Probing the 9.7μm Interstellar Silicate Extinction Profile through the Spitzer/IRS Spectroscopy of OB Stars
9.7 $μ$ m的星际光谱特征,产生于无定形硅酸盐尘埃的Si-O伸缩,是红外(IR)中最强的消光特征。原则上,这一特征的光谱轮廓可以让人们诊断星际硅酸盐物质的矿物组成。然而,在观测上,9.7 $μ$ m星际硅酸盐消光剖面没有很好地确定。本文利用5颗早期型(1颗O型和4颗B型)恒星的Spitzer/IRS光谱,并与同光谱类型的未红化恒星的光谱进行了比较,以探测9.7 $μ$ m附近硅酸盐尘埃的星际消光。我们发现,虽然硅酸盐消光剖面的峰值都在~9.7 $μ$ m,两颗星表现出FWHM ~2.0 $μ$ m的窄特征,三颗星表现出FWHM ~3.0 $μ$ m的宽特征。我们还发现,9.7 $μ$ m的消光功能的宽度没有表现出任何环境依赖性。通过对我们的五颗恒星进行平均,得到了平均为9.7μm的消光轮廓,其半高宽约为2.2 $μ$ m,与沿着天鹅座OB 2 No.12和WR 98 a视线的典型弥散星际介质非常相似。最后,给出了一个解析公式来描述星际消光系数在$0.9μ{\rm m} < λ< 15μ{\rm m}$红外波段的变化。
2018-05-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
Disentangling protostellar evolutionary stages in clustered environments using Spitzer-IRS spectra and comprehensive SED modeling
在研究星团中形成的原恒星的演化阶段时,任何星团内介质的作用都不能忽视。高前景消光可能导致年轻恒星物体(YSO)似乎处于比实际更早的进化阶段,特别是当使用像光谱指数这样的简单标准时。为了解决这个问题,我们已经收集了详细的SED表征的样本56斯皮策确定的候选YSO在集群NGC 2264和IC 348。对于这些,我们使用的光谱与斯皮策太空望远镜上的红外光谱仪和辅助多波长光度测定。主要目的有两个:1)讨论光谱特征的作用,特别是那些由于冰和硅酸盐,在确定YSO的演化阶段,和2)进行综合建模的光谱能量分布(SED)增强的IRS数据。该SED包括辅助光学亚毫米波多波长数据,以及9.7微米硅酸盐功能和来自IRS光谱的无线部分的中红外连续光谱的准确描述。我们发现,使用这种方法,我们可以区分真正的原恒星在集群T金牛星伪装成原恒星由于外部前景灭绝。我们的研究结果强调了在远红外/亚毫米波长范围内的光度数据的重要性,在足够高的角分辨率,更准确地分类集群成员。随着赫歇尔空间天文台的出现,这样的观测现在成为可能。
2010-05-11 astro-ph.SR
Interplay between chemistry and dynamics in embedded protostellar disks
恒星形成研究的一个基本部分是将年轻的恒星物体置于演化序列中。建立一个强大的进化分类方案不仅可以让我们了解太阳是如何诞生的,还可以预测一个给定的原恒星将成为什么样的主序星。传统上,低质量的年轻恒星天体是根据其SED的形状来分类的。然而,这样的方法容易由于简并而导致误分类,并且不约束时间演化。最近,年轻的恒星物体已被分类的基础上,信封,磁盘和恒星质量确定从解决图像的连续和线发射在亚毫米波长。通过两个I类源的详细建模,我们的目标是确定准确的速度分布,并探讨在这些对象中的冻结化学的作用。我们提出了新的亚毫米波阵列观测的连续和HCO $^+$线发射在1.1毫米朝向两个原恒星,IRS 63和IRS 43在蛇夫座恒星形成区。使用尘埃辐射传输来拟合SED和连续图像,并使用线辐射传输来产生合成位置-速度图,对源进行详细建模。我们使用$χ^2$搜索算法来找到最适合数据的模型,并估计模型变量的误差。我们的最佳拟合模型目前磁盘,信封和恒星的质量,以及HCO $^+$丰度和倾角的两个来源。我们还确定了IRS 63中半径约为200 AU的环状结构。我们发现,冻结化学是重要的IRS 63,但不是IRS 43。我们发现IRS 43的速度场与开普勒旋转是一致的。由于分子耗竭,不可能对IRS 63得出类似的结论。我们在IRS 63中确定了一个环形结构,其空间尺度与磁盘外半径相同。
2013-09-25 astro-ph.SR
Silicate features in the circumstellar envelopes of the Class~I binary driving source of HH250
我们调查的硅酸盐功能的两个I类组件的HH 250-IRS,一个解决的二元系统与分离的$0''53$驱动赫比格-哈罗流。每个组成部分都有自己的拱星包层,系统被拱双星盘包围。我们已经进行了低分辨率光谱在8-13 $μ$米范围内使用VISIR在ESO的甚大望远镜。两种来源的硅酸盐特征明显不同。NW组分具有宽而平滑的吸收曲线,缺乏结构。SE组分的发射显示硅酸盐特征,其结构长度为9.5 $μ$ m,表明存在以镁橄榄石为主的结晶尘埃。由前景尘埃引起的明显的吸收特征的缺乏可能是由于在物体的外壳中的无定形硅酸盐的发射填充了带。尽管它们几乎确定是共演化的,但HH 250-IRS双星的成分差异很可能是由于显著不同的星周环境。NW分量显示未演化的信封,而灰尘的生长和结晶发生在SE分量。后者中顽火辉石的微弱或不存在的特征在含有结晶尘埃的包层中是相当不寻常的,我们尝试性地将其与可能的宽间隙或盘的内部截断联系起来,这在以前的观测中已经通过$L'$带通量的下降暗示过,这可能表明SE分量实际上可能是一个非常接近的双星。我们推测,HH 250-IRS的两个组成部分的硅酸盐特征光谱之间的明显差异可能是由于磁盘演化加速的多重性,或吸积的变化导致的情节晶体形成。
2019-06-19 astro-ph.SR
The Impact of Silicate Grain Coagulation on Millimeter Emission from Massive Protostellar Disks
本研究通过自洽分析大质量原恒星盘硅酸盐颗粒大小演化与(亚)毫米波辐射的关系,结合ALMA观测约束其碰撞破碎阈值速度为15 m s-1,提出两种重现GGD27-MM1内盘辐射的情景,为理解岩石星子形成条件提供依据。
2025-08-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Physical properties of accretion shocks toward the Class I protostellar system Oph-IRS 44
物理过程,如吸积冲击被认为是常见的在原恒星阶段,在那里的信封组件仍然存在,他们可以释放分子从尘埃到气相,改变了原来的化学组成的磁盘。因此,吸积激波的研究对于更好地理解盘尺度的物理过程及其化学输出是必不可少的。这项工作的目的是评估吸积冲击的硫有关的物种跟踪的特点。我们目前ALMA高角分辨率观测(0.1”)的I类原恒星Oph-IRS 44。在0.87 mm处观察到连续发射,以及与硫相关的物质,例如SO、SO $_{2}$和$^{34}$ SO $_{2}$。朝向IRS 44检测到六条SO $_{2}$线、两条$^{34}$ SO $_{2}$线和一条SO线。所有谱线的发射峰值都在距离连续谱峰约0.1”(~14 au)处,并在30 au内发现了旋转-下沉运动。然而,只有红移的发射被视为50和30 AU之间。更冷,更安静的材料被认为是对一个偏移区域位于距离约400 AU的原恒星,我们没有发现证据的开普勒配置文件在这些数据。对于SO $_{2}$的高温、高密度和高速度,吸积激波是最合理的解释。当物质进入盘-包层系统时,它产生吸积冲击,增加尘埃温度并从尘埃颗粒中解吸SO $_{2}$分子。高能SO $_{2}$跃迁(~200 K)似乎是吸积冲击的最佳示踪剂,可以通过未来更高的角分辨率ALMA观测进行跟踪,并与其他物种进行比较,以评估其在将分子从尘埃释放到气相中的重要性。
2022-09-06 astro-ph.SR
Destruction of massive fragments in protostellar disks and crystalline silicate production
我们提出了一种机制,与年轻的原恒星盘的大规模碎片的形成和随后的破坏结晶硅酸盐生产。碎片形成于恒星形成的嵌入阶段,通过径向距离\ga 50-100 AU处的盘碎裂,当气体温度超过约800 K的结晶阈值时,在其内部退火小的非晶晶粒。我们证明,在早期嵌入阶段形成的碎片可以被摧毁之前,他们要么形成固体核心或蒸发尘埃颗粒,从而释放到不同的径向距离从子AU到百AU尺度的加工结晶尘埃。碎片的两种可能的破坏机制是碎片径向向内移动并接近中央恒星时的潮汐破裂和光蒸发,以及螺旋臂施加的潮汐扭矩的分散。因此,大部分的水晶尘埃集中在盘的内部区域和旋臂,这是碎片破坏的可能地点。
2011-01-20 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Magnetic Fields and Asymmetric Accretion in the Class 0 Protostellar System L1527 IRS
Seoul National University(首尔大学);SNU Astronomy Research Center, Seoul National University(首尔大学天文研究中心);Worcester State University(伍斯特州立大学);University of Illinois(伊利诺伊大学)
本研究通过亚毫米偏振观测揭示L1527 IRS原恒星系统中磁场形态的东部垂直与西部收缩差异,结合谱指数和丝状结构,提出非对称质量分布驱动的吸积情景。
2026-09-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Silicate Extinction Profile Based on the Stellar Spectrum by Spitzer/IRS
本文利用Spitzer/IRS光谱和配对法测定49颗恒星的9.7μm及18μm硅酸盐消光轮廓,揭示其峰值波长、光学深度与色余的关系,并验证了方法与大气模型SED替代参考星的一致性。
2024-01-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Grain Growth and Density Distribution of the Youngest Protostellar Systems
我们目前的尘埃不透明度光谱指数(β)的最年轻的原恒星系统(所谓的0级源),L1448 IRS 2,L1448 IRS 3,和L1157,获得1.3毫米和2.7毫米之间的连续,使用毫米波天文学研究组合阵列(CARMA)。CARMA前所未有的紧凑配置和图像保真度允许更好地检测0类源的尘埃连续排放,通常与干涉测量相关的丢失通量问题不太严重。通过同时在1.3 mm和2.7 mm处的可分辨性建模,以及图像和可分辨性比较,我们发现三个0级源的β值大约或小于1,表明尘埃颗粒已经在0级阶段显着增长。此外,我们发现一个径向依赖的β,这意味着更快的晶粒生长在密集的中心区域和/或灰尘偏析。0类源的密度分布也解决了能力建模。
2009-02-11 astro-ph.SR
Substructure Formation in a Protostellar Disk of L1527 IRS
利用ALMA和JVLA的多频高分辨率连续观测资料,研究了L1527 IRS的尘埃分布的细节结构。在$7 {\rm \,mm}$射电连续谱图像中,我们发现了三个南北方向排列的团块。这三个团块即使在减去自由-自由污染物后仍然存在,这是根据$1.3{\rm \,cm}$连续观测估计的。北部和南部团块位于距离中心团块$\sim 15{\rm \,au}$的位置,并且在$7{\rm \,mm}$波长处可能是光学厚的。这些团块具有相似的积分强度。当围绕中心原恒星的尘埃环或螺旋臂被投射到天球平面时,对称的物理性质就可以实现。我们证明了第一次,这样的子结构可能会形成,即使在磁盘形成阶段,周围的材料积极吸积向磁盘原恒星系统。
2020-04-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Deep search for hydrogen peroxide toward pre- and protostellar objects -- Testing the pathway of grain surface water formation
内容:在实验室中,过氧化氢(HOOH)被证明是固态反应方案中的中间产物,导致在冰尘颗粒上形成水。当HOOH从冰粒中解吸时,它可以在气相中被检测到。与水检测相结合,它可以提供关于水反应网络的附加信息。先前已发现过氧化氢对$ρ$ Oph A有作用。然而,在其他来源中进一步搜索这种分子失败了。过氧化氢在理解固态水的形成和年轻恒星天体(YSO)中的整体水库方面发挥着重要作用。如果没有进一步的HOOH检测,就很难评估和开发适当的化学模型,以适当地考虑冰表面上水的形成。目的:这项工作的目的是确定HOOH在YSO,从而限制谷物表面水形成假说。研究方法:使用基于先前工作的天体化学模型结合YSO的物理模型,源R CrA-IRS 1,5A,NGCC 1333-IRS 1,2A,L1551-IRS 1,5和L1544被识别为HOOH检测的合适候选者。APEX 12米和IRAM 30米望远镜的长积分时间被用来搜索这些源中的HOOH特征。结果:所调查的四个来源中没有一个显示出令人信服的HOOH光谱特征。对于源R CrA-IRS 1,5A,基于该分子频率位置处的噪声水平的HOOH丰度的上限接近于预测值。对于NGC 1333-IRAS 2A、L1544和L1551-IRS1.5,模型高估了过氧化氢丰度。
2020-03-21 astro-ph.SR
A Spitzer IRS Survey of NGC 1333: Insights into disk evolution from a very young cluster
本文报道了NGC 1333中79个年轻天体的λ = 5-36μm斯皮策红外光谱。NGC 1333的年轻使研究早期原行星盘的性质成为可能,例如沉降的程度以及间隙和空地的形成。我们构建光谱能量分布(SED)使用我们的IRS数据以及公布的光度和分类我们的样本到SED类。使用“无反射”光谱指数,我们确定是否磁盘,信封,或光球占主导地位的光谱。为了研究NGC 1333中原行星盘的垂直和径向结构,我们利用光谱指数和硅酸盐特征分析了盘主导发射的天体的去红光谱。在我们的NGC 1333样本中,至少有9个天体在其内盘中显示出大(几个AU)径向间隙或空隙的迹象。NGC 1333中具有径向间隙的尘埃比径向连续的尘埃更接近原始的硅酸盐尘埃。我们比较了NGC 1333中的圆盘与其他三个研究得很好的区域(金牛座-御夫座,蛇夫座和Chamaeleon I)的圆盘的性质,发现它们的沉积和尘埃处理程度没有差异。
2012-04-23 astro-ph.SR
Characterizing the physical and chemical properties of the Class I protostellar system Oph-IRS 44. Binarity, infalling streamers, and accretion shocks
European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Pontificia Universidad Católica de Chile(智利天主教 Pontificia 大学);Leiden University(莱顿大学);University of Michigan(密歇根大学);National Tsing Hua University(国立清华大学);RIKEN Cluster for Pioneering Research(理化学研究所前沿研究集群);University of Copenhagen(哥本哈根大学)
研究I型原恒星系统Oph-IRS 44的物理和化学性质,发现双星性、向内流丝状结构和吸积激波特征。
2026-01-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
FAUST XXIV. Large dust grains in the protostellar outflow cavity walls of the Class I binary L1551 IRS5
本研究借助ALMA-FAUST项目的高分辨率观测,首次在L1551 IRS5双星外流腔壁发现比星际介质典型尺寸大千倍的大尘埃颗粒,证实其由原恒星风从内盘输运至包层,该颗粒循环过程对星子形成至关重要。
2025-05-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
IRS Characterization of a Debris Disk around an M-type star in NGC2547
我们目前的5至15微米斯皮策红外光谱仪(IRS)的低分辨率光谱数据的候选人碎片盘周围的M4.5星确定为一个可能的成员~40万年的老星团NGC2547。IRS光谱显示硅酸盐发射特征,表明盘中存在温暖,小,(亚)微米大小的尘埃颗粒。在15个先前已知的M型恒星周围的候选碎片盘中,我们在本文中讨论的是第一个观测到中红外光谱的,也是第一个测量到硅酸盐发射的。我们将IRS数据与辅助数据(光学,JHK和Spitzer Red Array Camera和24微米数据)相结合,以构建源的光谱能量分布(SED)。蒙特卡洛辐射传输模拟的SED特征是尘埃盘非常平坦(h100 = 2天文单位),并向内延伸,距离中心恒星至少0.13天文单位。我们的分析表明,磁盘是碰撞为主,很可能是一个碎片盘。
2009-05-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Spitzer IRS Study of Infrared Variability in Transitional and Pre-Transitional Disks around T Tauri Stars
我们提出了一个斯皮策IRS研究的变化,在14 T金牛星的金牛座和变色龙恒星形成区域。样本由过渡和过渡前的物体组成,这些物体在其圆盘中包含孔和间隙。我们在2-3年的时间尺度上检测到除了两个物体之外的所有物体在5-38微米之间的变化。大多数观察到的变化可以被归类为跷跷板行为,其中在较短波长的发射与在较长波长的发射相反地变化。对于许多对象,我们可以合理地再现所观察到的变化,使用照射盘模型,特别是通过改变约20%的内部磁盘壁的高度。当内壁较高时,较短波长处的发射较高,因为内壁主导2-8微米处的发射。更高的内壁在外盘壁上投射更大的阴影,导致在外壁占主导地位的20微米以上的波长处的发射更少。我们讨论如何可能存在的行星在这些磁盘可能会导致翘曲,导致内壁的高度变化。我们还发现,结晶硅酸盐在我们的对象的外盘中是常见的,并且在具有最结晶硅酸盐的样品中的四个盘中,存在1周的时间尺度上的可变性。除了解释上面描述的红外线变化之外,行星可以产生冲击和碰撞,这些冲击和碰撞可以使尘埃结晶并导致短时间尺度的变化。
2010-12-16 astro-ph.SR
Spitzer detection of PAH and silicate features in post-AGB stars and young Planetary Nebulae
我们用斯皮策太空望远镜上的红外阵列照相机(IRAC)和红外光谱仪(IRS)观测了一小部分热的后AGB星。这些恒星是根据它们的远红外过量(即,后AGB候选)和B光谱类型(即,接近于包络的电离)。我们的IRAC观测与2 MASS和IRAS目录数据相结合,以及以前在厘米范围内的射电观测(如果可用),使我们能够模拟我们目标的SED,并发现几乎所有目标中至少存在两个不同温度的尘埃壳,热尘埃成分范围高达1000 K。在一些目标中,需要大于1微米的颗粒来匹配远红外数据点。特别地,在IRAS 17423-1755中,必须引入高达100微米的颗粒以匹配mm范围内的发射。我们获得了IRS光谱,以确定信封的化学成分,并发现我们的样品中超过1/3的来源具有混合化学成分,显示出归因于多环芳烃(PAH)和硅酸盐特征的中红外波段。对PAH特征的分析表明,这些分子位于远离中心恒星的外流中。我们认为混合化学目标的比例大于预期,这是对周围有圆盘或环面的恒星的选择偏差。我们的研究结果加强了目前的图片混合化学是由于不同的灰尘种群的信封中的空间隔离。
2009-08-05 astro-ph.SR
2MASS J17112318-2724315: A Deeply-Embedded Low-Mass Protostellar System in the B59 Molecular Cloud
本文介绍了B59分子云中低质量深埋0/I类系统2 MASS J17112318-2724315(2 M171123)的近红外观测结果。在Ks图像中,朝向该源观察到明亮的散射光雾状物质,其似乎追踪流出腔的边缘。我们发现了一颗低光度的原恒星2 M17112255 -27243448(2 M17112255),距离2 M171123 8”(~1000 AU)。这是一个I类系统,如其2-8微米的斜率和IRAC颜色所示,估计内部光度约为0.3Lsun。我们估计这个源的质量约为0.12-0.25 Msun,年龄为0.1- 100万年。还介绍了2 M171123系统的详细建模。最佳拟合参数表明,它的包层密度很大,约为10^(-13)g cm^(-3),倾角介于53 °和59 °之间。该系统观测到的KS波段变化可以用质量下降率在2.5E-5和1.8E-5 Msun/年之间的轻微变化来解释。原恒星2 M171123在其10微米的硅酸盐带中,在11.3微米附近出现了一个罕见的吸收特征。我们发现,在这个11.3微米的“边缘”和H2O-冰柱密度的强度之间有很强的相关性,这表明在硅酸盐颗粒的冰幔厚度的这一功能的起源。
2009-05-05 astro-ph.SR
Ultracool Dwarfs Observed with the Spitzer Infrared Spectrograph. II. Emergence and Sedimentation of Silicate Clouds in L Dwarfs, and Analysis of the Full M5--T9 Field Dwarf Spectroscopic Sample
本文对用Spitzer红外光谱仪(IRS)获得的M5-T9矮星的所有中红外$R\approx90$谱进行了统一的分析。样本包含113个光谱,其中12个属于晚M矮星,69个属于L矮星,32个属于T矮星。其中68个光谱是首次提出的。我们测量了IRS光谱中主要吸收带的强度,即H $_2$ O在6.25 $μ$ m处,CH $_4$在7.65 $μ$ m处,NH $_3$在10.5 $μ$ m处,以及硅酸盐在8- 11 $μ$ m处。水吸收存在于所有光谱中,并随着光谱类型而加强。甲烷和氨的出现分别发生在L 8和T2.5类型,尽管氨早在T1.5就可以检测到。硅酸盐吸收在光谱类型L2处开始,在L4-L 6矮星中平均最强,在L 8之后消失。然而,硅酸盐吸收也可以不存在于任何L亚型的光谱中。我们发现硅酸盐的吸收强度和过量(偏离中位数)的近红外颜色在一个给定的L亚型,这支持的想法,硅酸盐云厚度的变化产生观察到的颜色散射在L矮星之间的正相关。我们还发现,变量L3-L7矮星是两倍以上的可能性高于平均水平的硅酸盐吸收比非变量。集合的结果巩固了硅酸盐凝析云在大气中的L矮星的证据,并首次观测建立其出现和沉积之间的有效温度分别为$\approx$ 2000 K和$\approx$ 1300 K。
2022-04-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
A breath of fresh air: Oxygen enhancement from silicate sublimation during early protostellar evolution
Leiden University(莱顿大学);Ventspils University of Applied Sciences(文茨皮尔斯应用科学大学);University of Michigan(密歇根大学);Purdue University(普渡大学);Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik(马克斯·普朗克地外物理研究所)
本研究通过JWST和ALMA观测证实,I型原恒星HOPS-68正处于类似太阳系行星形成t=0时刻的阶段,其内部硅酸盐升华使氧含量增强,或表明原恒星演化存在持续氧增强阶段。
2026-10-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
PRODIGE -- envelope to disk with NOEMA. IV. An infalling gas bridge surrounding two Class 0/I systems in L1448N
本研究利用PRODIGE的1 mm NOEMA分子线观测和DBSCAN速度分量分解,在L1448N发现连接IRS3A/B的约3000 au气体桥,其运动学符合向IRS3A的引力下落。
2024-10-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Spitzer spectral line mapping of protostellar outflows: I. Basic data and outflow energetics
本文报道了利用斯皮策太空望远镜的红外光谱仪(IRS)对BHR 71、L1157、L1448、NGC 2071和VLA 1623等分子区的原恒星外流进行光谱测绘观测的结果。这些观测覆盖了5.2 - 37微米的光谱区域,提供了氢分子的8条最低纯转动谱线以及[SI] 25.25微米和[Fe II] 26.0微米精细结构谱线的详细图谱。分子氢线,被认为是占了很大一部分的辐射冷却从温暖的分子气体,已被加热的非离解冲击,允许能量的流出被阐明。在映射到这5个流出源的区域内,总H2光度范围从0.02到0.75 L(太阳)推断为8个最低的纯旋转转换的总和。相比之下,弱得多的[FeII] 26.0微米精细结构过渡痕迹更快,解离冲击;在这里,只有一小部分的快速冲击亮度出现的线辐射,可以检测到斯皮策/IRS。
2009-10-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Silicate Evolution in Brown Dwarf Disks
我们提出了一个组成分析的10微米的硅酸盐光谱的棕矮星盘在金牛座和上天蝎座(UppSco)恒星形成的地区,使用档案斯皮策/IRS观测。观察到硅酸盐特征的多样性,范围从峰值在9.8微米的窄轮廓到几乎平坦的低对比度特征。对于大多数对象,我们发现几乎相等的分数为大颗粒和晶体的质量分数,这两个过程是活跃在这些磁盘。金牛座褐矮星的平均晶体质量分数为20%,比金牛座中更高质量恒星的平均值高出约2倍。发现大晶粒的质量分数随着X射线发射强度的增加而增加,而对于结晶质量分数则观察到相反的趋势。一小部分5%的金牛座褐矮星仍然被原始的类ISM尘埃所控制,其无定形亚微米颗粒质量分数约为87%。对于15%的物体,我们发现大颗粒质量分数可以忽略不计,但> 60%的小无定形硅酸盐分数。这些情况可能是在磁盘中发生大量晶粒生长和灰尘沉降,导致磁盘表面中高比例的非晶亚微米晶粒。在UppSco棕矮星中,只有usd161939的S/N高到足以正确模拟其硅酸盐光谱。我们发现,74%的小非晶颗粒和26%的晶体质量分数为这个对象。
2009-06-12 astro-ph.SR
Infrared and Radio observations of a small group of protostellar objects in the molecular core, L1251-C
我们提出了一个低质量的恒星形成区,L1251-C的多波长观测研究,从近红外到毫米波长的观测结果。斯皮策太空望远镜的观测证实了IRAS 22343+7501是一小群原恒星天体。CSO和JCMT望远镜在350和850微米处探测到了L1251 A中心的东西向扩展发射,追踪了L1251 A周围的致密包层物质。来自KVN和TRAO望远镜的单碟数据显示,几个分子线发射的强度峰值与连续发射的强度峰值之间存在不一致性,表明L1251 A周围分子丰度的复杂分布。而SMA干涉仪观测的CO2 -1和13 CO2 -1的强度峰值位于IRAC图像上最亮的IRAC 1处,也是1.3mm尘埃连续谱图上最弱的IRAC 1处。IRS 1是新近探测到的致密CO2 -1外流驱动源的最强候选者。在L125 l-C的整个区域(14'乘14'),已经检测到3个I类源和16个II类源,包括L1251 A中的3个YSO。L1251-C中19颗YSO的平均投影距离与L1251-A中3颗YSO的平均投影距离的比较表明,L1251-C是一个低质量团簇形成的例子,其中原恒星物体正在形成一个小群体。
2015-03-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Herbig Stars' Near-Infrared Excess: An Origin in the Protostellar Disk's Magnetically-Supported Atmosphere
质量为2-8个太阳的年轻恒星,被称为赫比格Ae和Be星,经常显示出太大的近红外线,无法用流体静力学支持的气体和尘埃盘来解释。与此同时,携带着星周气体到恒星的吸积流被认为是由磁旋转湍流驱动的,根据数值MHD模型,这产生了由磁场支持的扩展的低密度大气。我们证明了大气层的底部可以是星光的光学厚度,并且位于1 AU附近的部分足够高,可以将恒星光度再处理成近红外的部分增加一倍。我们生成合成光谱能量分布(SED),使用蒙特卡罗辐射转移计算与亚微米硅酸盐和碳质颗粒的不透明度。合成的SED紧密遵循最近由Mulders和Dominik构建的中值Herbig SED,并且特别匹配大的近红外通量,只要颗粒在盘的内缘附近具有接近星际的质量分数。
2013-10-27 astro-ph.SR
Dispersing Envelope around the Keplerian Circumbinary Disk in L1551 NE and its Implications for the Binary Growth
利用阿塔卡马亚毫米望远镜实验(ASTE)对I类原恒星双星系统L1551 NE进行了C $^{18}$ O($J$ = 3 - 2)、$^{13}$ CO($J$ =3-2)、CS($J$ =7-6)和SO($J_N$ =7 $_8$-6 $_7$)谱线的测绘观测。ASTE C $^{18}$ O数据与我们以前的SMA C $^{18}$ O数据相结合,显示了围绕原恒星双星系统的$r \sim$ 300-AU尺度的开普勒盘。C $^{18}$ O图显示了环绕开普勒环双星盘的$\sim$ 20000天文单位的原恒星包层。包络线沿短轴呈现东北(蓝色)-西南(红色)速度梯度,这可以解释为向外速度为0.3 km s $^{-1}$的分散气体运动,而包络线中没有看到旋转运动。除了包层,两个$\lesssim$ 4000 AU规模,高速($\gtrsim$ 1.3公里秒$^{-1}$)红移$^{13}$ CO和CS的排放组件被发现$\sim$ 40 $^{\prime\prime}$西南和$\sim$ 20 $^{\prime\prime}$西部的原恒星双星。这些红移分量很可能是来自邻近原恒星源L1551 IRS 5的外流分量,并与L1551 NE的包层发生碰撞。L1551 IRS 5外流分量的净动量、动能和内能与L1551 NE包层相当,外流与包层之间的相互作用可能导致包层的耗散,从而抑制L1…
2015-10-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Young stars in Epsilon Cha and their disks: disk evolution in sparse associations
附近的年轻恒星协EpperyCha星协估计年龄为3-5百万年,使其成为研究盘耗散过程和提供行星形成时间尺度的经验约束的理想实验室。我们结合现有的文献数据与我们的斯皮策IRS光谱和VLT/VISIR成像数据。极低质量恒星USNO-B120144.7和2 MASS J12005517的光谱能量分布呈现出全球性的耗尽,指向强烈的尘埃沉降。2 MASS J12014343可能有一个具有非常特定倾角的圆盘,其中中心恒星被张开的圆盘的寒冷外部有效地屏蔽,但温暖的内部圆盘的10微米辐射仍然可以到达我们。我们发现在稀疏的恒星协会的磁盘消散速度比那些在密集(集群)的环境。我们在USNO-B120144.7的IRS光谱上检测到C_{2} H_{2}在13.7微米附近的振转带。我们发现强烈的签名的晶粒生长和结晶在所有的EpperyCha成员与10微米的功能检测到他们的IRS光谱。我们结合了在埃帕查样品中得到的灰尘性质与在MBM 12,皇冠集群,埃塔查协会,并在核心到磁盘(c2 d)遗留程序中使用相同或相似的方法发现的那些。我们发现,低质量的年轻恒星周围的磁盘显示出负的径向梯度的质量平均晶粒尺寸和质量分数的结晶硅酸盐。如果吸积速率高于~10^{-9} Msun/yr,则无定形硅酸盐的质量平均粒度与吸积速率之间存在正相关,这可能表明这些盘具有足够的湍流,可以防止几微米大小的颗粒沉入盘内部。
2012-10-21 astro-ph.SR
Complex Scattered Radiation Fields and Multiple Magnetic Fields in the Protostellar Cluster in NGC 2264
对麒麟座OB 1分子云中NGC 2264 IRS 2周围的原星团区域进行了J、H和Ks波段的近红外成像偏振测量。观测到了与NGC 2264 IRS 2和IRAS 12 S1核有关的各种红外反射星云团(IRNC)以及局部红外反射星云(IRNe)。红外Ne的照明源被确定为已知或新的近红外和中红外源。此外,在所有三个波段中检测到314个点状源,并对其孔径偏振进行了研究。利用色图,红化场星和无盘前主序星被选择来追踪分子云的磁场(MF)结构。点源的平均偏振位置角在团核为81 \pm 29 °,在团核周边为58 \pm 24 °,可以解释为MF在观测区域的天空投影方向。根据费米子-拉塞卡法的粗略估计,磁场强度约为100 μG。与最近的团簇形成的数值模拟的比较表明,云动力学是由相对较强的MF控制。局部MF方向与IRAS 12 S1的CO流出方向有很好的相关性,并且与亚毫米波偏振测量推断的方向一致。相反,本地MF方向大致垂直于银河MF方向。
2011-08-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Early Planet Formation in Embedded Disks (eDisk) XII: Accretion streamers, protoplanetary disk, and outflow in the Class I source Oph IRS63
本文基于 ALMA 对 Class I 源 Oph IRS63 的观测,发现了双极外流、旋转包层、连接包层与盘的吸积流及小尺度旋臂结构,确认了近开普勒旋转的盘,并通过对比包层内落率与盘吸积率,推断原恒星盘正处于质量积累阶段。
2023-10-23 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ANTIHEROES-PRODIGE: Quantifying the connection from envelope to disk with the IRAM 30m telescope and NOEMA I. Attack of the streamers: L1448N's fight for order in the chaos
利用 IRAM 30m 望远镜和 NOEMA 观测,研究 L1448N 原恒星系统中流线与包层的运动学连接,发现流线质量虽小但对原恒星质量贡献显著,且系统旋转特征从包层到盘相互连接。
2025-07-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Spitzer Survey of Protoplanetary Disk Dust in the Young Serpens Cloud: How do Dust Characteristics Evolve with Time?
我们目前斯皮策IRS中红外(5-35微米)光谱的一个完整的通量有限的样本(> 3毫焦耳在8微米)的年轻恒星对象(YSO)的候选人选择的基础上,他们的红外颜色在巨蛇座分子云。对147个源的光谱进行了分类。背景恒星(斜率与变红的恒星光谱和吸收中的硅酸盐特征一致),星系(具有红移的PAH特征)和行星状星云(具有高电离线)占该样本中污染的22%,留下115个真正的YSO。源与上升的光谱和冰吸收功能,被归类为嵌入式第一阶段的原恒星,占样本的18%。其余82%(94)的磁盘源进行了分析的光谱能量分布形状,多环芳烃和硅酸盐的功能。这些硅酸盐特征的存在,强度和形状被用来推断这些系统的磁盘属性。约8%的盘具有与具有内孔或间隙的冷盘一致的30/13微米通量比,并且3%的盘显示PAH排放。与模型的比较表明,在这些磁盘表面的尘埃颗粒至少有几个μ \m的大小。20微米的硅酸盐特征有时在没有10微米特征的情况下被看到,这可以指示这些盘中的非常小的孔。没有发现显着差异的硅酸盐特征的形状和强度之间的源在集群和在外地的分布。此外,在巨蛇座的结果进行了比较,与其他研究的样本:c2 d IRS样本分布在5个云和金牛座恒星形成区的磁盘的大样本。在不同环境和中位年龄的样品中硅酸盐特征特征的显著相似分布-如果显着-意味着在磁盘表面的尘埃人口之间的平衡结果尘埃生长和破坏性的碰撞过程,保持在几百万年的任何YSO人口,无论环境。
2010-03-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the metallicity dependence of crystalline silicates in oxygen-rich asymptotic giant branch stars and red supergiants
我们研究了富氧演化恒星中结晶硅酸盐的发生,研究范围包括金属丰度和质量损失率。有人建议,结晶硅酸盐特征强度随质量损失率的增加而增加,这意味着晶格结构和风密度之间的相关性。为了验证这一点,我们分析了斯皮策IRS和红外空间天文台SWS光谱的217富氧渐近巨星分支和98个红超巨星在银河系,大,小麦哲伦云和银河系球状星团。这些包括一系列的光谱形态,从光谱丰富的表现出丰富的结晶和无定形硅酸盐功能的“裸”(无尘)恒星。我们结合光谱和光度观测与GRAMS网格的辐射转移模型推导出(灰尘)的质量损失率和温度。然后,我们测量23、28和33微米处的结晶硅酸盐带的强度。我们在恒星中探测到了结晶硅酸盐,其尘埃质量损失率超过3 dex,下降到约10^-9太阳质量/年。在质量损失率较高的天体中,结晶硅酸盐的检测更为普遍,尽管质量损失率最高的天体没有显示出23微米的特征,这可能是由于镁橄榄石颗粒的低温,或者可能表明23微米的谱带由于高柱密度而被吸收。此外,我们检测到的结晶硅酸盐矿物学的变化与金属,顽火辉石越来越多地看到在低金属。
2012-08-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Spitzer IRS Study of Debris Disks Around Planet-Host Stars
由于巨行星在其轨道的几个潮汐半径内散布着星子,现有的星子带的位置表明了在过去的原恒星盘中巨型行星形成失败的区域。因此,对由星子碰撞产生的星周尘埃的红外观测是对已知行星形成历史的有力探测。在这里,我们提出了新的斯皮策IRS分光光度计的111个太阳型恒星,包括105个行星主机。我们的观测揭示了11个碎片盘,包括两个以前未被发现的碎片盘,它们围绕HD 108874和HD 130322运行。结合我们的32微米分光光度法和先前发表的MIPS光度法,我们发现行星宿主周围的大多数碎片盘的温度在60 < T < 100 K的范围内。假设尘埃温度T = 70 K,这是IRS和MIPS检测到的9个碎片盘的代表,我们发现围绕类日恒星的碎片环的轨道在15和240 AU之间,取决于平均颗粒大小。我们的观测结果表明,通过径向速度搜索发现的行星在其母星的240 AU范围内形成。如果这里研究的任何碎片盘大多具有大的黑体发射颗粒,那么它们的同伴巨行星必须在冰线和15 AU之间的狭窄区域形成。
2010-10-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Unveiling the Evolutionary Sequence from Infalling Envelopes to Keplerian Disks around Low-Mass Protostars
我们在C18 O(2-1)发射线上对6颗0类和I类原恒星进行了SMA观测,以研究它们周围的包层和星周物质在100到1000 AU尺度上的旋转运动。C18 O(2-1)辐射的强度峰值位于原恒星位置。作为半径的函数的原恒星信封的旋转速度测量从位置-速度图垂直于流出方向通过原恒星的位置。两个0级源,B335和NGC 1333 IRAS 4 B,没有显示出可检测到的旋转运动,而L1527 IRS(0/I级)和L1448-mm(0级)显示出旋转运动,径向轮廓分别为Vrot ~ r^{-1.0+/-0.2}和~ r^{-1.0+/-0.1}。另两个I类源TMC-1A和L1489 IRS在样本中表现出最快的旋转运动,它们的旋转运动具有更平坦的径向轮廓,分别为Vrot ~ r^{-0.6+/-0.1}和~ r^{-0.5+/-0.1}。径向依赖性为~ r^{-1}的旋转运动可以解释为在动态下落包线中具有守恒角动量的旋转,而径向依赖性为~ r^{-0.5}的旋转运动可以解释为开普勒旋转。这些观测结果表明,分类的旋转运动从下落信封开普勒磁盘的形成。讨论了角动量守恒的由内而外坍缩模型,并与我们的观测结果进行了比较。
2013-05-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Formation of dust clumps with sub-Jupiter mass and cold shadowed region in gravitationally unstable disk around Class 0/I protostar in L1527 IRS
利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵(ALMA)和Jansky甚大阵(VLA)在$λ=0.87$、2.1,3.3和6.8 mm处观测到的尘埃连续辐射,研究了0/I类原恒星L1527 IRS周围的原恒星盘。我们的观测达到了$3-13$ au的空间分辨率,并揭示了一个边缘上的磁盘结构的大小为$\sim80-100$ au。发现在0.87和2.1 mm处的发射在$ r_{\rm proj}\lesssim50$ au的投影盘半径内是光学厚的。在3.3和6.8毫米的发射表明,幂律指数的尘埃不透明度($β$)是$β\sim1.7$约$ r_{\rm proj}\sim 50$金,这表明,晶粒生长尚未开始。尘埃温度($T_{\rm dust}$)显示出急剧下降,$T_{\rm dust}\propto r_{\rm proj}^{-2}$在之前在$r_{\rm proj}\sim20$ au确定的VLA团块之外。此外,该盘在$r_{\rm proj}\sim20$ au处是引力不稳定的,如图姆雷{ \it Q}参数值$Q\lesssim1.0$所示。这些结果表明,VLA团块是通过重力不稳定性形成的,它在子结构的外部产生阴影,导致温度突然下降。VLA团块的衍生尘埃质量为$\gtrsim0.1$ $M_{\rm J}$。因此,我们认为,0/I类盘可以足够大,引力不稳定,这可能是20 au半径的气体巨行…
2022-07-13 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
A 0.2 solar mass protostar with a Keplerian disk in the very young L1527 IRS system
在它们最早的阶段,原恒星通过星周盘从它们周围的包层中吸积物质。到目前为止,观测到的最小原恒星/包层质量比为~2.1。原恒星L1527 IRS被认为处于恒星形成的最早阶段。它的包层包含约1个太阳质量的物质,半径约为0.05 pc,早期的观测表明存在一个边缘盘。在这里,我们报告的观测尘埃连续发射和13 CO(J=2-1)线发射从磁盘周围L1527,从中我们确定的原恒星质量M = 0.19 +/- 0.04太阳质量和原恒星/包层质量比~0.2。我们得出结论,大部分的光度是通过吸积过程产生的,吸积速率约为每年6.6 x 10^-7太阳质量。如果它在其生命的大部分时间里一直以这种速度吸积,那么它的年龄约为300,000年,尽管理论表明更大的吸积速率更早,所以它可能更年轻。一个旋转支撑盘的存在被证实,并显着更多的质量可能会添加到其行星形成区域以及原恒星本身。
2012-12-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Probing Velocity Structures of Protostellar Envelopes: Infalling and Rotating Envelopes within Turbulent Dense Cores
我们用ALMA 12-m列阵、ACA 7-m列阵、IRAM-30 m和APEX望远镜观测了IRAS 15398、$-$ 3359、L1527 IRS和TMC-1A三颗低质量原恒星的C $^{18}$ O $J=2$-1辐射。总的来说,C $^{18}$ O辐射在$\sim$ 100-1000 au的半径处显示出清晰的速度梯度,这可能源于包层的旋转,而在$\sim$ 1000- 10,000 au的尺度上,速度梯度不太清晰,速度结构受到更多的扰动。IRAS 15398、$-$ 3359和L1527 IRS分别显示峰值速度径向剖面中半径为$\sim$ 1200和$\sim$ 1700 au处的断裂。峰值速度与破裂半径内的$r^{-1.38}$或$r^{-1.7}$成比例,这可以被解释为指示在较大空间尺度上具有一定程度的气体运动污染的包络的旋转运动。在破裂半径外,峰值速度遵循$v_\mathrm{peak} \propto r^{0.68}$或$v_\mathrm{peak} \propto r^{0.46}$,这与致密岩心的$J/M$ - $R$关系相似。TMC-1A的峰值速度径向分布与包层的旋转运动以及$J/M$ - $R$关系不一致。通过研究两个源中速度偏差($δv$)和空间尺度($τ$)的相关性,研究了$v_\mathrm{peak} \propto r^{0.46\operat…
2023-01-17 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
No evidence of the significant grain growth but tentative discovery of disk substructure in a disk around the Class I Protostar L1489 IRS
为了揭示植物形成的第一步,重要的是要了解尘埃颗粒如何以及何时在原恒星周围的盘中变得更大。为了研究晶粒的生长,我们分析了尘埃连续排放向磁盘周围的I类原恒星,L1489 IRS在0.9和1.3毫米波长的阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列。尘埃的连续辐射扩展到$r\sim300$ au的盘半径($r$),光谱指数($α$)在$r\sim100-300$ au的盘半径处为$α\sim3.6$,与星际尘埃相似。因此,在外盘($r\sim100-300$ au)中不会显著地发生晶粒生长。此外,我们试探性地确定了一个环状的子结构在$r\sim90$ au,即使空间分辨率和灵敏度是不够的,以确定这种结构。如果这是真正的环结构,那么环的位置和盘外部的小尘埃与生长锋的想法一致。这些结果表明,L1489原恒星盘可能是行星形成的开端。
2022-06-15 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical inventory of the envelope of the Class I protostar L1551 IRS 5
本研究对 Class I 原恒星 L1551 IRS 5 进行 3mm 和 2mm 波段光谱巡天,探测到 75 种分子,揭示其丰富化学多样性,并比较了与其他原恒星的化学差异,强调需更多观测和模型来解释多样性及爆发影响。
2024-05-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
FAUST IX. Multi-band, multi-scale dust study of L1527 IRS. Evidence for dust properties variations within the envelope of a Class 0/I YSO
本研究利用ALMA和ACA多波段观测数据,对0/I类原恒星L1527 IRS的包层进行多尺度尘埃研究,通过约束光谱指数和尘埃发射率指数,发现包层内尘埃性质存在变化,支持了早期尘埃颗粒增长或迁移的假设。
2023-11-21 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR