。外流在反馈过程中也起着重要的作用,特别是在低质量恒星的诞生和团簇形成中。尽管几乎可以肯定是它们的产生和聚焦的基础,但原恒星系统流出物中的磁场,甚至是磁盘中的磁场,都是众所周知的难以测量。大多数方法是间接的,缺乏精确度,例如,当使用光学/近红外线比时。此外,在那些极少数情况下,直接测量是可能的-在同步辐射观察,人们必须非常小心地解释推导出的值。在这里,我们还将探讨从观测中了解到的关于磁场的信息,并展望SPIRou和SKA等设施正常运行的时间。
2019-12-11 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
ALMA chemical survey of disk-outflow sources in Taurus (ALMA-DOT) VII: the layered molecular outflow from HL Tau and its relationship with the ringed disk
INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所阿切尔菲天文台);Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG(格勒诺布尔阿尔卑斯大学法国国家科学研究中心空间与行星学研究所);INAF – Istituto di Radioastronomia(意大利国家天体物理研究所射电天文研究所);PSL University, Sorbonne Université, Observatoire de Paris, LERMA(巴黎文理研究大学索邦大学巴黎天文台地球宇宙物理学和化学实验室)
ALMA研究HL Tau的分层分子出流及其与环状盘的关系,揭示风与盘结构的关联,提出磁不稳定性可能形成环状盘系统。
2025-11-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
The VLA Nascent Disk And Multiplicity Survey of Perseus Protostars (VANDAM). IV. Free-Free Emission from Protostars: Links to Infrared Properties, Outflow Tracers, and Protostellar Disk Masses
原恒星在厘米无线电波长的辐射被证明可以追踪原恒星驱动的喷流和外流所产生的电离冲击所产生的自由-自由辐射。因此,在射频下测量原恒星的特性可以为了解其外流和喷流的性质提供有价值的见解。我们提出了一个C波段(4.1厘米和6.4厘米)调查的所有已知的原恒星(0类和I类)在英仙座的VLA新生盘和多重性(VANDAM)调查的一部分。我们检查已知的无线电通量密度和原恒星参数之间的相关性,如热光度和外流力,为我们的样本。我们还研究了射电流量密度与赫歇尔远红外线光度之间的关系。我们发现,自由-自由发射最有可能来自J型冲击,然而,大的分散表明,这两种类型的发射探测不同的时间和空间尺度。使用C-波段通量,我们删除了估计的自由-自由污染相应的Ka波段(9毫米)的通量密度,主要探测尘埃排放嵌入磁盘。我们发现,紧凑型($<$ ~1”)的灰尘排放是较低的第一类源(中位灰尘质量96 M $_{\oplus}$)相对于0级(248 M $_{\oplus}$),但几倍高于第二类(5-15 M $_{\oplus}$)。如果这种致密的尘埃排放主要是追踪嵌入的盘,就像许多来源一样,这一结果提供了证据,表明随着原恒星的演化,盘的质量逐渐减少,有足够的质量形成巨行星核心。
2018-06-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
The landscape of disk outflows from black hole - neutron star mergers
本文研究了黑洞与中子星合并过程中形成的吸积盘的物质抛射。LIGO/Virgo干涉仪的第三次观测运行提供了BH-NS候选事件,没有产生电磁(EM)对应物。从BH-NS合并预期的磁盘配置的广泛范围激励参数空间的彻底探索,以提高EM信号的预测。在这里,我们进行27高分辨率,轴对称,长期的BH吸积盘,包括中微子发射/吸收效应和后处理的核反应网络的粘性演化的流体动力学模拟。在没有磁场的情况下,这些模拟提供了一个下限的初始磁盘质量弹出的分数。我们发现一个近线性的反依赖于这一部分磁盘的紧凑性(BH质量超过初始磁盘半径)。的依赖性是有关的磁盘质量吸积的流出之前,这取决于磁盘的位置相对于最里面的稳定的圆形轨道的分数。我们还描述了一个趋势,减少喷射分数和减少镧系元素/锕系元素的含量增加磁盘质量在固定BH质量。这种趋势的结果,从一个较长的时间达到弱freezout和中微子吸收越来越占主导地位的作用,在更高的磁盘质量。我们估计的放射性光度从磁盘流出单独提供的权力kilonovae在研究的配置范围内,发现两个数量级的蔓延。对于大多数的BH-NS参数空间,磁盘流出的贡献是远远低于千诺瓦质量上限GW 190814。
2020-07-28 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
An extensive numerical survey of the correlation between outflow dynamics and accretion disk magnetization
研究了磁化吸积盘喷注的吸积-喷射过程。我们采用一种新的方法,以获得喷射和底层磁盘的物理特性之间的相关性的喷气发射问题。我们扩展和确认以前的工作\citet{2009MNRAS.400..820T}和\citet{2010A&A...512A..82M}通过扫描一个大的参数范围内的磁盘磁化,$μ_{\rm D} = 10^{-3.5} ... 10^{-0.7}$。我们解开磁盘磁化流出的脚点作为主要参数,支配的流出的属性。我们展示了如何从稳态MHD已知的四个射流积分相关的磁盘磁化在射流足点。这与通常的稳态理论的研究结果一致,然而,在这里,我们从随时间变化的模拟,包括磁盘的动态演化的治疗中获得这些相关性。特别是,我们得到强大的本地磁盘磁化和(i)的外流速度,(ii)的射流质量负载,(iii)射流角动量,和(iv)本地质量吸积率之间的相关性。从本质上讲,我们发现强磁化的磁盘发射更多的能量和更快的射流,并且,由于更大的阿尔文杠杆臂,这些射流从底层磁盘中提取更多的角动量。然而,这类盘状喷流系统具有较小的质量加载参数和较低的质量吸积比。射流在磁化强度为$μ(r,z) \simeq 0.1$的磁盘表面发射。磁化强度在垂直方向上迅速增加,为随后的射流加速提供能量储存。我们发现一个临界磁盘磁化$μ_{\rm D} \simeq 0.01$,分离磁离心驱动和磁压力驱动的射流制度的迹象。
2016-04-25 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
A non-LTE radiative transfer model to study ionized outflows and disks. The case of MWC349A
上下文最好的例子是MWC 349 A,它是一颗大质量恒星,从它的光蒸发盘中发射出电离外流。大量的报告无线电连续谱和无线电复合线观测对这个银河系UC-HII区域提供了一个独特的可能性,建立一个模型的电离信封这个来源。目标。了解星周盘电离区和MWC 349 A外流的物理条件和运动学。方法.我们比较了大量的无线电连续谱图,无线电复合线配置文件,和H30 α质心地图出版日期与我们的非LTE三维辐射转移模型,MORELI(MODEL为REcombination线),我们在这里详细描述的预测。结果我们的非LTE 3D辐射转移模型提供了新的证据表明,MWC 349 A的UC-HII区域是由一个电离的拱星盘旋转开普勒方式围绕38太阳质量的恒星,和一个电离的外流扩大与终极速度为60公里/秒,并在相同的意义上作为磁盘旋转。该模型表明,对于量子数n<41的Hnα辐射复合线(RRL),脉泽放大是主要过程,而对于量子数n>41的RRL线,至少在H76 α线以上,受激发射是相关的。结论.我们首次提出了一个MWC 349 A的模型,它令人满意地解释了大量的观测数据,为一个非常广泛的频率和角分辨率。
2013-07-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Modeling the CO outflow in DG Tau B: Swept-up shells versus perturbed MHD disk wind
外流的起源及其对盘演化和行星形成的确切影响仍然是关键的悬而未决的问题。DG Tau B是一颗I类原恒星,伴随着旋转的锥形CO外流和结构盘。因此,它是研究这些问题的理想对象。我们的目标是描述DG Tau B外流的形态和运动学特征,以阐明其起源和对磁盘的潜在影响。我们的分析基于阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)12 CO(2-1)以20 au角分辨率对DG Tau B的观测。我们表征三种不同类型的子结构在这个流出(拱,手指,尖)与明显的加速度。具有哈勃定律的风力驱动的壳模型无法解释这些子结构。相反,锥形流的形态学和运动学都可以用稳定的锥形磁流体动力(MHD)盘风来解释,其足点半径r 0 = 0.7-3.4 au,小磁水平臂参数λ < 1.6)和准周期性亮度增强。这些可能是由喷气弓冲击,源轨道运动所造成的25兆焦耳的同伴在50天文单位,或磁盘密度扰动通过风发射区吸积的影响。大的CO风质量通量(吸积率的四倍到中心恒星)也可以解释,如果MHD磁盘风删除了大部分的角动量所需的稳定磁盘吸积。我们的研究结果提供了最有力的证据,到目前为止,存在大量的MHD盘风在I类源与残留的下落,他们认为,初始阶段的行星形成发生在一个高度动态的环境。
2022-12-01 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA Observations of Young Eruptive Stars: continuum disk sizes and molecular outflows
我们介绍了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)1.3毫米观测四个年轻的,爆发的星盘系统在0.4”的分辨率:两个FUOR(V582 Aur和V900 Mon),一个EXOR(UZ Tau E)和一个源与模糊的FU/EXOR分类(GM Cha)。GM Cha,V900 Mon和UZ Tau E周围的磁盘被解析。这些观察结果使在亚弧秒分辨率下观察到的FU/EXOR样本增加了15%。迄今为止,ALMA观测到的FU/EXors天体的盘大小和质量表明,FU或盘比猎户座的0/I类盘和狼疮的II类盘更大。相反,EXor盘似乎与这两个群体没有区别。当将FU/EXor样本与蛇夫座的I类和II类圆盘进行比较时,我们得出了类似的结论。双星系统周围的FUor盘比单星系统中的盘更致密,类似于非爆发的年轻盘。我们检测到一个广角流出周围GM车在$^{12}$ CO排放,比典型的I类对象更广泛,更类似于周围发现的一些FUor对象。我们使用辐射转移模型来拟合UZ Tau E周围经过充分研究的圆盘的连续谱和线数据。线数据很好地描述了一个开普勒磁盘,没有流出活动的证据(类似于其他EXOR)。在FUors而不是EXors中检测到广角流出支持当前的图片,其中FUors更有可能代表原恒星阶段(I类)的吸积爆发,而EXors是原行星阶段(II类)的较小吸积事件。
2020-07-15 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA chemical survey of disk-outflow sources in Taurus (ALMA-DOT) V: Sample, overview, and demography of disk molecular emission
我们提出了一个概述的ALMA化学调查盘流出源金牛座(ALMA-DOT),一个运动,致力于从部分嵌入的,年轻的恒星的分子发射的特性。该项目的目的是更好地了解气体产品,提供了各种线探测磁盘在行星形成时(小于1百万年)的高分辨率地图的方式提供给行星。通过对六个I类/平谱源的观测,对九种不同的分子进行了调查。一系列附带的文章分析了特定的目标和分子。在这里,我们描述了样品,并提供了一个总体概述的结果,侧重于空间分布,柱密度,和丰度比的H $_2$ CO,CS和CN。这项工作的结果是第一步的磁盘化学演化的表征,需要补充的不太例外的磁盘和定制的热化学建模的进一步观察。
2020-12-15 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Massive Outflows Driven by Magnetic Effects II: Comparison with Observations
利用三维磁流体动力学(MHD)和原恒星演化计算研究了在高质量恒星形成区观测到的大质量外流的驱动机制。在我们以前的论文中,我们表明,质量外流率强烈依赖于质量吸积率到拱盘周围的高质量原恒星,大规模的外流可能是由高质量恒星形成的核心的磁效应驱动。在本研究中,为了验证MHD盘风是大规模外流的主要驱动机制,我们定量地比较了通过模拟和观测获得的外流特性。由于通过模拟获得的流出比通过观测获得的流出稍微年轻,流出质量、动量和动能的时间积分量比通过观测获得的流出稍微小。另一方面,通过模拟获得的质量喷射率,外流动量通量和动力学光度的时间导数量与通过观测获得的结果非常一致。这表明MHD盘风对大质量原恒星的大质量外流驱动有很大贡献,而磁场可能对大质量恒星的形成过程有重要的控制作用。
2017-11-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA reveals a large structured disk and nested rotating outflows in DG Tau B
我们目前的阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)波段6观测在14-20 au的空间分辨率的磁盘和CO(2-1)流出的I类原恒星DG Tau B在金牛座。尘埃盘非常大,尘埃连续体(R $_{\rm eff,95\%}$ =174 au)和CO(R $_{CO}$ =700 au)都是如此。它显示了开普勒旋转周围的1.1 $\pm$ 0.2 M $_{\odot}$中心恒星和两个尘埃排放隆起$r$ = 62和135 au。这些结果证实,大型结构盘可以形成在早期阶段,剩余的下降仍在进行中。红移的CO流出在高速显示出惊人的空心锥形态出3000 AU与剪切样的速度结构内的锥壁。这些壁与散射光腔重合,它们似乎植根于$<$ 60 au的盘中。我们确认他们的全球平均旋转在同一意义上的磁盘,具有特定的角动量$\simeq$ 65 AU \kms。1.7-2.9 $\times$ 10 $^{-7}$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$的质量通量率是35 $\pm$的10倍。我们还检测到一个更广泛和更慢的流出组件周围的内部锥形流,这也在相同的方向旋转的磁盘。因此,我们的ALMA观测表明,内锥壁,和相关的散射光腔,不跟踪界面与下落的材料,这是被限制到更广泛的角度($> 70^{\circ}$)。锥形壁的性质暗示了一个偶发的内部喷流或风与外部盘风之间的相互作用,或一个大规模的盘风起源于2-5天文单…
2020-01-27 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.space-ph
Early evolution of disk, outflow, and magnetic field of young stellar objects: Impact of dust model
利用三维非理想磁流体动力学方法研究了低质量年轻恒星的形成和早期演化。我们研究了在原恒星形成后约10^4年内YSO的演化,此时原恒星质量达到约0.1 M_ \odot。我们特别关注尘埃模型对演化的影响。我们发现,一个拱星盘形成在所有的模拟,无论尘埃模型。在原恒星形成时期,星盘的大小约为10个天文单位,在原恒星形成后约10^4年,星盘的大小增加到几十个天文单位。盘的质量与中心原恒星的质量相当,引力不稳定性发展。在模拟中,小尘埃的大小,伪盘的翘曲发展约10^4年后,原恒星形成。翘曲加强了磁盘中的磁制动并减小了磁盘尺寸。当尘埃粒子的典型尺寸为\gtrsim 0.2μm,原恒星(加上盘)质量为M \gtrsim 0.1 M_ \odot时,在下落包层中可以发生离子中性漂移.出流活动与尘埃粒子大小成反相关关系,强出流出现在小尘埃粒子上。
2020-06-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA chemical survey of disk-outflow sources in Taurus (ALMA-DOT): I. CO, CS, CN, and H2CO around DG Tau B
行星的化学成分是由形成时原行星盘中各种分子种类的分布所继承的。到目前为止,只有少数磁盘已被成像在多个谱线与高空间分辨率。作为一个小运动的一部分,致力于在金牛座盘流出源的化学特性,我们报告新的ALMA波段6观测与20 au分辨率对嵌入的年轻恒星DG Tau B。连续辐射的图像显示了一个带环的尘埃盘,以及一个领先的螺旋臂。在CO,H2 CO,CS和CN中检测到该盘以及突出的流出空腔,而在SO2,HDO和CH 3OH中未检测到。从背面流出的吸收,我们推断,磁盘发射是光学厚内50金。这种形态解释了为什么没有线发射检测到从这个内部区域,并对尘埃质量的计算和内部气体盘的表征提出了一些限制。来自内200 Au的H_2CO和CS发射主要来自盘,它们的形态非常相似。CN的发射显着不同于其他两个分子,因为它是观察到只有超过150金。这种环状的形态与以前的观察和热化学盘模型的预测是一致的。最后,我们约束了所有分子的圆盘积分柱密度。特别地,我们发现CH 3OH/H2 CO比率必须小于2,使得甲醇未检测仍然与文献中唯一可用的这样的比率(TW Hya中的1.27)一致。
2020-03-03 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Hypermassive Neutron Star Disk Outflows and Blue Kilonovae
本文研究了新形成的超大质量中子星(HMNS)周围吸积盘的物质抛射。符合GW 170817的标准kilonova模型至少需要贫镧系元素(“蓝色”)和富镧系元素(“红色”)组分。蓝色成分的存在已被用作HMNS剩余物有限寿命的证据,但现有长期HMNS模拟的平均磁盘流出速度低于推断值($\sim 0.25c$)的一个因子$\sim 2$。在这里,我们使用时间相关的,轴对称流体动力学模拟HMNS磁盘探索模型的限制和它的能力,以占观察。对于物理上合理的参数选择兼容GW 170817,我们发现,流体动力学模型,使用剪切粘度传输角动量不能喷射物质的质量平均速度大于$\sim 0.15c$。虽然在我们的模拟流出速度可以超过稳态中微子驱动的风的渐近值,在平均速度的增加,由于粘性是不够的。因此,粘性HMNS盘风不能复制自己的喷出物的属性推断出多组件适合从GW 170817的kilonova光变曲线。三种可能的解决方案仍然是可行的标准合并喷出物通道:更复杂的辐射转移模型,允许喷出物组件之间的光子再处理,列入磁应力,或增强动态喷出物。我们提供适合我们的磁盘流出模型,一旦他们达到同源扩张。
2018-11-21 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Forbidden emission lines in protostellar outflows and jets with MUSE
原行星盘中的禁戒发射线是研究盘和宿主恒星演化的关键诊断。我们报告了空间分辨的发射线,[OI] 6300,6363,[NII] 6548,6583,H $α$,和[SII] 6716,6730埃,被认为是与喷流和磁驱动的风在内部磁盘。观测是在甚大望远镜上用多单元光谱探测器(MUSE)的光学积分场光谱仪进行的。在0.025 X 0.025 arcsec $^{2}$的分辨率下,我们的目标是导出与内盘连接的流出/喷流(PA $_{outflow/jet}$)的位置角。这里分析的禁发射线起源于原行星盘的内部。从DL Tau、CI Tau、DS Tau、IP Tau和IM Lup中沿流出/喷流的最大强度发射,我们能够可靠地测量大多数识别线的PA $_{outflow/jet}$。我们发现,我们的估计同意PA $_{dust}$的大多数磁盘。这些估计取决于信号噪声水平和外流(射流)的准直。CIDA 9、GO Tau和GW Lup中的流出/喷流过于紧凑,无法估计PA $_{outflow/jet}$。基于我们的运动学分析,我们确认,DL头和CI头主机的视线速度远大于100公里秒$^{-1}$的强烈外流/射流,而DS头,IP头,IM Lup速度较低,其结构包括低速组件与风。对于这里分析的盘状外流/喷流系统,我们对质量损失率$\dot{M}_{loss}$的估计范围在(1.1-6.5)× 10 $^…
2023-01-06 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
The role of magnetic fields in the formation of protostars, disks, and outflows
我们提出了我们目前的理解的形成和早期演化的原恒星,原行星盘,和外流的驱动所指示的相互作用的磁场和部分电离气体的分子云核心。近年来,通过亚毫米观测,该领域取得了巨大的发展,这反过来又限制了原恒星形成的模型。作为这些观测的结果,这些观测提供了最先进的理论理解的形成和演化的年轻恒星物体的描述。特别强调了弱电离气体与磁场在适当尺度上的耦合、退耦和再耦合的重要性。这突出了引力坍缩和年轻原恒星中的磁场之间复杂而密切的关系。
2022-09-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
"Ash-fall" induced by molecular outflow in protostar evolution
尘埃生长及其相关动力学在年轻恒星(YSO)行星形成的第一阶段起着关键作用。观测已经在非常年轻的原行星盘中发现了尘埃增长的迹象。此外,还报告了行星形成的迹象,在距离中央原恒星几十个天文单位(AU)的圆盘上有缺口。然而,从理论的角度来看,行星是如何在盘的外部区域形成的还不清楚,尽管由于尘埃的快速向内漂移(称为径向漂移障碍)而存在困难。本文在三维磁流体动力学模拟尘埃盘演化过程的基础上,提出了一种由磁场驱动的强分子外流引起的“落灰”现象,该机制可能绕过径向漂移势垒.我们发现,在磁盘的内部区域中的大小为$\sim \cm$的大尘埃被从磁盘的流出夹带。然后,由于离心力,与气体分离的大灰尘从流出物中喷出,使封套中的生长灰尘富集,并最终落在圆盘的外边缘上。整个过程类似于火山爆发的火山灰降落行为。在落灰现象中,尘埃的斯托克斯数通过重新吸积到密度较低的盘外缘而增加。这可能使尘埃粒子克服径向漂移势垒。因此,落灰现象可以提供一个至关重要的帮助,使星子的形成在盘的外部区域,从而形成宽轨道行星和形成的差距。
2021-10-19 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Fast Flavor Instability in Hypermassive Neutron Star Disk Outflows
研究了快味不稳定性(FFI)引起的中微子味转变对中子星合并后形成的吸积盘长期质量喷射的影响。盘中的中微子发射和吸收决定了盘喷出物的成分,随后在膨胀和冷却时经历$r$过程的核合成。在这里,我们执行28个时间相关的,轴对称的,粘性流体动力学模拟的吸积盘周围的超大质量中子星(HMNS)的可变寿命,使用3种中微子泄漏计划的排放和环形灯泡计划的吸收。我们包括中微子味转换由于FFI在一个参数的方式,通过修改吸收的中微子通量和温度,允许在各种水平的味道平衡的味道混合,也在某种程度上,旨在尊重轻子数保持对称性的中微子自相互作用哈密顿量。我们发现,对于一个不规则形成的黑洞(BH),FFI降低了磁盘流出的平均电子分数,由于中微子吸收的减少,主要是由电子中微子/反中微子通量下降味混合驱动。对于一个长寿命的HMNS,盘发射更多的重轻子中微子,并重新吸收更多的电子中微子比BH,与一个较小的下降通量补偿的中微子温度较高的味道混合。由此产生的流出具有更宽的电子分数分布,更富质子的峰,并经历更强的辐射驱动。具有中间HMNS寿命的测试显示落在这两个极限之间的结果。在大多数情况下,FFI对流出的影响是中等的,质量喷射,平均速度,和平均电子分数的顺序$\sim 10\%$的变化,和镧系元素/锕系元素的质量分数的变化高达一个因子$\sim 2$。
2022-09-28 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc