Probing the temporal and spatial variations of dust emission in the protoplanetary disk of DG Tau with VLTI/MIDI - Preliminary results
尘埃加工和颗粒生长的特征--与岩石行星的形成有关--很容易在中红外光谱特征中看到。在这方面,一个重要的诊断工具是年轻恒星天体(YSO)光谱中的硅酸盐特征。低质量的YSO,DG Tau在其硅酸盐特征中显示出独特的时间变化。我们用甚大望远镜干涉仪的中红外干涉仪对DG Tau进行了多历元观测,以获得内部和外部盘区域的光谱,以研究先前报道的硅酸盐特征变化的来源。在这里,我们提出了前两个观测时代的初步结果。我们发现,在两个月的时间尺度上,源显示出显着的增亮。同时,中红外发射区域扩大。虽然硅酸盐特征的识别是困难的,我们的研究结果定性地同意的情况下,解释不同的硅酸盐特征与尘埃盘上方举起。
2013-07-12 astro-ph.SR
Exploring the innermost dust formation region of the oxygen-rich AGB star IK~Tau with VLT/SPHERE-ZIMPOL and VLTI/AMBER
众所周知,渐近巨星分支(AGB)中的低质量和中等质量恒星是星系普遍的尘埃提供者。然而,在AGB星的低温扩展大气中,尘埃的形成和加速机制仍然存在争议。我们提出了可见光偏振成像观测的富氧AGB星IK头与SPHERE-ZIMPOL(相位0.27),以及与琥珀干涉观测。用ZIMPOL在伪连续谱中的三个波长(645、748和820 nm)、在656.3 nm的H $α$线和在717 nm的TiO带中观察到IK Tau。在CO第一泛音谱线2.3PDMATHABMN m(R= 12000)附近的波长范围内进行了AMBER观测。SPHERE-ZIMPOL的偏振成像能力使我们能够在空间上分辨距离中心恒星20- 50质量的尘埃云,当与AMBER测量的中心恒星角直径20.7 $\pm$ 1.53质量相结合时,这相当于2- 5 $R_{\star}$。扩散的、不对称的尘埃排放延伸到$\sim$ 73 $R_{\star}$。我们发现,TiO的发射扩展到150质量(15 $R_{\star}$)。CO谱线中的AMBER数据也表明,分子外层大气延伸到$\sim$ 1.5 $R_{\star}$。尘埃团的二维Monte Carlo辐射传输模拟结果表明,尘埃团的偏振强度和线偏振度可以用小尺度的散射粒子来合理解释。(0.1 $μ$ m)Al $_{2}$ O $_{3}$、MgSiO $_{3}$、或Mg $_{2…
2019-07-12 astro-ph.SR
Multi-epoch monitoring of the AA Tau like star V354 Mon - Indications for a low gas-to-dust ratio in the inner disk warp
经典金牛座T星(CTTS)周围的盘扭曲可以周期性地模糊中央恒星的某些观察几何。对于这些所谓的AA Tau型变星,遮蔽物质位于内部圆盘中,吸收光谱允许人们表征其尘埃和气体含量。由于观测到的CTTS发射由几个组成部分(光球,吸积,喷流和盘发射),这都可以随时间而变化,它通常是具有挑战性的解开盘特征的发射变化。多历元、通量校准的宽带光谱为我们提供了必要的信息,以干净地分离吸收和发射变化。我们将这种方法应用于CTTS V354 Mon的三个时期的VLT/X-Shooter谱(CSIMon-660)观测发现:(a)吸积辐射在三个历元之间基本保持不变;(b)宽带通量演化最好用盘状物质遮蔽恒星的一部分来描述,(c)Na和K气体吸收谱线在尘埃高消光阶段的等效宽度仅略有增加。对吸收气柱密度的限制表明内盘中的气尘比较低,小于ISM值的十分之一。我们推测,V354 Mon的演化状态,相当老,吸积率低,是负责通过向尘埃为主的磁盘或通过较大的机构,从更大的半径在一个仍然气体为主的磁盘向内漂移的碎片演变的尘埃过剩。
2018-03-01 astro-ph.SR
X-ray to NIR emission from AA Tauri during the dim state - Occultation of the inner disk and gas-to-dust ratio of the absorber
金牛座AA是一颗被广泛研究的邻近的经典金牛座T星,它几乎是从侧面观察的。它的内盘的弯曲周期性地遮蔽了中央恒星,导致它的光学光变曲线明显调制。该系统在2011年开始经历了一次由额外吸收体引起的重大变暗事件,这很可能与朝向中心源的视线中的额外盘材料有关。我们提出了新的XMM-牛顿X射线,哈勃太空望远镜FUV,以及在2013年获得的系统在长期昏暗阶段的地面光学和近红外数据。荧光H $_2$盘发射的线宽减小表明额外的吸收体位于$r>1\,$ au。X射线吸收($N_H$)与尘埃消光($A_V$)的比较,来自于X射线测量后一个内盘轨道(8天)获得的测量结果,表明由额外吸收体的$N_H$与$A_V$之比探测的气尘比与ISM比是相容的。结合这两个结果表明,额外的吸收剂,即,材料在$r>1\,$ au,没有明显的气体过量,这与先前针对内部区域中的材料($\lesssim0.1\,$ au)导出的升高的气体粉尘比相反。
2015-09-16 astro-ph.SR
Edge-on disk around the T Tauri star [MR81] Halpha 17 NE in CrA
科勒和他的合作者们使用位于3.5米ESO NTT的斑点照相机SHARP,在南冕座(CrA)恒星形成区的金牛座T星[MR 81] Ha 17东北仅1.3”处发现了一个暗约3.5等的物体,它可能是一颗褐矮星或一颗边缘盘的金牛座T星。我们试图详细研究这个微弱的物体。我们在三个时期获得了深VLT NACO近红外图像,以确定[MR 81] Ha 17和附近的微弱物体是否共同移动,并测量两个物体的红外颜色。我们获得了光学和红外光谱的两个对象与VLT使用FORS和ISAAC,分别确定光谱类型和温度以及年龄和质量。金牛座T星[MR 81] Ha 17和附近的暗天体的投影距离为1369.58质量,即178天文单位,130秒差距。它们共享相同的自行(~5 sigma),因此它们肯定会形成一个束缚双星对。明显较暗的成分[MR 81] Ha 17 NE的光谱类型为M2 e,而明显较亮的成分[MR 81] Ha 17 SW,即先前已知的金牛座T星,光谱类型为M4-5e。我们可以通过目视检查在[MR 81] Ha 17 NE周围识别出一个近边缘的圆盘,其直径至少为30至50 AU。我们能够在[MR 81] Ha 17 NE中检测到强烈的发射线,这几乎可以肯定是由于正在进行的吸积。NE天体只能通过它的散射光来探测。如果这两个天体是同时代的(2- 300万年),并且位于相同的距离(约为CrA的130 pc),那么…
2009-02-09 astro-ph.SR
Polarization of FIR emission from T Tauri Disks
最近对金牛座T盘850微米亚毫米极化的观测为研究原恒星盘内的磁场结构开辟了可能性。偏振度约为3%,偏振方向垂直于圆盘。由于尘埃颗粒的热辐射在sub-mm/FIR区域的光谱能量分布中占主导地位,尘埃颗粒被认为是偏振的原因。我们讨论了晶粒排列辐射,我们探讨了在金牛座T盘尘埃排列的效率。计算表明,位于远离中央原恒星的尘埃颗粒更有效地排列。在存在规则磁场的情况下,排列的晶粒产生亚毫米/FIR波长的偏振发射。极化方向垂直于局部磁场方向。当我们使用最近的T Tauri盘模型并采用Mathis-Rumpl-Nordsieck型分布时,最大晶粒尺寸为500-1000 $μ$ m,在大于$\sim100μ$ m的波长处,偏振度约为2- 3%水平。我们的研究表明,多频红外偏振研究的原恒星盘可以提供很好的洞察其磁结构的细节。我们还提供了在不同的波长和视角下观察到的光盘偏振发射的预测。
2008-12-31 astro-ph.SR
ALMA observations of polarized emission toward the CW Tau and DG Tau protoplanetary disks: constraints on dust grain growth and settling
我们目前的偏振数据CW头和DG头,两个著名的II类磁盘/喷流系统,获得与阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列在870 $μ$ m和0。“2平均分辨率。在CW Tau中,总发射和偏振发射都是平滑和对称的,偏振角几乎平行于投影盘的短轴。相比之下,DG Tau显示出结构化的偏振发射,在盘的近侧有一个细长的较亮区域,在大约0。“三是源头。同时,总强度在空间上是平滑的,没有特征。在内部区域中几乎平行于短轴的偏振图案在外部带中变为方位角,这可能是因为光学深度的下降。在CW Tau和DG Tau中,极化分数的平均值分别为1.2%和0.4%。我们的结果是一致的偏振尘埃热辐射的自散射。在该假设下,对极化有贡献的晶粒的最大尺寸对于CW Tau在100 - 150 $μ$ m的范围内,对于DG Tau在50 - 70 $μ$ m的范围内。偏振图结合尘埃不透明度的估计表明,这些颗粒分布在CW Tau的几何薄层中,代表了在磁盘中平面的解决。与此同时,对于DG头来说,这种沉降尚未明显。这些结果表明,在研究原行星盘的结构和演化过程中,偏振研究是对总辐射观测的一个基本补充。
2018-09-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
First Detection of [C I] $^3$P$_1$-$^3$P$_0$ Emission from a Protoplanetary Disk
我们使用安装在阿塔卡马亚毫米望远镜实验(ASTE)上的阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)波段8鉴定模型接收机,对三颗金牛座T星(DM Tau、LkCa 15和TW Hya)进行了单点[C I] $^3$ P $_1$ - $^3$ P $_0$和CO J=4-3观测。在金牛座L1551区域也观测到两颗原恒星,L1551 IRS 5和HL Tau。我们成功地探测到了来自DM Tau周围的原行星盘以及原恒星目标的[C I]发射。来自原行星盘的[C I]发射的光谱轮廓是边缘单峰的,表明原子碳(C)向最外层盘延伸。探测到的[C I]发射是光学薄的,估计金牛座T星目标和原恒星的C柱密度分别为<~10 $^{16}$ cm $^{-2}$和~10 $^{17}$ cm $^{-2}$。我们发现金牛座T星和原恒星目标之间的碳与尘埃的总质量比$M$(C)/ $M$(尘埃)存在明显差异;金牛座T星的$M$(C)/ $M$(尘埃)比原恒星小一个数量级。盘源的$M$(C)/ $M$(尘埃)比值的降低与理论预测一致,即原子C只能在盘的近表面层存活,C $^+$ /C/CO跃迁发生在盘中平面更深的地方。
2015-03-03 astro-ph.SR
ALMA Observations of the Asymmetric Dust Disk around DM Tau
本文分析了阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵(ALMA)在1.3 mm波段观测到的DM~Tau尘埃盘,ALMA的高灵敏度(8.4~ $μ$ Jy/束)和高角分辨率(35~mas,5.1~au)观测发现了环上$r\sim$ 20~au的两个不对称性。它们可能是两个处于早期演化阶段的涡旋,也可能是一个大尺度涡旋的破坏,或者是两个不同尘埃尺寸的连续谱发射峰。我们还发现了3-au环内的$\sim$ 50~ $μ$ Jy(下限尘埃质量为0.3~ $M_{\rm Moon}$)的毫米辐射。为了表征这些发射,我们使用Monte Carlo辐射转移代码对DM~Tau的光谱能量分布(SED)进行建模。我们发现在$r=$ 1~au处的一个附加环可以解释DM~Tau SED和中心点源。在我们的模型中计算的1-au环的盘中平面温度低于典型的水升华温度150~K,提示有可能在那里形成小的冰行星。
2021-02-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Grain Growth in the Dust Ring with Crescent around Very Low Mass Star ZZ Tau IRS with JVLA
原行星盘中尘埃环的方位不对称性,例如年轻恒星周围的新月,通常被解释为尘埃陷阱,因此是星子和行星形成的理想位置。这种尘埃陷阱是否有效地促进极低质量恒星(VLM;质量为$\lesssim$ 0.2~ $M_\odot$)周围星盘中的星子形成是有争议的,因为此类系统中的动力学和颗粒生长时间尺度很长。为了研究这类系统中的颗粒生长,我们利用Karl G. Jansky甚大阵列(JVLA)在厘米波长。在ZZ~Tau~IRS周围检测到显著信号。为了估计最大晶粒尺寸($a_{\rm max}$)在新月形,我们比较了所观察到的光谱能量分布(SED)与辐射传输计算预测的各种$a_{\rm max}$值的SED。尽管我们的建模工作依赖于不确定的尘埃属性,但我们分别在新月形和环中发现了$a_{\rm max} \gtrsim$ ~1~mm和$\lesssim$ ~60~ $μ$ m。我们的结果表明,相对于亚微米尺度的星际介质,ZZ~Tau~IRS盘中发生了晶粒生长。行星形成的新月形毫米大小的卵石可能会进行更有效地比在其他地区的亚毫米大小的卵石通过卵石吸积的情况。
2022-11-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Radial Distribution of Dust Particles in the HL Tau Disk from ALMA and VLA Observations
要了解行星形成,就需要辨别尘埃是如何在原行星盘中生长的。在圆盘中测量的一个重要参数是存在的最大粉尘粒度。这通常是通过测量不同毫米波长的尘埃不透明度来估计的,假设光学薄发射和尘埃不透明度主要是吸收。然而,ALMA的观测表明,这些假设在原行星盘的情况下可能是不正确的,导致高估了颗粒的大小,低估了盘的质量。在这里,我们提出了一个高品质的ALMA和VLA图像的HL头原行星盘,涵盖了广泛的波长范围内,从0.8毫米到1厘米,物理分辨率为$\sim$ 7.35 AU的分析。我们描述了一个程序来分析一组毫米图像没有任何假设的光学深度的排放,并包括在尘埃不透明度的吸收和散射的影响。该程序允许我们获得粉尘温度、粉尘表面密度和每个半径处的最大颗粒尺寸。在HL Tau盘中,我们发现颗粒已经长大到几毫米大小。我们探测到暗环和亮环之间尘埃性质的差异,暗环含有低尘埃密度和小尘埃颗粒。HL Tau盘的不同特征似乎有不同的起源。行星与盘的相互作用可以解释盘外半部的亚结构,但内部的环似乎与几个分子的雪线的存在有关。
2019-09-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Massive compact dust disk with a gap around CW Tau revealed by ALMA multi-band observations
半径为$\lesssim$ 50 au的致密原行星盘在年轻的低质量恒星周围很常见。我们报告高分辨率ALMA尘埃连续观测到的致密盘CW Tau周围带4($λ=2.2$ mm),6(1.3 mm),7(0.89 mm)和8(0.75 mm)。SED显示$2.0\pm0.24$的光谱斜率在0.75和1.3 mm之间,而$3.7\pm0.29$的光谱斜率在2.17和3.56 mm之间。2.17和3.56 mm之间的陡峭斜率与来自小颗粒($\lesssim$ 350 ${\rm μm}$)的光学薄发射的斜率一致。我们进行参数拟合的ALMA数据来表征尘埃盘。有趣的是,如果尘埃与气体的质量比为0.01,Toomre的Q参数达到$\sim$ 1-3,这表明CW Tau盘可能是边缘引力不稳定的。根据先前波段7偏振观测推断的140 ${\rm μm}$的最大尘埃尺寸,总尘埃质量估计为$\sim250M_{\oplus}$,即使对于更大的粒度,也至少为$80M_{\oplus}$。这一结果表明,CW Tau盘尽管很小,但质量相当大。此外,我们清楚地确定了一个间隙结构位于$\sim20$ au,这可能是由一个巨大的行星。尽管有这些有趣的特征,CW Tau盘在ALMA带6处具有正常的盘光度,大小和光谱指数,这可能是II类盘质量预算问题的线索。
2022-03-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Investigating planet formation in circumstellar disks: CARMA observations of RY Tau and DG Tau
本文介绍了年轻恒星RYTau和DGTau周围星周盘在波长为1.3mm和2.8mm处热尘埃辐射的CARMA观测结果。地图的角分辨率高达0.15角秒,或20天文单位的金牛座云的距离,这是一个高出2倍,迄今已取得的这些波长。由此产生的磁盘图像的前所未有的细节使我们能够解决与行星形成有关的三个重要问题。(1)星周尘埃的径向分布是怎样的?(2)尘埃排放是否显示出任何可能表明(原)行星存在的间隙迹象?(3)尘埃的性质取决于轨道半径吗?我们发现,无论是一个经典的幂律或粘性盘演化的相似性解决方案方面的磁盘表面密度建模,再现观测。来自RYTau的1.3毫米图像显示了两个相隔0.2角秒的峰值,尘埃辐射朝着恒星位置下降,这在大约2- 4 sigma处很明显。对于RYTau和DGTau,在半径大于15 AU的尘埃排放显示没有显着偏离未扰动的粘性盘模型。特别地,在灰尘分布中没有检测到径向间隙。在合理的假设下,我们排除了质量超过5个木星质量的行星的存在,这些行星绕着两颗恒星的距离在10到60 AU之间。通过比较1.3mm和2.8mm的观测结果,研究了尘埃不透明度斜率β的径向变化。我们发现DGTau和RYTau的β平均值分别为0.5和0.7。在20和70 AU之间,β的变化小于0.7。这些结果证实了这些星盘中的星周尘埃与星际介质中的尘埃有很大的不同。
2010-03-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revealing the inner circumstellar disk of the T Tauri star S CrA N using the VLTI
目的:我们调查的T金牛星S CrA N的拱星盘的结构和测试的意见是否同意与标准图片提出的赫比格Ae星。方法:用VLTI/AMBER仪器在H、K波段进行低光谱分辨率模式观测。为了解释我们的近红外琥珀色和档案中红外光谱,我们采用了几何和温度梯度模型。结果如下:为了表征盘的大小,我们首先拟合几何模型组成的恒星点源,一个环形盘,和晕结构的vibrium。在H和K带,我们测量的环拟合半径分别为0.73 ± 0.03 mas(对应于0.095 ± 0.018 AU,距离为130 pc)和0.85 ± 0.07 mas(0.111 ± 0.026 AU)。这个K带半径大约是尘埃升华半径的2倍,预计尘埃升华温度为1500 K和灰色尘埃不透明的约0.05 AU,但大约与模型的预测一致,包括回温(即半径约0.12 AU)。推导出的温度梯度模型表明,磁盘是大约面对由两个磁盘组件与恒星和磁盘之间的间隙。内盘部分的温度接近尘埃升华温度,强度分布很窄,径向延伸范围从0.11 AU到0.14 AU。结论:我们的几何模型和温度梯度模型都表明,金牛座T星S CrA N被一个内半径为0.11 AU的拱星盘所包围。内部温度梯度盘分量的狭窄延伸意味着存在热的内部边缘。
2012-07-10 astro-ph.SR
Panchromatic observations and modeling of the HV Tau C edge-on disk
我们提出了新的高空间分辨率(<0.1”)1-5微米自适应光学图像,干涉1.3毫米连续和12 CO 2-1地图,和350微米,2.8和3.3毫米的HV Tau系统的通量测量。我们的自适应光学图像揭示了一个异常缓慢的轨道运动内紧HV头AB对,这表明一个高度偏心的轨道和/或一个大的deprojected物理分离。HV Tau C边缘上原行星盘的散射光图像表明,尘埃散射相函数的各向异性几乎与波长无关,从0.8到5微米,而尘埃不透明度在同一范围内显着降低。这些图像进一步揭示了一个明显的横向不对称的磁盘,不改变超过2年的时间尺度。我们进一步检测到径向速度梯度的磁盘在我们的12 CO地图,位于沿相同的位置角的连续辐射的延长,这是一致的开普勒旋转围绕0.5-1 Msun中心恒星,这表明它可能是最大的组成部分在三重系统。我们使用一个强大的辐射转移模型来计算合成磁盘的观测,并使用贝叶斯推断方法来提取磁盘属性的约束。每一个单独的图像,以及光谱能量分布,HV Tau C可以很好地再现我们的模型与完全混合的尘埃颗粒生长已经产生大于星际尘埃颗粒。然而,没有一个单一的模型可以令人满意地同时考虑所有的观察。我们建议,未来的尝试,以模拟这种来源,包括更复杂的灰尘属性和可能的垂直分层。(节录)
2009-11-18 astro-ph.SR
Star-disk interactions in the strongly accreting T Tauri Star S CrA N
本研究通过分光偏振观测和塞曼-多普勒成像,约束了强吸积T Tauri星S CrA N的磁场拓扑和磁层性质,发现其磁场与发射线磁特征不一致,并建议多技术同步观测以进一步研究其吸积-喷流现象。
2023-08-07 astro-ph.SR
An ALMA Continuum Survey of Circumstellar Disks in the Upper Scorpius OB Association
我们目前ALMA 880微米连续观测的20 K和M-型恒星在上天蝎座OB协会,周围的原行星盘。这些数据被用来测量恒星年龄为5- 1100万年的低质量恒星(0.1-1.6 Msun)周围的尘埃含量。在880微米的尘埃连续体中检测到13个来源,其浓度大于3 sigma,推断尘埃质量在0.3到52 Mearth之间。在质量更大的恒星周围,尘埃质量往往更高,但意义是微不足道的,因为没有相关性的概率是p ~ 0.03。通过比较上斯科观测结果与已发表的金牛座分子云II级阶段约1-2百万年恒星周围圆盘的连续测量结果,评估了圆盘中尘埃含量的演变。虽然上斯科盘的尘埃质量平均低于金牛座,但尘埃质量分布的任何差异在小于3sigma时都是显着的。对于质量在0.49 Msun和1.6 Msun之间的恒星,上天蝎座的尘埃盘中的平均尘埃质量比金牛座低,Delta log M尘埃= 0.44 +/-0.26。
2014-04-01 astro-ph.SR
Structure of the Stellar Neighborhood of CQ Tau in the Presence of a Companion in an Elongated Orbit
Crimean Astrophysical Observatory, Russian Academy of Sciences(克里米亚天体物理研究所,俄罗斯科学院)
研究 CQ Tau 恒星邻域结构,通过假设存在周期 10 年的伴星进行尘埃和气体相互作用模拟,发现 M 类恒星虽能形成类似密度降低区域,但尘埃环位置与观测不符,而大质量行星在特定轨道可能形成符合观测的环形尘埃结构。
2026-07-13 astro-ph.SR
Formulation of Non-steady-state Dust Formation Process in Astrophysical Environments
考虑到关键气体物种(关键分子)的碰撞控制粉尘形成过程的动力学,阐述了伴随着化学反应的小团簇的非稳态形成和晶粒的生长。该公式使我们能够评估在天体物理环境中形成的尘埃的尺寸分布和凝结效率。以超新星喷出物中C和MgSiO 3颗粒的形成为例,研究了非稳态效应对新形成颗粒的形成过程、凝聚效率f_{con}和平均半径a_{ave}的影响,并与稳态成核率的计算结果进行了比较.我们发现,稳态成核速率是一个很好的近似,如果碰撞的关键分子tau_{coll}的时标比时标tau_{sat},过饱和比增加,否则的非稳态的效果变得显着,导致较低的f_{con}和较大的a_{ave}。通过对计算结果的检验,我们发现在尘埃形成过程中,当冷却气体满足λ = tau_{sat} / tau_{coll} > 30时,稳态成核率是适用的,并且发现在尘埃形成开始时刻t_{on},f_{con}和a_{ave}由Lambda_{on}唯一确定.作为Lambda_{on}函数的f_{con}和a_{ave}的近似公式可以用于估计新形成的颗粒的质量和典型尺寸,这些颗粒不仅来自超新星喷出物,而且来自演化恒星的质量损失风。
2013-08-08 astro-ph.SR
Resolving the Circumstellar Disk of HL Tauri at Millimeter Wavelengths
我们目前的高分辨率成像对HL Tau的毫米波天文学研究组合阵列(CARMA)的结果。我们获得了1.3和2.7毫米的尘埃连续谱,其角分辨率可达0.13角秒。通过对两个波长的数据同时进行贝叶斯推断的模型拟合,利用一个张开的粘性吸积盘模型,我们估计了HL Tau的物理性质,如密度分布、尘埃不透明度光谱指数、盘质量、盘大小、倾角、位置角和盘厚度。HL Tau的星周盘质量为0.13太阳质量,特征半径为79 AU,倾角为40度,位置角为136度。虽然薄盘模型是首选我们的两个波长的数据,厚盘模型需要解释高的中红外和远红外发射的HL Tau光谱能量分布。这可能意味着大的尘埃颗粒沉降在中平面上,细尘埃颗粒与气体混合。HL Tau盘可能是引力不稳定的,可以在半径50到100 AU之间破碎。然而,我们没有检测到尘埃热连续支持原行星候选人声称由以前的研究使用的观测甚大阵列在1.3厘米。
2011-07-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Spatially Resolved AU-scale Inner Disk around DM Tau
我们提出了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的尘埃连续发射在1.3毫米和12 CO J=2-1线发射的过渡盘DM头周围的观测。DM Tau的圆盘被认为在几个Au内拥有一个无尘的内腔,因为它的光谱能量分布(SED)上没有近红外过量。然而,以前的亚毫米观测无法探测到空洞;相反,我们看到了一个半径约为20 au的尘埃环。在新的ALMA观测中实现的出色的角分辨率,43 × 31质量,允许发现一个4 au半径的内部尘埃环,证实了以前的SED建模结果。该内环在连续谱发射中是对称的,但在12 CO发射中是不对称的。已知的(外)尘埃环在~20金恢复,并显示方位角不对称的强弱侧对比度~1.3。这两个环之间的间隙相对于外环在粉尘排放方面消耗约40倍。一个扩展的外防尘盘被显示出来,与外环分开另一个间隙。内环的位置与太阳系中的主小行星带相当。作为一个具有“原小行星带”的盘,DM Tau系统为类地行星形成区的盘演化和行星形成提供了有价值的线索。
2018-10-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Disk Evolution Study Through Imaging of Nearby Young Stars (DESTINYS): Scattered light detection of a possible disk wind in RY Tau
盘风是年轻恒星吸积和盘演化的重要机制。吸积中的中等质量T-Tauri恒星RY Tau有一个活跃的喷流和以前已知的盘风。对RY Tau系统的档案光学和新的近红外观测显示,两个角状组件从RY Tau延伸出一个圆锥体。从RY Tau周围的圆盘散射的光在近红外可见,但在光学波长下看不到。在近红外线中,将角状物与圆盘分开的暗楔形,表明我们可能看到来自圆盘风的散射光。我们使用存档的ALMA和SPHERE/ZIMPOL I波段观测,结合新获得的SPEHRE/IRDIS H波段观测和现有文献,建立一个简单的几何模型的RY Tau磁盘和磁盘风。我们使用蒙特卡罗辐射转移模型\textit{MCMax3D}创建可比的合成观测,测试的尘埃风的光学效果的影响的意见。我们限制的颗粒大小和尘埃质量需要在磁盘风再现的效果,从观察。一个几何模型让人联想到一个尘埃盘风与小微米至亚微米尺寸的颗粒高于磁盘可以重现观测中看到的光学效应。风的遮蔽分量中的质量被限制为$1\times10^{-9} M_{\odot} \leq M \leq 5\times10^{-8} M_{\odot}$,其对应于风中质量损失率的下限约为$\sim 1\times10^{-8}M_{\odot}\mathrm{yr}^{-1}$。虽然照亮尘埃腔不能排除没有测量的气体速度,我们认为,磁发射盘风是最有可能的情况。
2022-10-05 astro-ph.SR
Sintering-induced Dust Ring Formation in Protoplanetary Disks: Application to the HL Tau Disk
ALMA对HL Tau的最新观测揭示了其周星盘中壮观的同心尘埃环。我们试图解释的多环结构的聚集烧结的结果。已知烧结会降低粉尘聚集体的粘附效率,并且发生在略低于其组成材料的升华点的温度下。在这里,我们提出了一个尘埃生长模型,结合烧结和使用它来模拟全球尘埃演化,由于烧结,凝聚,破碎,径向向内漂移在一个模型化的HL Tau磁盘。我们发现,聚集体组成的多个物种的挥发性冰经历烧结,碰撞破坏,并堆积在多个位置稍外的雪线的挥发物。在波长为0.87- 1.3毫米时,这些烧结区表现为光谱斜率为$\approx 2$的明亮的光学厚环,而非烧结区表现为光谱斜率为$\approx$ 2.3- 2.5的较暗的光学薄环。烧结区和非烧结区的观测特征分别与HL Tau盘中发现的主要亮环和暗环的观测特征相一致。径向堆积和垂直沉降同时发生,如果磁盘湍流是弱的,如果单体构成的聚集体是$\sim 1~{\rm μm}$的半径。对于$T = 310(r/1~{\rm AU})^{-0.57}~{\rm K}$的径向气体温度分布,我们的模型完美地再现了光学厚亮环的亮度温度,并再现其轨道距离的精度为$\lesssim$ 30%。
2016-02-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Inner Disk and Accretion Flow of the Close Binary DQ Tau
我们提出了多历元的光学和近红外(NIR)测光和光谱的光谱的金牛座T星DQ头。使用SMARTS ANDICAM获得的光度监测恢复了以前看到的光通量和15.8天的双星轨道周期之间的相关性,蓝色通量峰值发生在大多数观测到的近星点通道附近。这是第一次,我们发现轨道周期与近红外亮度和颜色之间的相关性更加一致。在近红外脉冲事件的发病率平均提前几天在光学,与上升通常开始附近的apastron轨道阶段。我们进一步获得了五个时期的光谱使用IRTF SpeX,波长范围为0.8至5微米,并推导出红外过量发射的光谱。过剩的形状和强度随时间而变化,在双星轨道的大部分时间里,特征尘埃排放较冷和较弱(T ~ 1100-1300 K),而在近星点通过之前,尘埃排放较强/较热(T ~ 1600 K,表明尘埃升华)。我们建议,我们的研究结果是大致一致的预测模拟的磁盘结构和吸积流周围的密近双星,与不同的尘埃排放可能跟踪吸积流的演变下降向内通过一个circumbinary盘腔和饲料吸积脉冲跟踪的光学测光和近红外发射线。然而,我们的结果也显示了更复杂的行为,这张简单的图片无法完全解释,需要进一步的观察和建模才能完全解释。
2019-04-12 astro-ph.SR
Testing dust trapping in the circumbinary disk around GG Tau A
围绕GGTau A双星系统的原行星盘是迄今为止研究最多的年轻环双星盘之一。在亚毫米/毫米波长的尘埃连续辐射观测中发现了一个尘埃环,位于距离系统质心200 AU和300 AU之间。如果盘和双星轨道共面,考虑到观测到的双星系统中恒星的投影分离,双星系统和其环双星盘之间的潮汐相互作用的经典理论预测的截断半径明显小于测量的毫米大小的尘埃环的内半径。我们调查的起源,这种尘埃环结构的GG头A盘,测试之间的相互作用的二进制和磁盘是否可以产生一个尘埃陷阱在所观察到的环的位置,并讨论了另一种方案,调用磁盘和恒星轨道平面之间的错位。我们运行一组流体动力学模拟的轨道一致的天体测量解决方案的GG头A恒星自行车,并为不同的磁盘温度和粘度。然后,我们在后处理中应用尘埃演化模型,以恢复毫米级颗粒的分布。比较模型和观测结果,我们发现,如果双星轨道和盘是共面的,环双星盘的潮汐截断将发生在一个半径太小相比,由尘埃观测推断的内边缘,和模型中的压力隆起和尘埃环将位于<150 AU从恒星系统的质心。这表明GG Tau A盘不能与双星轨道平面共面。我们还讨论了错位磁盘的情况下,这表明,为了使尘埃捕获发生在所观察到的半径,磁盘和轨道平面必须错位约25度的角度的可行性。
2016-10-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
NIKA2 observations of dust grain evolution from star-forming filament to T-Tauri disk: Preliminary results from NIKA2 observations of the Taurus B211/B213 filament
本研究利用IRAM 30米望远镜的NIKA2相机观测Taurus B211/B213丝,推导尘埃发射率指数β,发现β从丝和前恒星核到原恒星核再到T-Tauri盘逐渐减小,揭示了尘埃颗粒在1-2 Myr内从均匀到显著增大的演化过程。
2023-10-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Understanding the water emission in the mid- and far-IR from protoplanetary disks around T~Tauri stars
我们研究了金牛座T星周围的原行星盘的哪些性质影响了中红外和远红外水线起源地区的物理和化学以及它们各自的线通量。我们为未来的观察寻找诊断方法。与代码ProDiMo,我们建立了一系列的模型,探索一个大的参数空间,计算旋转和振转的水在非局部热力学平衡(非LTE)的转变。我们选取了中红外区的跃迁和远红外区的基本邻位和对位水跃迁,研究了线发射区的化学和局部物理条件。我们计算斯皮策光谱为每个模型,并比较远红外和中红外线。此外,我们使用中红外颜色将水线预测与尘埃连续体联系起来。影响水线通量的三个以上的因素是:磁盘的气体质量,尘埃-气体质量比,尘埃的最大粒径,ISM(InterStellarMedium)紫外辐射场,Dubrulle沉降的混合参数,磁盘耀斑参数,和尘埃的粒度分布。前四个参数对中红外线的影响远大于远红外线。水光谱背后的一个关键驱动因素是尘埃不透明度,它设置了水线发射区域的位置。我们确定了三种类型的参数。参数,如尘气比,ISM辐射场,尘埃粒径分布,中红外线的影响更大,而远红外转换的影响更大的耀斑指数。气体质量极大地影响了这两种状态下的谱线。需要更高的光谱分辨率和线灵敏度,如詹姆斯韦伯太空望远镜,以检测统计相关的个别水线样本,以进一步区分这些类型的参数。
2015-10-06 astro-ph.SR
Grain size constraints on HL Tau with polarization signature
HL Tau周围的原行星盘的毫米波偏振被解释为与盘中的磁场对齐的细长尘埃颗粒的发射。然而,热尘埃发射的自散射也可以解释观察到的毫米波偏振。在本文中,我们报告了HL Tau盘的毫米波偏振与自极化的模型。尘埃颗粒被假定为球形,并具有幂律尺寸分布。我们改变了最大粒径与固定的尘埃成分在一个固定的磁盘模型,找到重现所观察到的签名的粒径。我们发现,偏振矢量的方向和偏振度可以用自散射来解释。此外,只有当最大晶粒尺寸为$\sim 150 {\rm~μm}$时,才能解释极化程度。从偏振获得的颗粒尺寸不同于毫米或更大的尺寸,如果发射是光学薄的,则先前从尘埃不透明度系数的光谱指数预期该尺寸。我们讨论了多孔粉尘聚集体可以解决这两个约束之间的最大粒径的不一致。
2016-02-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
V819 Tau: A Rare Weak-Lined T Tauri Star with a Weak Infrared Excess
我们使用斯皮策的数据来推断,V819 Tau,金牛座的一个弱线金牛座T星的小红外过量,是真实的,而不是归因于“同伴”10角秒以南。我们没有确认HBC 427和V410 X射线3中的中红外过量,它们也是同一区域的非吸积金牛座T星;相反,对于前一个物体,过量来自东方9角秒的红色伴星。一个单一的温度黑体适合的连续过量的V819头意味着尘埃温度为143 K,但是,更好的拟合时,实现弱10和20微米的硅酸盐发射功能也包括在内。我们推断一个磁盘的亚微米硅酸盐颗粒约1 AU和几个100 AU之间的恒定的表面密度分布。V819 Tau的中红外过量可以成功地用主要由小的无定形橄榄石颗粒组成的尘埃在85 K的温度下建模,并且大多数过量发射是光学薄的。该盘可能仍然是原始的,但缺乏气体,因此寿命很短,或者已经处于碎片盘阶段,这将使其成为已知最年轻的碎片盘系统之一。
2009-10-30 astro-ph.SR
Dust and Gas in the disc of HL Tauri: Surface density, dust settling, and dust-to-gas ratio
最近ALMA对HL Tau周围圆盘的观测揭示了一个非常复杂的尘埃空间分布。我们提出了一个辐射转移模型占观察到的差距和明亮的环,以及辐射率指数的径向变化。我们发现,与周围的环相比,主要间隙中的尘埃密度至少减少了10倍。环质量范围从10-100 M $_{\oplus}$的灰尘,并且,我们发现,每个最深的差距是一致的,高达40 M $_{\oplus}$的灰尘去除。如果这些物质积累成岩石体,这些将接近失控的气体吸积点。我们的模型表明,最外层的环是耗尽毫米颗粒相比,中央环。这表明在中心区域中的更快的晶粒生长和/或较大晶粒的径向迁移。ALMA观测到的间隙形态--在所有方位角上与明亮的环分离良好,并显示出高度的对比度--表明毫米级尘埃盘在几何上是薄的(刻度高度$\approx$ 1 au,100 au),并且已经发生了大量的大颗粒沉降。假设一个标准的尘埃沉降模型,我们发现,观察是一致的湍流粘性系数的几个$10^{-4}$。我们估计,在这个薄层的气体/尘埃比为5的顺序,如果初始比例为100。HCO $^+$和CO的排放是一致的气体开普勒运动周围的1.7 $M_\odot$恒星半径从$\leq 10 - 120\,$ au。
2016-01-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detailed radial scale height profile of dust grains as probed by dust self-scattering in HL Tau
本研究利用高分辨率偏振观测分析HL Tau尘埃颗粒径向标高剖面,发现内盘厚、外盘薄的结构及可变湍流特征,为原行星盘尘埃沉降和行星形成机制研究提供新见解。
2025-08-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence of Grain Alignment by Magnetically Enhanced Radiative Torques from Multiwavelength Dust Polarization Modeling of HL Tau
基于更新后的POLARIS代码,通过MRAT机制和自散射建模重现了HL Tau在0.87、1.3和3.1毫米的多波长尘埃偏振,揭示了含铁团簇大颗粒的排列机制并约束了颗粒尺寸。
2024-07-29 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
ALMA chemical survey of disk-outflow sources in Taurus (ALMA-DOT) III: The interplay between gas and dust in the protoplanetary disk of DG Tau
行星在原行星盘中形成,并继承了它们的化学成分。因此,了解磁盘的分子内容至关重要。我们的目标是表征DG Tau盘中分子的分布和丰度。在ALMA金牛座外流源的化学调查(ALMA-DOT)的背景下,我们分析了ALMA在H2 CO 3(1,2)-2(1,1),CS 5-4和CN 2-1中的DG Tau盘的观测,在~0.15”,即~18 au在121 pc。H2 CO和CS起源于1.3mm尘埃连续体边缘的盘环,CS探测相对于H2 CO的外盘区域(分别在~70和~60 Au处达到峰值)。CN起源于最外层的磁盘/信封区峰值在~80 Au。H2 CO主要由磁盘发射,而CS探针也可能吸积到磁盘上的两个流的材料与发射的峰值流连接到磁盘。环和盘高平均柱密度为~2.4-8.6e13 cm-2(H2 CO)、~1.7-2.5e13 cm-2(CS)和~1.9-4.7e13 cm-2(CN)。非锐化掩模揭示了一个环的增强尘埃排放在~40 AU,即外面的CO雪线(~30 AU)。CS和H2 CO排放是共空间的,表明它们是化学联系的。在1.3mm连续谱边缘观察到的分子发射环可能是由于尘埃不透明度效应和/或内盘中的continunum过减;以及在mm尘埃边缘增加的UV渗透和/或温度反演,这将导致这些分子的气相形成和解吸。此外,H_2CO和CS的来源于尘埃辐射增强环之外,这也与0.87mm处的线偏振变化相吻合。这表明…
2020-11-20 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The long wavelength view of GG Tau A: Rocks in the Ring World
我们提出了第一次检测GG Tau A在厘米波长,与弧分钟Microkelvin成像仪大阵列(AMI-LA)在16 GHz的频率(λ = 1.8 cm)。在大于6 σ rms处探测到该源,积分通量密度为S = 249+/-45 μJy。我们使用这些新的厘米波数据,结合从文献中编译的其他测量,研究这个不寻常的原行星系统的尘埃排放的长波长尾巴。我们使用MCMC为基础的方法来确定极大似然参数的一个简单的参数化光谱模型,并考虑不透明度和质量的尘埃有助于微波发射。我们推导出一个大约为0.1太阳质量的尘埃质量,限制发射区的尺寸,发现λ > 7 mm处的不透明度指数小于1,这意味着尺寸超过4 cm的颗粒对尘埃种群的贡献。我们认为,这表明GG Tau A系统内的凝结已经进行到尘埃颗粒已经生长到几厘米大小的小岩石的程度。考虑到相对年轻的GG Tau协会的年龄,结合低派生盘质量,我们认为,该系统可能提供一个有用的测试案例快速核心吸积行星形成模型。
2013-07-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Nonsticky Ice at the Origin of the Uniformly Polarized Submillimeter Emission from the HL Tau Disk
最近对年轻恒星HL Tau的(亚)毫米偏振观测已经成功地探测到了它的拱星盘的偏振辐射。在0.87 mm处观察到的偏振模式是均匀的,并且平行于盘的短轴,这与最大半径为$\approx 100~μm$的尘埃颗粒的热发射的自散射一致。然而,这一最大尺寸是相当小的比预期的尘埃演变模型,假设一个高的粘附效率的冰粒。在这里,我们建议,出乎意料的小颗粒尺寸可以解释,如果CO $_2$冰覆盖的颗粒在HL Tau磁盘的外部区域。CO $_2$冰是最主要的星际冰之一,实验室实验表明它的粘性很差。基于计及CO $_2$冰幔、聚集体烧结和后处理辐射转移的尘埃演化模型,我们模拟了HL Tau在0.87 mm处的偏振观测,发现计及CO $_2$冰幔的模型与观测结果吻合较好。这些模型还预测,只有位于H $_2$ O和CO $_2$雪线之间的粒子才能长到毫米到厘米大小,并且它们的快速向内漂移导致了类似于HL Tau盘的10 au间隙的局部尘埃间隙。我们还建议,毫米光谱指数的HL Tau磁盘的外部主要是由该地区的光学厚度控制,并不一定表明尘埃生长到毫米大小。
2019-05-08 astro-ph.EP 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
The disk around the brown dwarf KPNO Tau 3
我们目前的亚毫米观测年轻的棕矮星KPNO头1,KPNO头3,和KPNO头6在450微米和850微米采取的亚毫米波段的詹姆斯克拉克麦克斯韦望远镜的普通用户测辐射热计阵列。KPNO Tau 3和KPNO Tau 6先前已被确定为含有吸积盘的II类天体,而KPNO Tau 1已被确定为III类天体,没有显示出环亚恒星物质的证据。我们对KPNO Tau 3周围冷尘埃的3 sigma探测意味着总盘质量为(4.0 +/- 1.1)x 10^{-4} Msolar(假设气尘比为100:1)。我们对KPNO Tau 1或KPNO Tau 6周围的任何圆盘分别施加<2.1 x 10^{-4} Msolar和<2.7 x 10^{-4} Msolar的严格约束。对KPNO Tau 3及其盘的光谱能量分布进行建模表明,其盘的性质(几何形状,尘埃质量和粒度分布)与其他棕矮星盘和低质量T-Tauri星的观测结果一致。特别是,KPNO Tau 3的盘-主质量比与至少一些棕矮星通过与低质量恒星相同的机制形成的情况一致。
2014-07-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Aperture Synthesis Imaging of V892 Tau and PV Cep: Disk Evolution
我提出了一个研究的两个赫比格Ae星是在完全不同的演化阶段:V892头和PV Cep。利用毫米波天文学研究组合阵列(CARMA)在1.3和2.7毫米波长处获得的分弧秒干涉观测,我首次解决了它们的圆盘。我推断,500万年前的V892 Tau具有低尘埃不透明度指数$β$ =1.1,盘质量为0.03 $\msun$。这些值对应于它的尘埃生长成厘米大小的结构。相比之下,非常年轻的(几个10 $^5$年)PV Cep具有相当高的不透明度指数$β$ =1.75和更大的盘0.8 $\msun$。PV Cep是所有Herbig Ae恒星周围最年轻的解析盘。与最年轻的金牛T和0类恒星不同,它们含有大的加工过的颗粒,年轻的赫比格Ae恒星PV Cep盘含有类似ISM的未加工的尘埃。这表明PV Cep的尘埃演化比T Tauri恒星慢。我还提出了高空间分辨率的干涉观测的PV Cep流出。流出倾斜度与该区域HH 315中已知的赫比格-哈罗流的方向一致。
2010-08-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dual-Wavelength ALMA Observations of Dust Rings in Protoplanetary Disks
我们介绍了新的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)观测金牛座的三个原行星盘在2.9\,mm和比较与以前的1.3\,mm的数据都在角分辨率为$\sim0.''1$(15\,au的金牛座的距离)。在单环盘DS Tau,双环盘GO Tau和多环盘DL Tau中,在两个波长处检测到相同的环,径向位置从50到120 μ m。为了量化的粉尘排放形态,所观察到的vibrium建模与径向强度分布的参数处方。圆盘外半径取为模型强度分布中包围的总通量的95%,在三个圆盘的两个波长处是一致的。尘埃演化模型表明,尘埃捕获在当地的压力最大值在外盘可以解释所观察到的模式。尘埃环大部分尚未解决。在DS Tau中边缘解析的环在较长波长处显示出一个暂时较窄的环,这是有效的尘埃捕获所预期的观测特征。光谱指数($α_{\rm mm}$)向外增加,并表现出局部最小值,对应于尘埃环的峰值,表明在整个磁盘的颗粒特性的变化。尘埃环中较低的光学厚度($τ\sim$在2.9mm处为0.1- 0.2,在1.3mm处为0.2- 0.4)表明,尘埃环中的颗粒可能已经生长到毫米大小。原行星盘中无处不在的尘埃环改变了尘埃颗粒的整体动力学和演化,可能为新一代行星形成铺平了道路。
2020-06-04 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Residual Gas & Dust Around Transition Objects and Weak T Tauri Stars
年轻恒星周围的残留气体可以使恒星旋转,使类地行星的轨道变圆,并拂走那些被认为是类地行星形成标志的尘埃碎片。我们已经进行了一个敏感的搜索残留气体和尘埃的类地行星区域周围的年轻恒星的年龄范围从几百万年到~10万年的年龄。使用高分辨率的4.7微米光谱的过渡对象和弱金牛座T星,我们寻找弱连续过剩和CO的基本发射,仔细校正恒星的贡献后,观察到的光谱。我们发现,从过渡对象的CO排放是较弱的,位于更远离恒星比CO排放的非过渡金牛座T星具有类似的恒星吸积率。差异可能是化学和/或动力学效应的结果(即,低CO丰度或接近低质量行星)。弱金牛T星在低通量水平(5 x 10^(-20)- 10^{-18} W/m^2)下没有CO基本辐射。我们说明了我们的研究结果可以用来限制在这些系统中的残留磁盘气体含量,并讨论其潜在的影响,恒星和行星形成。
2017-01-24 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Taurus Boundary of Stellar/Substellar (TBOSS) Survey II. Disk Masses from ALMA Continuum Observations
我们报告885 $μ$米ALMA连续通量密度为24金牛座成员跨越恒星/亚恒星边界,光谱类型从M4到M7.75。在24个系统中,有22个系统的检测水平在1.0 - 55.6 mJy之间。两个未检测到的是过渡盘,尽管样品中的其他过渡盘被检测到。使用标准标度律和辐射传输模型将ALMA连续测量值转换为质量,得出的尘埃质量估计值范围为$\sim$ 0.3 - 20 M $_{\oplus}$。尘埃质量显示出下降的趋势,与中心物体质量相结合的结果,从亚毫米测量更大的金牛座成员。亚恒星盘是一个连续序列的一部分,而不是一个独特的群体。与在亚恒星极限上具有类似质量的较老的上斯科成员相比,金牛座盘更明亮,质量更大。金牛座和上天蝎座的人口是一致的近似线性关系在$M_{dust}$到$M_{star}$,虽然推导出的幂律斜率强烈依赖于恒星演化模型和尘埃温度关系的选择。金牛座早期M星周围的中间盘包含的小固体质量与开普勒行星系中围绕M矮星的短周期轨道上的重元素平均数量相当,盘尘埃质量的数量级分布在中间值附近。假设气体与尘埃的比例为100:1,只有少数低质量恒星和棕矮星的总盘质量适合于巨行星的形成,这与巨行星绕M-矮星的低频率相一致。
2017-12-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Probing dust and grain growth in the optically thick circumbinary ring of V892 Tau
本研究通过多波长分析探测V892 Tau双星环中的尘埃特性,确定尘埃表面积密度和温度剖面,并揭示尘埃颗粒破碎速度和潮汐扰动对颗粒生长的限制。
2025-09-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
The radial distribution of dust species in young brown dwarf disks
我们提出了一个年轻的棕矮星磁盘尘埃物种的径向分布的研究。我们的工作是基于对金牛座-御夫座恒星形成区棕矮星10和20微米硅酸盐发射特征的成分分析。我们工作的一个基本发现是,与金牛座中质量更高的金牛T星相比,褐矮星在盘的冷分量中表现出更强的尘埃加工迹象。对于几乎所有的目标,我们发现一个扁平的磁盘结构,这是一致的,在这些磁盘中观察到的尘埃处理的更强的迹象。对于一个棕矮星2 M04230607的情况下,我们发现镁橄榄石的质量分数是一个因素的~3高出外盘相比,内盘区域。简单的大规模径向混合不能解释尘埃化学成分的这种梯度,一些局部的结晶形成机制可能在这个圆盘中是有效的。在棕矮星盘的外部寒冷区域,相对丰富的结晶硅酸盐提供了一个有趣的类比彗星。在这方面,我们已经讨论了各种机制,已提出的彗星的形成和向外运输的高温材料的适用性。我们还介绍了两个金牛座棕矮星,2 M04414825和CFHT-BD-Tau 9的钱德拉X射线观测。我们发现2 M04414825(其具有~12%的结晶质量分数)在X射线中比CFHT-BD-Tau 9(其具有~35%的结晶质量分数)亮超过一个数量级。结合以前的X射线数据,我们发现内盘晶体的质量分数是反相关的X射线强度。
2011-11-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Grain Growth in the Circumstellar Disks of the Young Stars CY Tau and DoAr 25
我们提出了新的结果,从ENUE @EVLA计划的两个年轻的恒星:CY Tau和DoAr 25。我们跟踪连续发射所产生的从他们的circusmellar磁盘空间分辨观测,下降到几十个AU尺度,在λ = 0.9,2.8,8.0,和9.8毫米的DoAr 25和λ = 1.3,2.8,和7.1毫米的CY Tau。此外,我们限制的排放量,其起源是从5厘米观测热尘埃排放不同。直接从干涉测量数据,我们发现,在7毫米和1厘米的观测跟踪发射从光盘,而毫米波观测跟踪扩展磁盘结构。从一个物理盘模型中,我们描述了CY Tau和DoAr 25在短于5 cm波长处的盘结构,我们发现:(1)尘埃连续辐射在所观察到的波长和所研究的空间尺度上是光学薄的,(2)尘埃不透明度的恒定值不是我们的观测所保证的,(3)尘埃不透明度光谱指数的高度显著径向梯度,β与观测到的两个圆盘中的尘埃排放一致,内圆盘中的β较低,外圆盘中的β较高。假设尘埃性质的变化仅仅是由于最大颗粒尺寸(amax)的变化而引起的,我们限制了两个圆盘中amax的径向变化,从内盘中的厘米级颗粒(R < 40 AU)到外盘中的毫米级颗粒(R > 80 AU)。这些观测约束与径向漂移障碍的理论预测一致,然而,如果这些磁盘具有较低的湍流和/或如果尘埃可以在高速碰撞中幸存下来,则尘埃颗粒的碎片可以解释我们的amax(R)约束。
2015-09-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dust enrichment and grain growth in a smooth disk around the DG Tau protostar revealed by ALMA triple bands frequency observations
本研究通过 ALMA 三波段观测分析了 DG Tau 原行星盘的尘埃分布,发现其平滑无次结构,且内部尘埃富集、颗粒大小分布不均,为微行星形成机制提供了重要线索。
2023-07-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
A dust and gas cavity in the disc around CQ Tau revealed by ALMA
ALMA提供的高分辨率和灵敏度的结合正在彻底改变我们对原行星盘的理解,因为它们的大量气体和尘埃分布可以独立研究。在本文中,我们提出了解决ALMA观测连续发射($λ=1.3$毫米)和CO同位素($^{12}$ CO,$^{13}$ CO,C $^{18}$ O $J=2-1$)的综合强度从附近的光盘($d = 162$ pc),中间质量($M_{\star}=1.67\,M_{\odot}$)前主序星CQ Tau。数据表明,在连续的内部抑郁症,并在$^{13}$ CO和C $^{18}$ O发射。我们采用了热化学模型的光盘再现连续和气体径向强度分布,连同光盘SED。该模型表明,需要一个气体内腔的大小之间的15和25 au的再现数据与密度耗尽因子之间的$\sim 10^{-1}$和$\sim 10^{-3}$。尘埃连续体中不同空腔的径向轮廓由以$R_{\rm dust}=53\,$ au为中心、宽度为$σ=13\,$ au的高斯环描述。三维气体和尘埃的数值模拟与嵌入式行星盘在一个分离的中心恒星的$\sim20\,$ au和质量的$\sim 6\textrm{-} 9\,M_{\rm Jup}$再现定性的气体和尘埃配置文件的CQ头盘。然而,一个行星模型似乎无法重现使用热化学模型预测的尘埃高斯密度分布。
2019-05-02 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Porous Dust Particles in Protoplanetary Disks: Application to the HL Tau Disk
本研究通过考虑多孔尘埃的不透明度与自散射偏振特性,并用贝叶斯方法拟合HL Tau盘的ALMA与VLA观测,解释连续谱与偏振约束的颗粒尺寸矛盾。
2023-05-31 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Small and Large Dust Cavities in Disks around mid-M Stars in Taurus
本文利用ALMA高分辨率观测分析金牛座6个中M型星周围星盘,发现多样大小的尘埃空腔,并结合可见度建模与SED拟合探讨其成因及恒星质量依赖。
2024-02-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
SMA 200-400 GHz Survey for Dust Properties in the Icy Class II Disks in the Taurus Molecular Cloud
本文利用SMA在200-400 GHz对金牛座47个Class II原行星盘进行巡天,发现其光谱指数集中且受极不透明尘埃热发射主导,揭示了以往对光学深度和尘埃质量的低估,并指出水雪线外受势垒限制的尘埃生长对行星形成的影响。
2024-05-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exploring the Grain Properties in the Disk of HL Tau with an Evolutionary Model
我们的模型ALMA和VLA毫米径向轮廓的磁盘周围HL头约束的尘埃颗粒的属性。我们采用Lynden-Bell & Pringle的盘演化模型,计算了它们的温度、密度、结构和辐射。这些盘被内部粘性加热,并被中心恒星和温暖的包层照射。我们考虑一个尘埃粒度分布$n(a) da \propto a^{-3.5} da $,并改变大气和中平面的最大粒度,$a_{\rm max}=100\ μ$ m,1 mm和1 cm。我们还包括粉尘沉降,并将粉尘与气体的质量比从ISM值的1倍变化到9倍。我们发现,模型,可以适应所观察到的水平的发射沿所有波长的配置文件有一个最大晶粒尺寸$a_{\rm max} = 100 \ μ$ m的气氛,和一个中平面与$a_{\rm max}=1$厘米。圆盘的子结构,与赤字的排放在差距,可能是由于在这些地区的尘埃性质,是不同于那些在环。我们测试的不透明效果(不同的$a_{\rm max}$)和灰尘质量赤字(更小的灰尘气体质量比)的差距。我们发现,更好地再现的排放曲线的模型与灰尘赤字的差距,虽然组合效应也是可能的。这些模型的总尘气质量比是ISM值的两倍,需要达到7.8 mm VLA剖面的排放水平。
2019-11-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Planet gaps in the dust layer of 3D protoplanetary disks: I. Hydrodynamical simulations of T Tauri disks
内容:虽然亚微米和微米大小的尘埃颗粒通常与原行星盘中的气相很好地混合,但较大的颗粒将部分解耦,因此具有与气体不同的分布。这对预测原行星盘的可观测性产生了影响,因为仅对气体的研究将提供一个不准确的图像。具体来说,在行星存在下的间隙打开标准通常是针对气相进行研究的,而一旦颗粒达到毫米大小,尘埃层的情况可能会大不相同,这就是ALMA所观察到的。目的:我们的目标是调查的形成和结构的行星间隙的尘埃层的原行星盘与嵌入的行星。研究方法:我们执行3D,气体+尘埃SPH模拟的原行星盘与行星在一个固定的圆形轨道上在40 AU研究的气体和尘埃的分布和密度在磁盘的演变。我们运行了一系列模拟,其中行星质量和尘埃颗粒大小不同。结果如下:我们发现,尘埃层中的间隙比气相中的间隙更引人注目,对于更大质量的行星和更大的颗粒,它更深更宽。对于一个足够大的行星,我们注意到,厘米大小的颗粒仍然在间隙内的共转和他们的人口在外盘显示出一个不对称的结构,一个签名的磁盘行星相互作用,即使是一个圆形的行星轨道,这应该是可观察到的ALMA。
2010-05-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observational constraints on dust disk sizes in tidally truncated protoplanetary disks in multiple systems in the Taurus region
恒星多样性对行星形成盘演化的影响仍然是争论的主题。在这里,我们提出和分析磁盘结构周围的10个多恒星系统,包括在一个公正的,高空间分辨率的调查进行ALMA的32原行星盘在金牛座恒星形成区域。在前所未有的空间分辨率~0.12”,我们探测和空间解析所有主要恒星周围的磁盘,以及8个二级和一个三级恒星周围的磁盘。多恒星系统周围的尘埃半径小于相同恒星质量范围内和同一区域内的单恒星周围的尘埃半径。在多个恒星系统中的磁盘也显示了一个陡峭的衰减毫米连续辐射的外半径比磁盘周围的单星,暗示的影响,潮汐截断盘的形状在多个系统。然而,只有当双星的偏心率相当高(通常>0.5),或者观测到的尘埃半径比气体半径小两倍,就像孤立系的典型情况一样,观测到的尘埃盘半径和观测到的恒星分离之间的比值才与潮汐截断效应的分析预测相一致。要解决这个问题,需要对多恒星系统中的气盘气体发射进行类似的高分辨率研究。
2019-07-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence for Dust Depletion in a Misaligned Protoplanetary Disk with JWST
本文利用 JWST MIRI 光谱在 UX Tau A 错位内盘中探测到尘埃耗竭,提出内外盘错位阻碍物质补充的机制,并估算出最短耗竭时标约 0.1 年,证明可通过中红外连续谱变化间接识别错位内盘。
2024-09-05 astro-ph.EP astro-ph.SR