Evolution of Massive Protostars via Disk Accretion
在大质量恒星的形成过程中,预计(原)恒星会以大于10^-4 M_sun/yr的高吸积率吸积。我们通过数值求解恒星结构方程来研究大质量原恒星在如此高的速率下的演化。在本文中,我们研究通过磁盘吸积的演变。我们考虑一个限制的情况下,“冷”盘吸积,即大部分的恒星光球可以自由辐射,可以忽略不计的回暖吸积流,吸积材料解决到恒星与相同的特定熵的光球。我们比较我们的结果通过球对称吸积,相反的限制,从而吸积到恒星上的材料包含在吸积冲击波前产生的熵计算的演变。我们研究不同的吸积几何形状如何影响大质量原恒星的演化。对于10^-3 M_sun/yr的冷盘吸积,原恒星的半径最初很小,大约为几个R_sun。在几个太阳质量吸积之后,原恒星开始膨胀,对于M \simeq 10 M_sun,恒星半径达到最大值30 - 400 R_sun。在相同的吸积质量和吸积速率下,吸积半径大到100 R_sun也是球对称吸积的一个特征。因此,膨胀到一个大的半径是一个强大的功能,吸积大质量原恒星。在稍后的时间,原恒星最终开始收缩,并达到零年龄主序列(ZAMS)的M \simeq 30 M_sun,独立的吸积几何。当吸积速率超过几个10^-3 M_sun/yr时,原恒星永远不会收缩到ZAMS。太阳半径高达几百s,导致了原恒星的低有效温度和低紫外光度。这种膨胀的原恒星可以很好地解释明亮的高质量原恒星物体的存在,这些物体缺乏可检测的HI…
2010-05-17 astro-ph.SR
Star formation in dense clusters
一个同样可能停止的核心-团块吸积模型描述了星团中致密部分的恒星形成,而孤立坍缩核心的模型可能不适用。每一个核心都以恒定的速率吸积到它的原恒星上,而周围的气体团则以原恒星质量的幂的形式吸积。短的吸积流类似于舒吸积,并形成低质量的恒星。长流类似于减少的邦迪吸积,并形成大质量恒星。吸积的停止是由于动力抛射、引力竞争和恒星反馈的气体扩散等环境过程,与初始核心结构无关。该模型匹配场星IMF从0.01到超过10个太阳质量。核心吸积率和平均吸积持续时间设置IMF的峰值,独立于当地的金斯质量。大质量的原恒星需要最长的吸积时间,可达50万年。星团中最大的原恒星光度表明了其最古老的原恒星的质量和年龄。如果原恒星的出生率是恒定的,那么原恒星的光度分布与活跃恒星形成区的光度分布相匹配,但如果它们的出生是同时代的,那么原恒星的光度分布就不匹配。对于恒定的出生率,YSO与原恒星的比例表明了星团的恒星形成年龄,通常为100万年。原恒星吸积光度通常小于其稳定的球形值的一个因素~2,符合幕式磁盘吸积模型。
2011-09-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Hydrogen-loosing planets in transition discs around young protostars
我们指出,在潮汐缩小(TD)理论框架内产生的行星形成的原行星发挥了非常重要的作用,吸积盘的演变托管他们。由于所有TD原行星最初的质量都与$\sim 10$木星的质量一样,它们能够在圆盘上打开非常深的缝隙,甚至完全隔离内部圆盘的流动。此外,与其他行星形成理论不同,TD原行星是其原恒星的质量捐赠者。行星被原恒星吞噬的一个潜在的可观察到的特征是FU Ori样的爆发,以及更普遍的原恒星吸积,正如一些作者最近所讨论的那样。在这里,我们探讨TD假说的另一个观测意义:尘埃贫内吸积流,我们相信这可能是相关的一些观察到的毫米明亮的过渡盘周围的原恒星。在我们的模型中,一颗巨大的原行星打断了其原恒星上富含尘埃的外盘的流动,同时将其贫尘埃包层的一部分释放到内盘中。然后,这就为观察到的气体而非尘埃吸积到恒星上提供了动力。经过更详细的研究,我们发现这种情况对于年轻的大质量盘是很自然的,但对于较老的盘就不那么自然了,那些自我吸引阶段在一百万年前或更久以前就结束了的人。这源于这样一个事实,即这样一个年龄的TD原行星应该已经显著收缩,因此不太可能失去太多的质量。因此,我们的结论是,要么(i)人口的“过渡盘”与大孔和灰尘贫吸积比通常认为的要年轻得多;或(ii)有一个知之甚少的阶段,后期删除灰尘贫信封TD行星;(iii)另一种解释的意见是正确的。
2013-02-06 astro-ph.SR
Large-scale numerical simulations of star formation put to the test: Comparing synthetic images and actual observations for statistical samples of protostars
背景:嵌入式原恒星的观测和模拟近年来进展迅速。把它们放在一起是推进我们对恒星形成最早阶段的认识的重要一步。目的:比较合成连续图像和SED,从大规模数值模拟计算,观测研究,从而帮助解释的观察和测试模拟的保真度。研究方法:利用辐射转移程序RADMC-3D,在分子云的大型数值模拟中,生成了原恒星系统的合成连续图像和SED。超过13000个独特的辐射转移模型产生了各种不同的原恒星系统。结果:在0.76百万年的过程中,模拟形成了500多颗原恒星,主要在两个子星团内。合成的SED用于计算进化示踪剂Tbol和Lsmm/Lbol。结果表明,虽然所观察到的示踪剂的分布很好地匹配的模拟,他们一般做一个穷人的工作跟踪的原恒星年龄。在模拟的早期,40%的0级原恒星被一颗原恒星包围。从模拟磁盘的通量发射被发现是,平均而言,一个因素6太低,相对于真实的观测。原恒星的光度分布跨越三个数量级以上,与观测到的分布相似。核心和原恒星被发现是密切相关的彼此,与它们之间的距离分布与观测非常一致。结论:合成观测与真实观测的分析和统计比较是解释观测结果的有力工具。
2015-12-14 astro-ph.SR
No Keplerian Disk >10 AU around the Protostar B335: Magnetic Braking or Young Age?
我们已经在1.3 mm连续谱和C18 O(2-1)和SO(5_6-4_5)谱线上对0级原恒星B335进行了ALMA第2周期观测,分辨率约为0.3”。1.3 mm连续谱、C18 O和SO发射都显示出中心致密组分,其尺寸为~40-180 AU,在更广泛的组分中。C18 O成分显示出下落和旋转运动的迹象。通过拟合简单的运动学模型的C18 O数据,原恒星的质量估计为0.05 Msun。在100 AU尺度上,比角动量为~4.3E-5 km/s*pc。一个类似的比角动量,~3E-5至5E-5 km/s*pc,是在10 AU尺度上从中央SO分量观测到的速度梯度测量的,并且在SO发射中没有明显的下落运动迹象。通过比较下落运动和旋转运动,我们的ALMA结果表明,观察到的旋转运动尚未达到100 AU甚至10 AU尺度上的克卜勒速度。因此,B335中开普勒圆盘的半径(如果存在的话)预计为1-3 AU。B335的圆盘半径比其他0类原恒星周围的开普勒圆盘小一到两个数量级。根据观测到的0.1秒差距到100天文单位尺度的下落和旋转运动,有两种可能的情况来解释B335中存在这样一个小开普勒盘:磁制动和年轻。如果我们的发现是磁制动的结果,那么在1000 AU尺度内下落物质的角动量的约50%可能已经被移除,并且在1000 AU尺度上的磁场强度估计为约200 uG。如果是年轻的,则B335的坍缩半径约为2700 AU,…
2015-09-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
POISSON project - II - A multi-wavelength spectroscopic and photometric survey of young protostars in L 1641
为了了解恒星演化的早期阶段,必须表征嵌入的年轻恒星天体(YSO)的恒星和星周性质。这项任务需要光谱学和光度学的结合,覆盖尽可能广泛的波长范围,以解开各种原恒星的组成部分和活动。作为POISSON项目的一部分,我们提出了一个多波长的光谱和光度调查嵌入YSO在L1641,旨在获得恒星的参数和演化阶段,并推断其吸积特性。我们的数据库包括来自NTT和Spitzer的低分辨率光学红外光谱(0.6-40 μ m)和覆盖0.4至1100 μ m光谱范围的光度数据,这使我们能够构建YSO光谱能量分布(SED)并推断主要恒星参数。SED分析使我们能够将27个YSO分为9个I类,11个Flat和7个II类对象。然而,根据推导出的恒星性质,只有6个I类YSO的年龄约为10^5年,而其他的年龄为5x10^5-10^6年),并且在扁平源中,11个中有3个是更演化的天体(5x10^6-10^7年),这表明几何效应可以显著改变SED的形状。推断的质量吸积率(Macc)显示了一个很宽的数值范围(3.6x10^-9到1.2x10^-5 M_sun/年),这反映了我们样本中观测到的年龄分布。质量吸积率、消光和光谱指数的平均值随着YSO类的增加而减小。最年轻的YSO具有最高的Macc,而最古老的YSO在图像和光谱中都没有显示出任何可检测的喷流活动。我们还观察到一个明确的YSO Macc,M*,和年龄之间的相关性,一致的…
2011-11-10 astro-ph.SR
Stellar and Circumstellar Properties of Class I Protostars
本文利用低分辨率(R~1000)近红外K波段和L波段光谱技术研究了I类源的恒星和星周性质。我们测量了8个天体的显著谱线和特征,并使用与标准恒星光谱的拟合来确定光谱类型、视觉分辨率、K波段过量和水冰光学深度。研究的七个系统中有四个是近距离双星,其中只有一个系统Haro 6-10是角分辨的。对于某些恒星,在我们的分析中发现的一些属性与公布的值有很大的不同,我们分析了这些差异的来源。我们使用三种不同的方法来确定每个源的消光,并比较和讨论所得的值。我们正在测试的一个假设,即消光在恒星光球吸收线的遮蔽中占主导地位的K波段过量,似乎是不正确的。为我们的目标计算的吸积光度和质量吸积率是高度不确定的,部分原因是我们对灭绝的知识不准确。对于我们能够放置在H-R图上的六个目标,我们的年龄估计<200万年,比可比研究的年龄要小一些。我们的研究结果强调了低分辨率光谱学在研究原恒星及其环境中的价值;然而,研究I类源的最佳方法可能涉及高分辨率和低分辨率近红外,中红外和毫米波长观测的组合。对I类原恒星中的消光进行准确和精确的测量将是提高我们对这些天体理解的关键。
2009-02-08 astro-ph.SR
Evolution of Mass Outflow in Protostars
我们测量了84颗0类、I类和平谱原恒星的中红外[Si II]、[Fe II]和[Si I]谱线发射,其中11颗为远红外[O I]谱线发射。我们使用的结果,以获得其质量流出率。因此,我们观察到质量流出率与热光度以及中心物体的推断质量吸积率之间存在很强的相关性,这种相关性在0级范围内延续了在II类年轻恒星物体中观察到的趋势。沿着这种从大到小的质量流率的趋势,不同类别的年轻恒星天体处于0类-I类/平谱-II类的序列中,表明这种趋势是一种演化序列,其中质量流出和吸积速率随着年龄的增加而降低,同时保持大致的比例。调查结果包括两个关键的测试磁离心出流加速机制:出流/吸积分支比b的分布,并限制出流速度的分布。也不排除任何三个领先的外流加速,角动量喷射机制,但他们提供了一些证据,盘风和吸积动力恒星风(APSW)在许多原恒星的运作。在分支比分布中观察到的上边缘与在APSW模型中发现的b = 0.6的上限一致,并且样本的大部分(0.31)具有足够小的分支比,只有在几个AU的尺度上发射的盘风才能解释它们。
2015-11-16 astro-ph.SR
Multiple Gaps in the Disk of the Class I Protostar GY 91
我们提出了最高的空间分辨率ALMA观测的I类原恒星GY 91的日期在$ρ$蛇夫座L1688分子云复杂。我们的870 $μ$ m和3 mm尘埃连续谱图显示GY 91盘的半径为$\sim$ 80 AU,倾角为$\sim$ 40 $^{\circ}$,但最有趣的是,该盘有三个暗带,分别位于10 AU,40 AU和70 AU。我们对这些特征进行建模,假设它们是磁盘表面密度分布中的间隙,并发现它们的宽度为7 AU,30 AU和10 AU。这些间隙与HL Tau盘中的间隙惊人地相似,这表明可能有土星质量的行星隐藏在盘中。为了限制GY 91和HL Tau的相对年龄,我们还模拟了HL Tau的盘和包层,发现它们的年龄相似,尽管GY 91可能更年轻。虽然雪线和磁死区也会产生暗带,但如果行星确实在雕刻这些间隙,那么土星质量的行星必须在原行星盘寿命的前$\sim$ 0.5百万年内形成。
2018-03-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
HiRes Deconvolved Spitzer Images of 89 Protostellar Jets and Outflows: New Data on Evolution of Outflow Morphology
为了研究原鞍喷流和外流在母核和原恒星的时间演化中的作用,天文学界需要足够大的原恒星红外图像数据库,以尽可能高的空间分辨率,以揭示其形态的细节。斯皮策望远镜在红外波段提供了前所未有的灵敏度,可以研究喷流和外流特征,但其空间分辨率受到0.85米反射镜的限制。在这里,我们使用一个高分辨率的反卷积算法,“HiRes”,以提高分辨率(在IRAC波段的亚弧秒级),并删除污染的旁瓣明亮的源中的89个原恒星对象的样本,以改善空间形态的可视化。这些再处理的图像是有用的检测:(一)在散射光中看到的广角外流;(二)在喷流和弓形激波的H2排放的形态细节;和(三)紧凑的功能,在MIPS 24微米图像作为原恒星/磁盘和原子/离子线排放与喷流。这里介绍的HiRes适合这样一个大的均匀样本的图像数据将是有用的社区在研究这些原恒星物体。为了说明这个HiRes样本的实用性,我们展示了31个来源中广角流出的开角如何与年龄相关,所有这些来源都在HiRes处理的斯皮策图像中观察到。我们的数据表明,幂律拟合张开角与年龄的指数为~0.32和0.02,分别为年龄小于8000年和大于8000年。
2013-12-03 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
Finding proto-spectroscopic binaries: Precise multi-epoch radial velocities of 7 protostars in rho-Ophiuchus
光谱双星(SB)的形成可能是恒星形成的自然副产品。多恒星系统在分子云最初碎裂后的早期动力学演化,在年轻的多恒星的性质上留下了特征性的印记。最年轻的SB的发现和表征将使我们能够推断其形成的机制和时间尺度。我们的工作旨在寻找年轻恒星(YSO)周围的光谱同伴。利用近红外高分辨率(R~60000)观测了蛇夫座恒星形成区(SFR)7颗YSO的多历元径向速度。每个源的径向速度是使用二维交叉关联函数推导出来的,使用地球大气层建立的零点作为参考。在CO(0 - 2)波段窗口中的14条以上的谱线被用于与LTE大气模型的互相关中以计算最终结果。我们发现,在我们的样品中的原恒星的光谱与预测的恒星光球轮廓,表明径向速度推导确实是恒星的性质。三个分析的目标表现出大的径向速度变化在三个观测时期。这些天体--有待进一步确认和轨道特征--可能成为原光谱双星的第一个证据,并将对它们的形成提供重要的限制。我们的初步双星分数(BF)约为71%(当将我们的结果与以前的研究结果合并时),这符合年轻时多重性非常高的概念,因此是恒星形成的副产品
2011-12-29 astro-ph.SR
On the diversity and statistical properties of protostellar discs
我们目前的结果,从第一人口合成研究的原恒星盘。我们分析了恒星团簇形成的辐射流体动力学模拟中形成的大样本原恒星盘的演化和性质。由于恒星形成过程的混沌性质,我们发现了年轻的原恒星盘的巨大多样性,包括错位盘,以及方向随时间变化的盘。星盘相互作用截短了星盘并产生了多个系统。圆盘可能会在动力学碰撞和/或通过冲压压力剥离而被破坏,但会通过后来的气体吸积而重新形成。我们量化的盘质量和半径的分布为原恒星年龄达$\approx 10^5$岁月。对于低质量的原恒星,盘质量往往会增加年龄和原恒星质量。圆盘半径范围从10到几百个天文单位,在时间尺度上以$\le 10^4$年为单位增长,在低质量的原恒星周围较小。孤立的原恒星盘的径向表面密度分布比最小质量太阳星云模型更平坦,通常按$Σ\propto r^{-1}$缩放。星盘与原恒星的质量比很少超过2,典型的范围是从$M_{\rm d}/M_* = 0.1-1$到年龄$\le 10^4$岁,然后逐渐减小。我们量化的相对方位角的拱盘和轨道的绑定对原恒星,找到一个偏好的对齐,强度与分离度降低。我们还研究了如何不同的原恒星和孤立的原恒星对盘的外部部分的取向和内部盘自旋。
2018-01-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Distribution of Serpens South protostars revealed with ALMA
目标:我们研究了年轻的低质量恒星形成区域巨蛇座南部的恒星前和原恒星候选者的质量和空间分布,已知活跃的恒星形成沿着一个主要的行星结构发生。以前用于研究这些分布的观测受到两个重要观测因素的限制:(1)灵敏度限制,使最低质量的源未被检测到,或(2)分辨率限制,无法区分双星和/或靠近的星团成员。研究方法:最近的毫米波长干涉测量观测现在可以发现微弱和/或紧凑的来源,以研究更完整的原恒星种群,特别是在附近的($D<500$ pc)集群。在这里,我们提出的ALMA观测1毫米(带6)连续在$3 \times 2$弧分区域的中心巨蛇座南。我们的$\sim1$角秒的角分辨率相当于$\sim400$ au,对应于原恒星源的包层和/或盘的尺度。结果如下:我们检测52个源1毫米的连续,我们测量质量的$0.002 - 0.9$太阳质量对应的气体和尘埃的磁盘和/或信封的原恒星系统。对于深嵌入(最年轻的)源,没有红外对应物,我们发现证据的质量隔离和集群根据:最小生成树方法,分布的独特的源之间的投影分离,和浓度较高的质量源附近的致密气体在集群中心。结论:质量分离的毫米源可能是原始的,而不是动态考虑到这个集群的年轻年龄,与隔离时间。这是第一次在低质量原星团环境中显示毫米源。
2018-04-06 astro-ph.SR
Ring formation by coagulation of dust aggregates in early phase of disk evolution around a protostar
从0类和I类的早期阶段到II类年轻恒星(YSO)的晚期阶段,在各种拱星盘中观测到了(亚)毫米尘埃连续辐射的环结构。在本文中,我们研究了这种环形成的早期阶段的可能方案之一,这是凝聚的灰尘聚集。尘埃颗粒以由内而外的方式生长,因为生长时间尺度大致与轨道周期成正比。尘埃演化的边界可视为生长锋,其生长时间与盘年龄相当。通过基于尘埃凝聚模型的辐射转移计算,我们发现由于尘埃表面密度在该位置急剧变化,因此可以观察到生长锋为环状结构。此外,我们确认,所观察到的环的位置与年龄为$\lesssim1$百万年的YSO是一致的增长前沿。生长前沿可能是重要的,以创建环结构,特别是早期阶段的磁盘演变,如0和I类源。
2020-12-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Triple Protostar System Formed via Fragmentation of a Gravitationally Unstable Disk
双星和多星系统是恒星形成过程的常见结果,因此,几乎一半的类太阳恒星至少有一颗伴星。理论研究表明,有两个主要的途径,可以同时运作,以形成双星/多星系统:大规模的碎片湍流气体核心和细丝或较小规模的碎片的大规模原恒星盘由于引力不稳定性。最近出现了$>$ 1000~AU尺度上湍流碎裂的观测证据。以前的磁盘碎片化的证据是有限的推论的基础上更先进的前主序星和原恒星多系统的分离。三重原恒星系统L1448 IRS3B是寻找磁盘碎片证据的理想候选者。L1448 IRS3 B处于恒星形成过程的早期阶段,年龄可能不到15万年,系统中的所有原恒星都相距$<$ 200天文单位。在这里,我们报告的尘埃和分子气体排放的观测,揭示了一个磁盘与螺旋结构周围的三个原恒星。两颗靠近星盘中心的原恒星相距61天文单位,第三颗原恒星与外盘的旋臂重合,相距183天文单位。中央一对原恒星的推断质量为$\sim$ 1 M $_{sun}$,而围绕三颗原恒星的圆盘的总质量为$\sim$ 0.30 M $_{\sun}$。第三原恒星本身的最小质量为$\sim$ 0.085 M $_{sun}$。我们证明了L1448 IRS3B周围的盘在半径150~AU和320~AU之间似乎容易发生盘碎裂,与第三原恒星的位置重叠。这与最近经历了引力不稳定的原恒星盘的模型一致,产生了一个或两个伴星。
2016-10-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Formation and Fragmentation of Disks around Primordial Protostars
宇宙中形成的第一批恒星预示着宇宙黑暗时代的结束,并引入了塑造早期宇宙演化的新物理过程。到目前为止,人们一直认为这些恒星的生命短暂而孤独,在每个暗物质微晕中只形成一颗质量极大的恒星,或者可能是一个非常宽的双星系统。在这里,我们描述的数值模拟表明,这些恒星,相反,往往是紧密的多个系统的成员。我们的研究结果表明,在第一批年轻恒星周围形成的盘对引力碎片不稳定,可能产生小型的双星和高阶系统,其分离距离与地球和太阳之间的距离一样小。
2011-01-27 astro-ph.CO astro-ph.SR
Constraining the Chemical Signatures and the Outburst Mechanism of the Class 0 Protostar HOPS 383
我们目前的观测HOPS 383,第一个已知的爆发0级原恒星位于猎户座分子云使用ALMA,VLA和SMA。SMA观测揭示了HOPS 383周围0.85 mm、1.1 mm和1.3 mm处的包络尺度连续谱和分子线发射。图像显示,HCO $^+$和H $^{13}$ CO $^+$在连续谱上或附近达到峰值,而N $_2$ H $^+$在同一位置减少。这反映了在原恒星附近蒸发的CO破坏N $_2$ H $^+$同时形成HCO $^+$的潜在化学性质。我们还观察到由$^{12}$ CO($J = 2 \rightarrow 1$)和($J = 3 \rightarrow 2$)追踪的分子流出。一个磁盘被解决在ALMA 0.87毫米的尘埃连续,垂直于流出方向,与$\sim$ 62 AU的表观半径。辐射传输模型的连续给磁盘质量为0.02 M $_{\odot}$时,适合的ALMA vigilance。包括VLA 8 mm数据的模型表明,由于较长波长下的尘埃不透明度较低,磁盘质量可能会大10倍。磁盘的温度和表面密度分布的建模,并假设原恒星质量为0.5 M $_{\odot}$表明,Toomre $Q$参数$< 1$的爆发前,使引力不稳定性的可行机制来解释爆发在早期的年龄,如果磁盘是足够大的。
2020-10-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Collisions in a system of conical jet/counterjet outflows
针对原恒星气体外流在星团中的相互作用问题,本研究采用蒙特卡洛方法估计其相遇概率与喷流张角、喷流长度和恒星间距比的函数关系,并提出基于外流张角预测星团内相互作用数量的函数。
2025-11-12 astro-ph.SR
The VLA/ALMA Nascent Disk and Multiplicity (VANDAM) Survey of Orion Protostars. III. Substructures in Protostellar Disks
在$\sim1-10$ Myr古老的原行星盘中普遍存在的亚结构,通常与行星形成有关,这提出了这样的特征形成的早期有多早的问题,作为一个推论,行星形成开始的早期有多早。在这里,我们提出了七个原恒星盘(年龄$\sim0.1-1$百万年)从VLA/ALMA新生盘和猎户座原恒星的多重性调查(VANDAM:猎户座),显示清晰的子结构,从而表明,这些功能可以形成早期的磁盘的寿命。我们使用简单的分析模型以及详细的辐射转移建模来表征它们的结构。特别是,我们表明,至少有四个源有相对大规模的信封,这表明他们是特别年轻的,可能是最年轻的磁盘与子结构已知的日期。这些圆盘中的几个也具有来自偏离环形结构中心的内盘的发射。然而,考虑到被清理出的区域的大小,还不清楚这些特征是否与行星形成有关,或者更确切地说,它们是否是早期近距离分离双星形成的标志。
2020-10-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
The evolution of far-infrared CO emission from protostars
我们调查的远红外CO排放的演变与Herschel/PACS观察到的50个来源的HOPS和DIGIT Herschel关键程序的组合样本的原恒星。从均匀采样的光谱能量分布,我们计算$L_{\rm{bol}}$,$T_{\rm{bol}}$和$L_{\rm {bol}}/L_{\rm {smm}}$这些来源,以寻找远红外CO排放和原恒星的属性之间的相关性。用$L^{\rm fir}_{\rm CO}$ $\propto$ $L_{\rm{bol}}^{0.7}$计算了原恒星的远红外CO光度($L^{\rm fir}_{\rm CO}$)和热光度($L_{\rm{bol}}$),发现两者之间存在很强的相关性。然而,我们没有发现$L^{\rm fir}_{\rm CO}$和原恒星演化指标$T_{\rm{bol}}$和$L_{\rm {bol}}/L_{\rm {smm}}$之间有很强的相关性。来自原恒星的远红外CO辐射通过喷流/外流追踪当前冲击的气体,并且$L^{\rm fir}_{\rm CO}$与瞬时质量损失率$\dot{M}_{\rm{out}}$成比例。$L^{\rm fir}_{\rm CO}$和$L_{\rm{bol}}$之间的相关性指示瞬时$\dot{M}_{\rm{out}}$跟踪瞬时$\dot{M}_{\rm{acc}}$。$L^{\rm fir}_{\rm CO}$与进…
2016-08-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Protostellar Outflows: a window to the past
在低质量恒星形成的早期阶段,偶发性的吸积导致高速外流子弹的喷射,这些子弹携带着驱动原恒星吸积历史的化石记录。我们提出了44 SPH模拟的$1\,\mathrm{M}_{\odot}$核心,涵盖了广泛的初始条件,并遵循核心的五个自由落体时间。单个的原恒星由汇粒子表示,汇粒子使用亚网格模型发射出幕式外流。光学算法用于识别流出内的单个情节项目符号。整体流出和个别子弹的参数,然后被用来估计年龄和能量的流出,以及吸积事件,触发它,并评估这些估计的可靠性,如果观测的不确定性和选择效应(如倾斜)被忽略。在估算外流年龄的常用方法中,基于叶的长度和推进速度的方法在演化的早期阶段是最可靠的,而基于外流腔的宽度和推进速度的方法在演化的后期阶段是最可靠的。我们描述了一种新的方法,它几乎和这些方法一样准确,并且在整个进化过程中都是可靠的。此外,我们展示了如何吸积历史的原恒星可以准确地重建从动态的子弹,如果每个叶包含至少两个子弹。流出物携带的质量大约是原恒星最初喷出的质量的十倍。
2022-01-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
Constraining the Infalling Envelope Models of Embedded Protostars: BHR 71 and its Hot Corino
原恒星包层的坍缩导致原恒星的生长和原行星盘的发展,在恒星形成的早期阶段起着关键作用。描述包层中的气体下落限制了恒星形成的动力学模型。我们提出了明确的签名,探测光学厚分子线,对一个孤立的嵌入式原恒星,BHR 71 IRS 1。三维辐射传输的计算表明,一个缓慢旋转的下降包线模型的“由内而外”的崩溃再现的观测HCO $^{+}$和CS $J=7\rightarrow6$线,和低速发射的HCN $J=4\rightarrow3$线。该包层的模型推导年龄为12000 $\pm$ 3000年后,最初的崩溃。包络线模型低估了HCN $J=4\rightarrow3$和H $^{13}$ CN $J=4\rightarrow3$线的高速发射,其中流出或开普勒盘可能有贡献。ALMA观测偶然发现了集中在100 au半径内的复杂有机分子(COMs)的发射,表明BHR 71 IRS 1拥有一个热的Corino。鉴定出8种COM,包括CH $_{3}$ OH和CH $_{3}$ OCHO,以及H $_{2}$ CS、SO $_{2}$和HCN $v_{2}=1$。甲酸甲酯和$^{13}$ C-甲醇的排放显示了一个清晰的速度梯度内的半径为50 au,暗示在一个未解决的开普勒旋转盘。
2020-02-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Explaining the luminosity spread in young clusters: proto and pre-main sequence stellar evolution in a molecular cloud environment
恒星形成区的赫兹-罗素图显示了一个很大的光度分布。这与基于经典的非吸积原恒星演化模型的定义明确的等时线是不相容的。原恒星并不是在孤立的环境中演化,而是通过气体的吸积而生长。此外,虽然恒星形成区的年龄可以被定义,但该区域内个别恒星的年龄会有所不同。我们展示了如何结合原恒星年龄传播的影响,持续的恒星形成的分子云的后果,和随时间变化的原恒星吸积个别原恒星可以解释所观察到的光度传播。我们使用一个全球性的MHD模拟,包括一个恒星形成区的子尺度下沉粒子模型,以遵循每个恒星的吸积过程。的吸积配置文件被用来计算恒星演化模型为每颗恒星,纳入模型的吸积能量是如何分布到磁盘,辐射远离吸积冲击波,或纳入外层的原恒星。使用一个500万年的模拟星团年龄,我们自然地再现了亮度传播,并发现与Collinder 69星团和猎户座星云星团的观测很好的协议。它显示了如何在二进制和多个系统的恒星可以从外部被迫创造经常性的情节吸积事件。我们发现,在一个现实的全球分子云模型中,大质量恒星在相对较长的时间尺度上积累质量。这导致了一个重要的概念变化相比,非吸积恒星演化的经典图片分割成低质量的Hayashi轨道和高质量的Henyey轨道。
2018-01-31 astro-ph.GA astro-ph.SR
The origin of R CrA variability: A complex triple system hosting a disk
R~CrA是冕状星形成区中最亮的成员,也是离我们最近的Herbig AeBe星,它的光谱以发射线为主。自19世纪末以来,它的光度一直受到监测,但其变化的起源仍然未知,它显示了$65.767\pm 0.007$ ~天的稳定期。我们研究了这颗恒星的光度和光谱数据,以研究R~CrA的变化性质。利用Herbig AeBe星的近红外光度与总光度大致成正比这一事实,导出了RCrA的吸收光谱,进而导出了RCrA的质量和年龄。此外,我们的模型的光变曲线的周期性调制,由于部分衰减的中央二进制的circumbinary磁盘。这个模型很好地再现了观测结果。我们发现R~CrA的中心天体是一个非常年轻的($1.5\pm 1.5$ ~Myr),高度吸收的($A_V=5.47\pm 0.4$ ~mag)双星,我们得到了这两个天体的质量分别为$M_A=3.02\pm 0.43$ ~M $_\odot$和$M_B=2.32\pm 0.35$ ~M $_\odot$.我们认为R~CrA视光度的长期下降是由于盘吸收的逐渐增加。这可能与最近发现的M矮星伴星引起的轻微倾斜盘的进动有关。因此,R~CrA可能是一个包含一个盘的三元系.
2019-08-20 astro-ph.SR
Ice inventory towards the protostar Ced 110 IRS4 observed with the James Webb Space Telescope. Results from the ERS Ice Age program
本研究利用JWST观测双星原恒星系统Ced 110 IRS4A和4B,通过ENIIGMA工具拟合光谱,探测到丰富的冰物种,发现其冰丰度与同分子云无星区相似,表明原恒星化学条件在分子云早期阶段已确立。
2024-11-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Alignment Between Protostellar Outflows and Filamentary Structure
我们提出了新的亚毫米波阵列(SMA)观测CO(2-1)流出到年轻的,嵌入原恒星英仙座分子云的一部分,恒星系统的质量大会及其演变与SMA(MASSES)调查。对于57英仙座原恒星,我们的特点的流出角的方向,并比较它们与来自$Herschel$观测的本地灯丝的方向。我们发现,流出和细丝之间的相对角度是不一致的纯粹平行或纯粹垂直的分布。相反,观察到的流出灯丝角度的分布是更一致的随机对齐的角度或投影的平行和垂直的角度的混合。平行角和垂直角的混合要求垂直对齐更常见,其系数为$\sim$ 3。我们的研究结果表明,所观察到的分布可能保持无论原恒星的多样性,年龄,或主机核心的不透明度。这些观测结果表明,原恒星的角动量轴可能与大尺度结构无关。我们讨论了独立的原恒星旋转轴的意义,在一般的图片,基于恒星的形成。
2017-07-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Chandra Census of C2D YSOS: Evolution of X-ray Emission
本文对一个大样本的~109个年轻天体的X射线谱进行了分析研究。我们的物体在X射线中被检测到,与年龄无关。出乎意料的是,X射线能量与年龄有些相关。它随时间和柱密度而降低,而它应该增加。我们的结论是,最年轻的原恒星,0/I类,发射X射线在1-8千电子伏波段。吸积活动最强的深埋源仅在硬带(> 2keV)被探测到。由于消光,它们的软X射线无法被探测到。为了解释能量的下降,我们认为在几万年的时间尺度内,日冕通过吸积物质冷却下来。
2010-10-04 astro-ph.SR
Merger Conditions of Population III Protostar Binaries
本文通过光滑粒子流体动力学模拟研究第三族原恒星双星的并合条件,发现初始间距小于原恒星半径之和约80%时双星会在潮汐锁定前并合,且并合后恒星内部结构与初始间距无关,表明零龄主序阶段后必然存在轨道收缩机制。
2023-05-11 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
History of the solar-type protostar IRAS16293-2422 as told by the cyanopolyynes
氰基多炔是碳原子的链,在每一侧上具有氢原子和CN基团。它们几乎在ISM的任何地方都能被探测到,彗星也是如此。在过去,它们被用来限制一些分子云的年龄,因为它们的丰度被预测为时间的强函数。本文利用TIMASSS IRAM-30 m观测数据对太阳型原恒星IRAS 16293 -2422中的氰基多炔分布进行了广泛的研究。目标是:(一)获得一个普查的氰基多炔在这个来源和他们的同位素;(二)得出他们的丰度如何变化的原恒星信封;和(三)获得IRAS 16293 -2422的历史上的限制。我们检测到几条线HC 3 N和HC 5 N,并报告DC 3 N的第一次检测,在太阳型原恒星。我们发现,在IRAS 16293 -2422的外部冷包层中,HC 3 N丰度大致恒定(~ 1.3 × 10 ^(-11)),在Tdust> 80 K的内部区域中,HC 3 N丰度增加约100倍。HC 5 N在外壳中的丰度与HC 3 N相似,而在内部区域中的丰度低约10倍。在内部区域得到的HC 3 N丰度,以及增加发生的地方,也对尘埃升温到80 K所需的时间提供了强有力的限制,这必须短于~10^3- 10^4年。最后,外包层中的氰乙炔氘化约为50%,而在温暖的内部区域中<5$ %。相对较低的氘化在温暖的地区表明,我们正在目睹的化石的HC 3 N丰富地形成在稀薄阶段的前崩溃,然后冻结到粮食地幔在稍后的阶段。对IRAS 1629…
2016-10-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
PEACHES IV: Tracing the Formation & Evolution of C$_2$H in Perseus Low-Mass Protostars
本研究利用PEACHES巡天和ALMA ACA数据,对英仙座35个Class 0/I低质量原恒星的C$_2$H发射进行系统分析,发现其示踪外流腔壁的贫氧光化学活跃气体,且柱密度为10^14-10^15 cm^-2,并指出C$_2$H发射由延展转为紧凑的过程在嵌入阶段后迅速发生。
2025-08-05 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
Comparing star formation models with interferometric observations of the protostar NGC 1333 IRAS 4A. I. Magnetohydrodynamic collapse models
观测尘埃向恒星形成区的偏振辐射,可以追踪天空平面中的磁场分量,并为云坍缩的理论模型提供限制。我们比较了低质量原恒星源NGC 1333 IRAS 4A的亚毫米极化发射的高角分辨率观测与磁化分子云核坍塌的三种不同模型的预测。我们计算了这三个模型的尘埃排放的斯托克斯参数。然后,我们卷积的结果与仪器响应的亚毫米波阵列观测对IRAS 4A。最后,我们将合成图与数据进行比较,改变模型参数和方向,并通过χ^2分析评估拟合的质量。高角分辨率观测偏振尘埃辐射可以约束原恒星的物理性质。在IRAS 4A的情况下,对于质量-通量比大于临界值2倍、初始均匀磁场强度约为0.5 mG、坍缩开始后的年代约为10^4年的云坍缩模型,得到的数据与实验数据最吻合。磁耗散,如果存在的话,被认为是发生在观察的分辨率水平以下。包括先前测量的IRAS 4A的温度分布导致更真实的形态和强度分布。我们还表明,ALMA有能力区分在这项工作中采用的三种不同的模型。我们的研究结果与低质量恒星形成的标准理论情景一致,即最初由大规模磁场穿过的云变得不稳定并崩溃,将磁场捕获在新生的原恒星和周围的星周盘中。在坍缩云中,动力学主要由引力和磁力控制。
2011-09-28 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Signs of Early-Stage Disk Growth Revealed with ALMA
我们目前的ALMA 1.3毫米连续谱,12 CO,C18 O,和SO数据的0级原恒星,狼疮3 MMS,IRAS 15398-3559,和IRAS 16253-2429在分辨率约100 AU。通过测量C18 O的旋转剖面,在Lupus 3 MMS中观察到一个100 AU的开普勒盘围绕着一颗0.3 Msun的原恒星。在IRAS 15398-3559和IRAS 16253-2429中没有观察到100 AU的开普勒圆盘。然而,嵌入式紧凑(<30 AU)连续组件检测。IRAS 15398-3559中的C18 O发射显示了具有恒定角动量的下落特征。IRAS 16253-2429显示出下沉和旋转的特征,但其旋转轮廓尚未得到解决。用我们的运动学模型拟合C18 O数据,得到IRAS 15398-3559的原恒星质量和盘半径分别为0.01 Msun和20 AU,IRAS 16253-2429的原恒星质量和盘半径分别为0.03 Msun和6 AU。通过比较8颗0类和I类原恒星在10000 ~ 100 AU范围内的角动量分布,发现包层旋转的演化可以用传统的由内而外的坍缩模型来描述。与18颗已知盘半径的原恒星样本相比,我们的结果揭示了盘生长的迹象,在0级阶段,盘半径随M*^{0.8+/-0.14}或t^{1.09+\-0.37}而增加,其中M* 是原恒星质量,t是年龄。磁盘增长速度在I类阶段放缓。此外,我们…
2016-11-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Physical properties of embedded clusters in ATLASGAL clumps with HII regions
本研究通过最优采样模型合成含HII区的ATLASGAL团块的嵌入星团,考虑年龄弥散与不同恒星形成历史,发现吸积光度对低质量HII团块总热光度贡献显著,指出需进一步探究更多物理过程以解释其光度超出现象。
2024-08-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Early Planet Formation in Embedded Disks (eDisk). VIII. A Small Protostellar Disk around the Extremely Low-Mass and Young Class 0 Protostar, IRAS 15398-3359
基于eDisk项目对Class 0原恒星IRAS 15398-3359的高分辨率观测,发现其周围存在极低质量的小型原行星盘,且盘内无子结构,行星形成可能尚未开始。
2023-10-19 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
IPA: Morphology and Kinematics of Molecular Hydrogen Winds in Five Young Protostars across the Mass Spectrum Observed with JWST
Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所);Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室);University of Toledo(托莱多大学);University of Massachusetts Amherst(马萨诸塞大学阿默斯特分校);University of Michigan(密歇根大学);INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte(意大利国家天体物理研究所卡波迪蒙特天文台);University of Rochester(罗切斯特大学);The Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Leiden Observatory, Universiteit Leiden(莱顿天文台,莱顿大学);Max-Planck Institut für Extraterrestrische Physik(马克斯·普朗克地外物理学研究所)
该研究利用JWST观测全质量范围5个年轻原恒星的H₂风,发现其形态运动学特性符合磁流体动力学盘风模型,且准直分子喷流与吸积率关联更紧密。
2026-08-11 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Evolution of Protostellar Outflow Opening Angles and the Implications for the Growth of Protostars
本研究利用 MASSES 项目的 12CO(2-1) 数据测量了 Perseus 分子云中原恒星外流的张开角,发现外流在 Class 0 阶段变宽而在 Class I 阶段保持恒定,并指出其在核尺度上设定 25%-50% 低恒星形成效率中的核心作用。
2024-08-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
Mass Assembly of Stellar Systems and their Evolution with the SMA - 1.3 mm Subcompact Data Release
我们提出了恒星系统的质量组装及其演化与SMA(MASSES)调查,它使用亚毫米阵列(SMA)干涉仪映射的连续谱和分子线的所有74个已知的0/I类原恒星系统在英仙座分子云。调查的主要目标是在一个单一的分子云中观察年轻原恒星的无偏见样本,以便我们能够描述原恒星的演化。本文发布了来自次紧凑型配置($\sim$ 4 $^{\prime\prime}$或$\sim$ 1000 au分辨率)的MASSES 1.3 mm数据,这是SMA最紧凑的阵列配置。我们发布了光谱线CO(2 - 1)、$^{13}$ CO(2 - 1)、C $^{18}$ O(2 - 1)和N $_2$ D $^+$(3 - 2)以及1.3 mm连续谱的$uv$可见度数据和成像数据。我们识别出在每个源中检测到的示踪剂。我们还展示了连续谱和CO(2 - 1)外流的示例图像,分析了C $^{18}$ O(2 - 1)光谱,并提供了SVS 13恒星形成区的数据。从连续计算的信封质量显示出减少的趋势与测热温度(年龄的代理)。典型的C $^{18}$ O(2 - 1)线宽为1.45 km/s $^{-1}$,这高于在英仙座灯丝和核心探测到的C $^{18}$ O线宽。我们发现,N $_2$ D $^+$(3 - 2)更有可能在年轻的原恒星中被探测到。我们证明了SVS 13中的原恒星包含在由C $^{18}$ O(2 - 1)和N $_…
2018-06-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Mass Evolution of Protostellar Disks and Envelopes in the Perseus Molecular Cloud
在低质量恒星形成的标准图像中,一个致密的分子云经历引力坍缩形成一个原恒星系统,由一个新的中心恒星、一个星周盘和周围剩余物质的外壳组成。系统的质量分布随着物质从大尺度包层通过圆盘吸积到原恒星上而演变。虽然这一总体情况得到了模拟和间接观测测量的支持,但与磁盘增长和包络耗散相关的具体时间尺度仍然没有受到很好的约束。在本文中,我们对Jørgensen等人(2009年)介绍的方法进行了严格的测试,以获得嵌入式原恒星周围的盘和包层的质量测量,并使用无法分辨盘的观测结果(分辨率为$\sim$ 1000\,AU)。使用未解决的数据,从最近的质量大会的恒星系统及其演化与SMA(质量)调查,我们得到磁盘和信封质量估计$59$原恒星系统的英仙座分子云。我们将我们的结果与VLA新生盘和多重性(VANDAM)调查的独立盘质量测量结果进行比较,发现了很强的线性相关性,这表明可以从未解决的观测中测量准确的盘质量。然后,利用质量样本的大小,我们发现原恒星质量分布作为年龄的函数没有显着的趋势,近似从测热温度。这些结果可能表明,盘质量的原恒星是设置在附近的0类原恒星阶段的发病,并保持大致恒定的整个I类原恒星阶段。
2019-02-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Embedded protostellar disks around (sub-)solar protostars. I. Disk structure and evolution
本文对不同质量(M_cl=0.2- 1.7 M_sun)和旋引力比(β=0.0028- 0.023)的云核的引力坍缩形成的嵌入原恒星盘进行了比较数值流体力学研究。Mcl和β的增加导致原恒星盘的形成,这些盘更容易受到引力不稳定性的影响。在大多数模型中都会发生圆盘碎裂,但其影响通常仅限于非常早期的阶段,碎片在数十个轨道周期内被分散或驱动到正在形成的恒星上。只有具有足够高的M_cl或β的云核才可能最终形成低质量比的宽分离双星/多星系统和褐矮星或亚太阳质量伴星。这样的系统最终可能会分裂,产生流氓褐矮星,这是可行的。由更大质量(但相等β)的云核形成的{ \it equal}年龄的原恒星盘通常密度更大、温度更高、体积更大、质量更大。另一方面,由高β(但M_cl相等)的云核形成的原恒星盘通常更薄、更冷,但更大、更重。在所有模型中,辐射温度和中平面温度\triangle T之间的差异很小,除了年轻盘的最内部区域、致密碎片和盘的外边缘,其中\triangle T为负,并且可能达到两倍甚至更多。引力不稳定的嵌入盘表现出径向脉动,其振幅沿M_cl和β增加的直线增加,但随着包络线的清除而趋于减小。我们发现,具有盘星质量比为1阶的单星只能由高β云核形成,但这样的大质量盘是不稳定的,很快就会分裂成双星/多星系统。
2010-09-10 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Four annular structures in a protostellar disk less than 500,000 years old
在主序星周围的星盘中,已经发现了大量的环状结构,或环和间隙,这些结构的年龄接近II类天体~ 1,000,000年。这些结构通常被解释为行星形成的证据,行星质量体在盘中雕刻环和间隙。这意味着行星形成可能已经在I类阶段的更年轻的盘中进行,当时原恒星仍然嵌入在更大规模的致密气体和尘埃包层中。虽然年轻的盘可能在行星形成的开始中起着重要作用,但直到过去十年,人们才开始观察到最年轻恒星形成阶段的盘的详细特性。在这里,我们提出了1.3毫米的尘埃排放观测与5 AU的分辨率,显示四个环形的子结构在磁盘的年轻(<50万年)的原恒星IRS 63。IRS 63是一颗位于蛇夫座分子云(距离144 pc)的I类源,是(亚)毫米波段最亮的I类原恒星之一,也有一个相对较大的圆盘(>50 au)。在年轻时观测到的多个环形亚结构可以作为尘埃颗粒生长的早期立足点,这是行星形成的先决条件。无论IRS 63的星盘中是否已经存在行星,很明显行星形成过程始于年轻的原恒星阶段,比目前行星形成理论预测的要早。
2020-10-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Ophiuchus DIsk Survey Employing ALMA (ODISEA): Disk Dust Mass Distributions across Protostellar Evolutionary Classes
当原恒星从光学暗/红外亮(I类)源演化为光学亮/红外暗(II类)源时,其周围圆盘中的固体物质积累成微行星和原行星。附近的年轻蛇夫座恒星形成区包含数百颗处于各种演化状态的原恒星。使用阿塔卡马大型毫米阵列观察它们的毫米连续辐射,我们测量了279个圆盘的尘埃含量的质量或上限。质量遵循对数正态分布,有明显的趋势,从少到多演化的原恒星红外类的质量减少。第一类盘的(对数)平均质量,M = 3.8 M_Earth,大约是第二类盘平均质量的5倍,但每一类的离散度都很高,σ(logM)~ 0.8-1,这两种分布之间有很大的重叠。平谱原恒星的星盘质量分布介于I类和II类之间。此外,三个III类源很少或没有红外过量检测到低磁盘质量,M ~ 0.3 M_地球。尽管在这一地区的原恒星演化状态的磁盘质量下降的趋势明显,在其他地区的调查II类磁盘的比较表明,质量不单调减少年龄。这表明,云尺度的环境可能决定了最初的磁盘质量规模或有大量的尘埃再生后,1万年。
2019-04-13 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Episodic accretion at early stages of evolution of low mass stars and brown dwarfs: a solution for the observed luminosity spread in HR diagrams?
我们提出了年轻低质量恒星和褐矮星的进化模型,考虑到了进化早期阶段的吸积阶段,最近对嵌入原恒星的大规模调查支持了这一假设。一个演化,包括短期的剧烈吸积($\mdot \ge 10^{-4} \msolyr$),其次是较长的静止阶段($\mdot < 10^{-6} \msolyr$)可以解释所观察到的亮度分布在HR图的恒星形成区的年龄为几百万年,从几个木星的质量到太阳质量的十分之几。这些吸积物体的引力收缩强烈地偏离了标准的Hayashi轨道,并保持恒定的$\te$。如果大部分吸积激波能量被辐射出去,则与观测到的光度散射最吻合。在HR图中得到的100万年时的光度分布相当于非吸积天体的$\sim$ 1000万年的年龄分布。我们还预测,在一个给定的$\te$的半径显着蔓延,建议由最近的观察。这些计算对我们理解恒星的形成和演化的早期阶段,以及对年轻($\le$几百万年)星系团的IMF的确定具有重要意义。我们的研究结果还表明,低质量天体的恒星出生线的概念没有有效的支持。
2009-07-22 astro-ph.SR
Angular momentum evolution of young low-mass stars and brown dwarfs: observations and theory
本章的目的是提供最完整的审查新兴的概念和最新的观测结果有关的角动量演化的年轻的低质量恒星和褐矮星。自原恒星和行星V以来,在多个年龄和不同恒星形成环境下的旋转周期测量的可用性方面取得了重大进展,这对测试理论至关重要。与此同时,在过去几年中,大量的理论发展已经进行,包括物理学的恒星盘相互作用,恒星风的数值模拟,并在恒星内部的角动量输运过程的调查。本章回顾了最近的观测和理论进展,这些进展促进了冷星和棕矮星角动量演化模型的更新。虽然这些新模型似乎可以解释低质量天体旋转历史的主要观测趋势,但仍存在一些关键的未决问题,本文对此进行了概述。
2013-09-30 astro-ph.SR
A giant planet transiting a 3-Myr protostar with a misaligned disk
本文发现一颗环绕300万年原恒星运行的凌日行星IRAS 04125+2902 b,其系统外盘未对齐,为研究刚形成的亚海王星提供独特观测窗口,填补了年轻凌日行星探测空白。
2024-11-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
The disk of the eruptive protostar V900 Mon; a MATISSE/VLTI and MUSE/VLT perspective
本研究利用MATISSE/VLTI和MUSE/VLT高分辨率观测,揭示V900 Mon盘内硅酸盐尘埃的径向变化与自屏蔽机制,并发现一个与分子外流共线的发射团块,其可能源于历史喷发。
2023-11-13 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Nascent Embedded-protostar Survey in Taurus (NEST) II: Measuring Dust Mass, Disk Size, and Gas Mass
University of Virginia(弗吉尼亚大学);National Radio Astronomy Observatory(美国国家射电天文台);Space Science Institute(空间科学研究所);University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);SKA Observatory(平方公里阵列射电望远镜观测站);University of Arizona(亚利桑那大学);National Sun Yat-Sen University(国立中山大学);National Taiwan Normal University(台湾师范大学)
本研究针对金牛座26个原恒星盘系统,利用ALMA与VLA观测及CO同位素体建模,测量了不同波段下的尘埃、气体质量与盘尺寸,明确了金牛座原恒星盘的相关特性及气体尘埃比范围。
2026-08-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Recent progress with observations and models to characterize the magnetic fields from star-forming cores to protostellar disks
在这篇综述论文中,我们的目的是提供一个全球性的前景,在最近几年取得的进展,以表征磁场的作用,在嵌入阶段的恒星形成过程。由于观测能力的发展和数值模型的平行进展,捕获了恒星形成过程中大部分重要的物理作用,最近已经有可能将磁化模型的详细预测与最年轻原恒星的观测特性相对抗。我们提供了一个最重要的后果时,添加磁场的最先进的模型的原恒星形成的概述,强调其作用,形成恒星(S)和他们的磁盘(S)。我们讨论了磁场耦合的重要性,以设置磁过程的效率,并提供了一个评论的观测工作,把约束的两个主要代理商负责耦合在恒星形成的核心:尘埃颗粒和电离气体。我们回顾的物理过程和观测方法,允许跟踪的磁场拓扑结构和它的强度在嵌入的原恒星,并审查的主要步骤,成功和限制,比较真实的观测合成观测从非理想的MHD模型。最后,我们讨论了观测证据的主要线索,表明磁场对恒星和盘形成的关键作用,并提出了一个解决恒星形成角动量的方案,还强调了模型和观测之间存在的剩余紧张关系。
2022-09-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Understanding the angular momentum evolution of T Tauri and Herbig Ae/Be stars
我们研究了猎户座OB 1星协的6颗Herbig Ae/Be星以及猎户座$σ$星团的73颗低质量天体,以探讨演化早期的角动量演化及其与主序星Ap/Bp的可能联系。使用FIES和HECTOCHELLE谱,我们通过两种独立的方法获得投影旋转速度。个体的质量、半径和年龄是用进化模型、距离和集群灭绝计算的。根据类似的物理过程在两个,金牛座T和赫比格Ae/Be恒星的假设下,我们构建快照的原恒星的旋转对质量在第一个10万年的旋转模型,包括一个可变的磁盘寿命的帮助下,在恒星的转动惯量,偶极磁场与可变的强度,和角动量损失通过吸积供电的恒星风。我们使用这些快照,以及旋转数据,推断出一个合理的情况下的角动量演化。我们发现,磁场强度的几个k $G$在3百万年需要匹配的旋转速度的两组恒星。质量在2-3 $M_{\odot}$之间的模型,与主序星上光谱类型相似的恒星相比,显示出大$\sim 3$倍的角动量。尽管对这种随年龄急剧下降的现象进行了一些定量估计,但对于Ap/Bp磁性主序星,角动量演化的结果并不能解释它们的低自转。
2021-05-27 astro-ph.SR
A Chandra and Spitzer census of the young star cluster in the reflection nebula NGC 7129
反射星云NGC 7129长期以来一直被认为是最近恒星形成的地点,例如,由深埋的原恒星和HH天体的存在所决定。然而,对恒星形成过程中产生的恒星星族的研究仍处于初级阶段。据推测,NGC 7129的年龄约为300万年,处于年轻恒星周围的圆盘消失的临界范围。我们利用Chandra X射线和Spitzer以及2 MASS红外成像观测来识别NGC 7129中的前主序星。我们定义了一个样本的年轻恒星对象的基础上组成的红外测光1.6和8亩,从2 MASS和斯皮策的颜色-颜色图,并根据X射线探测源从钱德拉观测。该样本由26名II类和25名III类候选人组成。样本估计完整到约0.5太阳质量。主序前星的子样本是由星团核心的低吸收(A_V < 5等)星组成的。该样品由7个II类源和14个III类源组成,其盘状部分为33^{+24}-19} %,X射线平均亮度log(L_x)[erg/s] = 30.3。尽管与样品选择、吸收、质量分布、距离以及因此的盘分数和X射线光度的计算有关的各种不确定性,但数据产生一致的结果。特别是,我们确认的年龄~3百万年的NGC 7129集群。派生的磁盘部分类似于猎户座σ,小于Cha I(~ 200万年),大于上Sco(500万年)。X射线光度函数与NGC 2264(200万年)相似,但比猎户座星云团(100万年)更暗。
2009-07-24 astro-ph.SR
Disk-Locking Regulates Stellar Rotation in Young Clusters: Insights from NGC 2264
本文以 NGC 2264 为试验台研究年轻星团的宽恒星自转分布,发现无盘主序前恒星自转更快,表明盘锁定对中等质量早型星自转分布具有关键作用。
2024-11-30 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
Haffner 16: A Young Moving Group in the Making
利用双子座南自适应光学成像仪(GSAOI)拍摄的图像,并通过双子座多共轭自适应光学系统(GeMS)进行大气模糊校正,研究了年轻星团Haffner 16中主序星(MS)和前主序星(PMS)的测光特性。一个丰富的PMS星的人口被确定,并与等时线的比较表明,年龄< 10百万年,假设距离模为13.5(D = 5千秒差距)。与太阳附近相比,哈夫纳16在亚太阳质量的物体中大约是两个的因素。星团中的PMS天体在天空中的分布也比明亮的MS星更均匀。这表明哈夫纳16是动态演化的,它正在脱落质量低于太阳的原恒星。像哈夫纳16这样的年轻低质量星团是PMS星的一个可能来源。这个星团可能会在约100 - 1000万年的时间尺度上演化成一个弥散运动的集团,其质量函数与其生命早期的质量函数非常不同。
2013-08-25 astro-ph.GA astro-ph.SR