Jets from Young Stars
喷流在宇宙中无处不在,正如本书所展示的那样,可以从大量的天体上看到。由于若干原因,特别是它们的接近程度和确定其特征的大量诊断方法,来自年轻恒星的喷流及其相关的外流可能为我们提供最佳机会,以发现喷流一般是如何产生的,以及外流与其吸积盘之间联系的性质。最近,人们已经清楚地认识到,喷流可能是恒星形成过程的基础,它从周围的原行星盘中移除角动量,从而使吸积得以进行。此外,随着行星形成的时间比以前想象的要早得多,喷流也可能通过确定初始环境特征来帮助形成行星。这在所谓的类地行星形成带中似乎尤其如此。在这里,我们回顾了观测年轻恒星的喷流,这些喷流极大地受益于新的设施,如ALMA,斯皮策,赫歇尔和HST等空间天文台,以及LOFAR和VLA等无线电设施。像CHARA和GRAVITY这样的干涉仪开始在解决它们如何发射方面取得进展,当JWST和SKA投入使用时,我们可以期待我们对这种现象的理解有一个光明的未来。此外,我们还研究了各种磁流体动力学模型,以了解年轻恒星的喷流是如何产生的,以及观测结果如何帮助我们在这些不同的选项之间进行选择。
2020-09-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Numerical Investigation of the Recurrent High-speed Jets as a Possibility of Solar Wind Origin
在太阳大气中,喷流是普遍存在的,它对物质和能量的传输具有重要意义。在这里,我们进行数值模拟调查的质量和能量的贡献,最近观察到的高速喷流的太阳风。利用一维水动力学太阳风模型,在底部施加随时间变化的脉冲来模拟射流。模拟结果表明,在没有其他能量源的情况下,注入的等离子体被有效地加速为具有相当大质量通量的跨音速风。快速加速发生在太阳附近,由此产生的渐近速度,0.3天文单位的数密度,以及归一化为1天文单位的质量通量与现场观测结果一致。作为高速的结果,施加的脉冲产生向上行进的冲击的训练。通过跟踪注入等离子体的运动,发现这些冲击加热和加速注入等离子体连续一步一步地推动他们向上,并最终使他们逃脱。参数研究表明,增加脉冲的速度或它们的温度会产生更快、更热的太阳风,而增加它们的数密度或减少它们的重复周期只会带来更密集的太阳风。这些研究提供了一种可能性,即无处不在的高速喷流对太阳风有着巨大的质量和能量贡献。
2016-08-23 astro-ph.SR
Photospheric Abundances of Polar Jets on the Sun Observed by Hinode
在太阳的两极地区,许多喷流在X射线波长下被探测到,沿着喷流喷射的等离子体被认为是快速太阳风的质量来源。从磁层的现场测量中发现,快太阳风具有光球丰度,而慢太阳风具有日冕丰度。因此,我们研究了极地喷流的丰度,以确定它们是否与快速太阳风的丰度相同。在这项研究中,我们选择了22个喷流在极地地区观测的日出/EIS(EUV成像光谱仪)和XRT(X射线望远镜)同时在2007年11月1日至3日。我们利用EIS谱计算了高(S)和低(Si,Fe)FIP元素之间的强度比的第一电离势(FIP)偏置因子。极区喷流的FIP偏置因子值在0.7-1.9之间,其中75个$\%$的偏置因子值在0.7-1.5之间,表明极区喷流具有与快速太阳风相似的光球丰度。结果与光球等离子体出现并被迅速喷入快风的重联喷流模型一致。
2015-07-15 astro-ph.SR
Constraining Stellar Winds of Young Sun-like Stars
作为可居住性途径项目(http://path.univie.ac.at/)的一部分,我们研究了低质量恒星和类太阳恒星的恒星风特性,以及它们对潜在宜居行星大气层的影响。为此,我们结合恒星磁场的磁流体风模型的映射。
2013-09-29 astro-ph.SR
The First X-shooter Observations of Jets from Young Stars
我们提出了第一个试点研究的喷气机从年轻的恒星进行X-射手,ESO/VLT。由于它提供了同时,高质量的光谱范围在300-2500 nm的X-射手是独特的重要光谱诊断喷气研究。我们选择在低恒星质量下探测吸积/喷射机制,检查两个目标,它们具有位于天空平面上的清晰连续喷流,即Chamaleon I中的ESO-HA 574和Lupus III中的Par-Lup 3 -4。后者的质量接近亚恒星边界(Mstar=0.13 Msun)。大量的发射线探测区域的不同的激励确定,位置-速度图和质量外流/吸积率估计。这两个物体的比较是惊人的。ESO-HA 574是一颗弱吸积恒星,我们估计其质量吸积速率为log(\dot{Macc})= -10.8 \pm 0.5(单位:Msun/yr),但它驱动着一个强大的喷流,其\dot{Mout}为\dot{Mout} ~ 1.5-2.7 10^-9 Msun/yr。这些值可以与磁离心喷流加速机制,只有假设存在的边缘上的磁盘严重压抑的吸积示踪剂的光度调和。相比之下,具有更强质量吸积(log(\dot{Macc})= -9.1 \pm 0.4 Msun/yr)的Par-Lup 3 -4在两叶驱动低激发喷流,其\dot{Mout}约为\dot{Mout} ~ 3.2 10^-10 Msun/yr。尽管恒星质量较低,但Par-Lup 3 -4的\dot{Mout} / \d…
2011-06-20 astro-ph.SR
Resolving the Structure and Kinematics of the Youngest HII Regions and Radio Jets from Young Stellar Objects
在这方面的贡献,我们探索新的科学,下一代甚大阵列(ngVLA)将能够执行的最年轻的HII地区和(原)恒星喷流的主题。自由-自由连续谱和无线电复合线(RRL)发射往往是窥视所有质量的(原)恒星周围致密包层的唯一途径,并以“无线电喷流”、“超致密HII区”或光蒸发、部分电离流的形式追踪它们的初始反馈。在原行星和吸积盘的研究中,适当地从尘埃排放中解脱出来也是强制性的。目前的VLA研究已经陷入了僵局,其中一群微弱的电离射电源,可能对应于上述对象,被检测到,但它们的性质大多是未知的。ngVLA将使我们能够解决这些来源的密度结构和运动学,彻底改变我们对整个恒星质量谱中恒星形成的知识。
2018-07-18 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Counterrotation in magnetocentrifugally driven jets and other winds
金牛座T星喷流的自转测量是一项相当困难的任务。一些喷流似乎是在与下面的盘相反的方向旋转,尽管还不清楚这是否会影响全部或部分流出。另一方面,NASA的数据也表明,太阳风可能在南北半球之间以两种相反的方式旋转。我们表明,这一结果并不令人惊讶,因为它可能看起来,它自然出现在理想的MHD方程。具体来说,反向旋转喷流既不与流动的磁离心驱动相矛盾,也不阻止从圆盘中提取角动量。结合定常轴对称流的理想MHD方程,证明了这一结果。如果喷流在阿尔芬表面之外减速到某个给定阈值以下,则流动将局部或整体地改变其旋转方向。在沿喷流轴线的特定高度上,只有某些外流层才有可能发生反向旋转。我们的结论是,相对于源,恒星或磁盘的风或喷流的反向旋转,是不矛盾的磁离心驱动范式。这种现象可能会影响部分外流,无论是在一个半球,或仅在一些外流层。从一个随时间变化的模拟,我们说明了这种效果,并表明它可能不是永久的。
2012-10-14 astro-ph.SR
A Theoretical Model of X-ray Jets from Young Stellar Objects
有一个子类的X射线喷流来自年轻的恒星物体,它们被加热到非常接近喷流的脚点,特别是DG Tau喷流。以前的模型将强烈的加热归因于射流中的冲击。然而,在足点局部加热的机制仍然令人费解。我们提出了一个不同的模型,这样的X射线喷流,其中磁盘的气氛是磁加热。我们的盘状日冕模型是基于所谓的太阳日冕纳米耀斑模型。我们发现,即使盘中的平均场强中等偏弱(> 1 G),盘附近的磁加热也会导致形成温度> 10^6 K的热日冕。我们通过考虑加热和冷却之间的能量平衡来确定射流底部的密度和温度。导出了质量损失率与射流终极速度的标度关系。我们的模型被应用到DG头喷气机。在圆盘磁场强度为~20 G,加热区<0. 1 au的情况下,观测到的温度和估算的质量损失率与我们模型的预测一致。推导出的X射线射流温度的标度关系可以作为估算磁场强度的有用工具。另外,我们还发现,射流X射线可以对盘表面附近的电离度和死区尺寸产生显著的影响。
2017-08-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Reconnection-Driven Coronal-Hole Jets with Gravity and Solar Wind
冕洞喷流普遍存在于太阳冕洞中,在极紫外线和X射线亮点处,与少数磁极性的侵入有关。这些喷流的嵌入偶极模型假设它们是由嵌入偶极的应力闭合场与周围冕洞的开放场之间的爆炸性、快速重联驱动的。以前的数值研究在笛卡尔几何,假设均匀的环境磁场和等离子体,而忽略重力和太阳风,表明该模型是强大的,可以产生类似喷流的事件在简单的配置。我们扩展了这些调查,包括球面几何,重力,和太阳风在一个不均匀的,冕洞般的环境大气。我们的模拟证实,射流是由一个扭结状的不稳定性的内部封闭的字段,这会导致一个突发的封闭和外部开放的字段之间的重新连接,发射螺旋射流的发病。我们的新结果表明,射流传播是持续通过外电晕,在一个旅行的非线性阿尔芬波前的形式落后于缓慢移动的等离子体密度增强被压缩和加速的波。这一发现与白光冕洞喷流的观测结果一致,并可以解释在太阳风中原位检测到的微流和扭转阿尔芬波。我们还使用我们的数值结果来推导出的日冕源区域的属性和所产生的喷流,这可以对观测测试的特性之间的标度关系。
2016-06-29 astro-ph.SR
Modeling the Young Sun's Solar Wind and its Interaction with Earth's Paleomagnetosphere
我们提出了一个集中的参数研究太阳风磁层相互作用的年轻的太阳和地球,$~3.5$ Ga ago,依赖于磁流体动力学(MHD)模拟的太阳风和磁层。通过模拟静止的年轻太阳和太阳风,我们可以将MHD模拟结果传播到地球磁层,并得到一个物理上真实的太阳强迫。我们评估了年轻的太阳风对日冕基底密度、太阳黑子位置和磁场强度、偶极磁场强度以及太阳自转周期变化的敏感程度。从这个分析中,我们得到了一个合理的太阳风条件的古磁层可能受到的范围。文献中的尺度关系表明,年轻的太阳会有不同于现在太阳的质量通量。我们评估如何与上述因素的质量通量的变化,并确定这个和其他几个关键的太阳和磁层变量的重要性,就其对古磁层的影响。我们改变了太阳风的速度,密度,行星际磁场强度和方向,以及地球的偶极子磁场强度和倾斜在一些稳态的情况下,是年轻的太阳-地球相互作用的代表。这项研究是为了更全面地了解太阳-地球相互作用对行星大气演变的影响而进行的第一步。
2011-01-31 astro-ph.SR
A companion star launching jets in the wind acceleration zone of a giant star
通过进行三维(3D)流体动力学模拟,我们发现,喷气机的主序星同伴发射,因为它的轨道内的风加速区的渐近巨星分支(AGB)的明星可以有效地删除该区域的质量。我们假设在强风阶段,加速区的大部分气体没有达到逃逸速度。因此,在数值模拟中,我们以刚好低于逃逸速度的速度吹风。我们假设主序星伴星通过吸积盘吸积慢风中的质量,并垂直于赤道面发射两个相反的喷流。这种新颖的流动相互作用表明,通过发射喷流,在巨星外部的伴星,但足够接近,处于缓慢密集风的加速区,可以通过喷射一些气体来提高巨星的质量损失率,否则这些气体会落回巨星。喷流在风加速区内弯曲,在赤道面两侧形成一条带状喷射物质。喷流与风的相互作用包含了不稳定性,它将冲击喷流的气体与风混合,导致能量从喷流转移到风中。同样,我们的新模拟增加了进化恒星中喷射诱导外流形态的丰富多样性。
2020-01-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Herschel/PACS observations of young sources in Taurus: the far-infrared counterpart of optical jets
观测年轻恒星的喷流和外流所产生的原子和分子谱线发射,可以用来追踪它们在演化成主序星时所经历的各个演化阶段。为了了解激波中原子和分子冷却的相关性,以及吸积和喷射效率如何随源演化状态而演化,我们将研究与金牛座I类和II类源(T Tau,DG Tau A,DG Tau B,FS Tau A+B和RW Aur)相关的明亮光学喷流的远红外对应物。我们分析了在OTKP GASPS中收集的一些原子([OI] 63 μ m,145 μ m,[CII] 158 μ m)和分子(高J CO,H2O,OH)谱线的Herschel/PACS观测结果。为了约束检测到的线的起源,我们比较了FIR发射图与从光学喷流和毫米流出的发射,以及线通量和比率与从冲击和盘模型的预测。所有的目标都与扩展发射的原子线相关的光学射流/毫米流出的方向。在快速解离J激波中,原子线可以被激发。相反,分子发射源自空间和光谱上无法分辨的紧凑区域。慢C-或J-冲击与高的预冲击密度再现所观察到的H2O和高J CO线,然而,磁盘和/或紫外线加热的流出腔可能有助于排放。虽然在0类源中,冷却由CO和H2O线主导,但随着源的发展和环境的清洁,[OI]成为重要的冷却剂。II类和I类源的冷却和质量损失率估计比0类源低一到四个数量级。这提供了强有力的证据表明,流出活动减少源的演变。
2012-07-14 astro-ph.SR
The winds of young Solar-type stars in the Hyades
恒星风控制着类太阳恒星的自转,并在决定行星的可居住性方面发挥着重要作用,因为强风会导致大气侵蚀。我们计算了毕宿星团中五颗年轻太阳型恒星的三维恒星风模型,使用TOUPIES调查恒星磁图和最先进的阿尔文波驱动风模型。恒星有相同的0.6陀螺仪的年龄和相似的基本参数,我们占的不确定性和低估的绝对场强固有的塞曼多普勒成像通过采用未缩放和缩放(由一个因素的5)的场强。对于未标度的场,所产生的恒星风质量损失是今天太阳的2-4倍,角动量损失是今天太阳的2-10倍,标度的结果相应地更大。我们将我们的结果与一系列已发表的风模型进行比较,并为Alfvén波驱动建模看到质量损失饱和的证据约$10 \dot M_\odot$。
2021-06-09 astro-ph.SR
A twin-jet structure rather than jet-rotation in the young stellar object OMC 2/FIR 6b
我们分析了最近高质量的阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)的年轻恒星对象(YSO)OMC 2/FIR 6 b(HOPS-60)的东北喷流的分子线映射观测,发现这些ALMA观测更有可能表明双喷流结构比喷流旋转,如先前假设的。从喷流旋转的角度对穿过(垂直于其轴)Fir 6 b东北喷流的视线速度梯度的解释导致喷流发射半径约为2-3AU。然而,喷流的速度约为100-400 km/s,远大于从这些半径逃逸的速度。我们认为,东北喷流的FIR 6 b,而不是兼容的双喷流结构,在一些行星状星云中观察到的。具体来说,我们发现,主要的,从中央YSO发出的红移喷流是由两个,非常紧密对齐,较窄的喷流,发射的中央YSO在大约相同的时间,但在不同的倾角相对于平原的天空。这种双喷流结构消除了从非常大的半径发射速度与YSO的逃逸速度相似的喷流的极端要求。YSO FIR 6 b和某些行星状星云也具有两个相对的双极喷流的不相等结构和强度的特征。我们提出,这种相反的瓣不对称性可能是由于一个亚恒星双星的偏心轨道上,是倾斜的吸积盘平面。
2022-02-23 astro-ph.SR
Fading Coronal Structure and the Onset of Turbulence in the Young Solar Wind
在日冕顶部上方,年轻的慢速太阳风从以径向结构为主的低β磁结构流过渡到以流体动力学为主的高β结构流。这种转变,长期以来通过理论推断,在处理后的背景减除太阳风图像中,在距离太阳接近10度的天空区域很明显。我们目前的STEREO/HI 1仪器在2008年12月收集的图像序列,涵盖了从太阳中心约4至24度的表观距离,并跨越了大规模风形态的过渡。我们描述的观察和新技术,以提取不断变化的图像结构的图像,我们使用这些数据和技术来呈现和量化的清晰的纹理变化的表观结构的日冕和太阳风在这个高度范围内。我们表明,表观纹理的变化是由于异常褪色的径向条纹的特点日冕,并异常相对增亮的局部密集的泡芙的太阳风,我们称之为“絮凝”,并表明这些现象是不一致的平滑径向流,但与发病的流体动力学或MHD不稳定性,导致湍流级联在年轻的太阳风。
2016-06-24 astro-ph.SR
Slow ionized wind and rotating disklike system associated with the high-mass young stellar object G345.4938+01.4677
我们报告的检测,使用ALMA,92 GHz的连续谱和氢复合线(HRL)的H40 $α$,H42 $α$,和H50 $β$发射到电离风与高质量的年轻恒星对象G345.4938+01.4677。这是位于与IRAS 16562 $-$ 3959相关的大质量致密分子团中的发光中心主导源。HRL表现出Voigt轮廓,这是Stark加宽的强烈特征。我们成功地再现了所观察到的连续性和HRL同时使用一个简单的模型,在当地的热力学平衡的慢电离风,不需要一个高速组件。洛伦兹线翼意味着平均电子密度为$5\times10^7$ cm $^{-3}$。此外,我们检测到SO和SO $_2$发射所产生的一个紧凑的($\sim3000$ AU)与中央年轻恒星的分子核心。分子核心表现出垂直于射流轴的速度梯度,我们将其解释为旋转的证据。对G345.4938+01.4677的观测结果表明,它是一颗年轻的高质量恒星,伴随着缓慢的光电离风。
2014-10-15 astro-ph.SR
The 2008 Outburst in the Young Stellar System Z CMa: The First Detection of Twin Jets
Z CMa双星被认为经历了FU Orionis(FUOR)和EX Orionis(EXOR)类型的爆发。虽然SE分量已被光谱鉴定为FUOR,但NW分量(Herbig Be星)是EXOR爆发的来源。该系统已被确定为大量外流的来源,然而,之前的研究未能确定驱动因素。在这里,我们提出了自适应光学(AO)辅助[FeII]光谱图像首次揭示了两个射流的存在。在凯克天文台使用OSIRIS进行的观测表明,赫比格Be星是秒差距尺度外流的来源,在2“的范围内显示出摆动的迹象,并且FUOR”正在驱动约0.4的喷流。赫比格Be恒星喷流的摆动是另一个伴星的证据,它实际上可能产生了EXOR爆发,最后一次爆发始于2008年(Grankin & Artemenko 2009)。事实上,蠕动的动力学尺度对应于4-8年的时间尺度,这与这些爆发的时间尺度一致。光谱图像还显示了弓形激波形状的特征和可能的相关结。这种结构的起源至今尚不清楚。最后,还观察到有趣的低速结构。一种可能性是它起源于从环双星盘发射的广角外流。
2010-07-31 astro-ph.SR
Search for ionized jets towards high-mass young stellar objects
我们正在利用澳大利亚望远镜紧凑阵列进行多频无线电连续观测,以系统地搜寻朝向大质量年轻恒星物体的准直电离喷流。在这里,我们报告的意见,在1.4,2.4,4.8和8.6千兆赫,角分辨率约7,4,2,和1角秒,分别对6个对象的样本33南HMYSO被认为是在非常早期的演变阶段。样本中的天体是从射电和红外目录中选出的,它们具有正的射电光谱指数和发光(L_bol> 20,000 L_sun),但与其热光度的预期相比,其射电辐射不足。这个标准使得射电源成为电离喷流的良好候选者。作为系统搜索的一部分,已经发现了两个电离喷流:一个以前发表过,另一个在这里报道。其余观测到的候选者对应于三个超紧凑hii区域和两个超紧凑hii区域。发现的两个喷流与两个最明亮的(70,000和100,000 Lsun)HMYSO有关,已知这些HMYSO中有这类天体,表明准直电离风现象出现在质量至少达到~20 Msun的恒星形成过程中,并为形成大质量恒星的盘介导吸积情景提供了强有力的证据。根据我们样本中喷流的发生率,我们估计大质量原恒星中的喷流阶段持续了40,000年。
2012-04-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Resolving Twin Jets and Twin Disks with JWST and ALMA: The Young WL 20 Multiple System
该研究结合 JWST MIRI MRS 与 ALMA 观测,在年轻多星系统 WL 20 中识别出中红外电离双喷流和侧向双吸积盘,并提出原恒星外流由分子风向电离喷流演化的图景。
2024-09-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Launching of Conical Winds and Axial Jets from the Disk-Magnetosphere Boundary: Axisymmetric and 3D Simulations
我们调查发射的磁盘磁层边界的缓慢和快速旋转的磁化星使用轴对称和探索性的三维磁流体动力学(MHD)模拟流出。我们在这两种情况下都发现了长期的外流。(1)在缓慢旋转的恒星的情况下,一种新型的外流,锥形风,被发现和研究的模拟。当恒星的磁通量被圆盘聚集成X型配置时,就会出现锥形风。风的形状是一个薄的锥形壳,半开角为30-40度。锥形风可能是造成不同类型恒星中短暂和持久外流的原因。(2)在快速旋转的恒星(“螺旋桨制度”)的情况下,观察到两个组件的流出。一个分量类似于锥形风。很大一部分盘状物质可能被喷射到风中。第二个组成部分是一个高速,低密度的磁主导的轴向喷流,物质沿着恒星的开放极场线流动。喷流的质量通量约为锥形风的10%,但其能量通量(主要是磁性的)可能大于锥形风的能量通量。喷流的角动量通量(也主要是磁性的)导致恒星快速向下旋转。螺旋桨驱动的外流可能是原恒星中的喷流及其快速自旋下降的原因。射流被磁力准直,而锥形风在模拟区域中仅被弱准直。
2009-07-20 astro-ph.SR
Radio Jets in Young Stellar Objects with the SKA
喷流在恒星形成过程中是普遍存在的,因为吸积与外流密切相关。在厘米域中的弱自由-自由连续辐射与这些喷流有关。厘米范围内的观测对于追踪电离喷流的底部是最有用的,靠近YSO及其吸积盘,在那里喷流被加速和准直。光学或近红外图像被高消光所掩盖。喷流中的射电复合线(与自行相结合)应该提供它们的三维运动学。SKA将是进行此类观测的关键。热射电喷流与低质量和高质量的原恒星有关。电离机制似乎与相关外流中的激波有关,这是由观测到的厘米光度和外流动量率之间的相关性所表明的。从这种相关性和与驱动星的热光度,它将有可能与SKA之间的未解决的HII区域和喷流的歧视,并推断嵌入对象的物理特性。一些喷流在其叶瓣中显示出非热发射(负光谱指数)的迹象。在HH 80-81喷流的叶瓣中发现了线偏振同步辐射,使我们能够测量磁场的方向和强度,这是确定喷流准直和喷射机制的线索。由于只有一小部分发射是偏振的,因此需要进行非常灵敏的观测,如SKA可行的观测,以便在其他物体中进行这些研究。喷流在许多天体物理学场景中很常见。YSO射电喷流的物理条件可以从其热发射可靠地确定,确定其特征也将有助于了解各种天体物理喷流的加速和准直机制。
2014-12-19 astro-ph.IM astro-ph.SR
Magnetically Driven and Collimated Jets from the Disc-Magnetosphere Boundary of Rotating Stars
我们讨论了最近的进展,了解发射的外流/喷气机从磁盘磁层边界的缓慢和快速旋转的磁化恒星。在大多数讨论的模型中,假设盘的内部具有湍流粘性和磁扩散率(如由两个"α“参数所描述的),而盘外部的冠状区域使用理想磁流体动力学(MHD)来处理。广泛的MHD模拟已经建立了在缓慢和快速旋转的恒星的情况下发生的长期外流。在{ \it慢转恒星}的情况下,发现并研究了一种新的外流,{ \it a锥形风}。当恒星的磁通量因吸积盘向内运动而聚集时,就会出现锥形风。在其发源地附近,风的形状是一个半开角为$ \sim 30^\circ$的薄锥壳。在大的距离,这些流出成为磁准直的环形磁场和形式的物质占主导地位的射流。也就是说,射流是载流的。锥形风的主要驱动力是与环形磁场平方的负梯度成比例的磁力,而不是离心力。在{ \it快速旋转的恒星}处于“螺旋桨状态”的情况下,观察到两个分量的流出。第一个分量类似于物质主导的锥形风。在这种状态下,盘状物质的很大一部分可能被喷射到风中。第二个组成部分是一个高速,低密度的磁主导{ \it轴向喷流},其中物质沿着恒星的开放极场线流动。
2013-06-05 astro-ph.SR
[Fe II] 1.64 um Features of Jets and Outflows from Young Stellar Objects in the Carina Nebula
我们提出了[Fe II] 1.64 μm成像观测的喷流和年轻恒星物体(YSO)的船底座星云,一个大质量的恒星形成区域的北部(~ 24'x45')。用英澳望远镜IRIS 2进行观测,视宁度约为1.5”± 0.5”。在八个不同的区域检测到十一个射流和外流特征,并被命名为电离铁对象(IFO)。在哈勃太空望远镜Hα观测中错过的一个赫比格-哈罗天体候选者被新确定为HHC-16,参考我们的[Fe II]图像。IFO具有多节或较长的形状,IFO对先前识别的YSO的检出率为1.4%,应将其视为下限。四个IFO在[Fe II]和Hα中显示出反相关峰强度,其中较长IFO的I([Fe II])/I(Hα)比多节IFO高。我们估计流出的质量损失率从[Fe II]通量,使用两种不同的方法。对IFO-2、IFO-4和IFO-7三个IFO的喷流驱动天体进行了识别,通过辐射转移模型拟合,研究了IFO-2、IFO-4和IFO-7的外流质量损失率与YSO物理参数之间的关系。对于IFO-4和-7,外流质量损失率与吸积速率的比值与先前报道的值(10^-2-10^+1)一致,而IFO-2的比值更高。这可能是由于低估了盘吸积率。喷射驱动的物体很可能是低质量或中等质量的恒星。其他YSO物理参数,如光度和年龄,显示出合理的关系或趋势。
2013-08-14 astro-ph.SR
A search for non-thermal radio emission from jets of massive young stellar objects
大质量年轻恒星天体(MYSO)最近被证明可以驱动喷流,喷流的粒子可以与喷流或周围介质的磁场相互作用,发射非热辐射。我们报告了一个搜索的非热无线电发射的15个MYSO样本,以建立在对象中的发射的患病率。我们使用它们在L-,C-和Q-波段的光谱以及光谱指数图来确定它们的发射。我们发现,大约50%的来源显示出非热发射的证据,40%显示出清晰的非热叶,特别是较高的辐射热光度的来源。显示非热叶的源的共同或IRAS名称是:V645 Cyg,IRAS 22134+5834,NGC 7538 IRS 9,IRAS 23262+640,AFGL 402 d和AFGL 490。所有这些源的中心核心都是热的,相应的质量损失率在每年3 × 10 ^{-7}到7 × 10 ^{-6}太阳质量之间。由于在某些源中存在非热叶瓣,并且从某些光谱指数图中得到非热发射的证据,看来磁场在大质量原恒星的喷流中起着重要作用。还应注意的是,有些来源显示了二元性和可变性的证据。
2019-04-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Stellar Winds on the Main-Sequence II: the Evolution of Rotation and Winds
目的:研究低质量主序星自转和风性质的演化。我们的目标是使用旋转演化模型来约束恒星风的质量损失率,并预测它们的性质如何随主序星的时间演化。方法:利用观测到的年轻星团的自转分布,建立一个自转演化模型。拟合我们模型中的自由参数使我们能够预测风质量损失率如何取决于恒星质量,半径和旋转。我们将结果与本系列论文I中开发的风模型相结合,以预测风特性如何在主序列上演变。结果:我们估计风的质量损失率与恒星参数的标度为$\dot{M}_\star \propto R_\star^2 Ω_\star^{1.33} M_\star^{-3.36}$。我们估计,在年轻的时候,太阳风的质量损失率可能比现在的太阳风高一个数量级。这导致风在年轻时具有更高的密度;然而,这种变化的幅度在很大程度上取决于我们如何衡量风的温度。由于自转速率的分散,年轻恒星在给定的年龄表现出大范围的风特性。随着恒星年龄的增长,风的性质的这种扩散消失了。结论:我们对主序星风演化的认识存在很大的不确定性,这是由于我们对恒星风的认识不足,以及年轻时自转速率的巨大差异。鉴于行星大气对恒星风和辐射条件的敏感性,这些不确定性对我们理解行星环境的演变具有重要意义。
2015-05-19 astro-ph.SR
Magnetically-driven jets and winds from weakly magnetized accretion disks
盘流出的半解析模型已经成功地描述了来自开普勒吸积盘附近的磁驱动、自约束的超阿尔夫文喷流。这些喷射发射脉冲可用于高水平的盘磁化$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
Models of the Mass-Ejection Histories of pre Planetary Nebulae, IV. Magnetized Winds and the Origins of Jets, Bullets, and FLIERs
环形磁场的影响和后果在塑造前行星状星云(“prePNe”)的可见叶进行了探讨,在这一系列的论文prePN演变的参数研究的最后。为了探索这些影响,我们从我们以前论文中的稳定,发散和无场风模型开始,并在风中添加弱到中等的环形场,以便在500年后产生一系列结果,之后结构几乎同源地生长。正如预期的那样,恒星风中的环形场总是形成非常薄而致密的轴向特征,其结构最好描述为尖端具有超致密和中性领先结或“子弹”的薄冷喷流。主导结的速度仅取决于密度对比度(喷嘴处注入的气体密度与环境气体密度的比率)和风注入速度,而不取决于场强或开度角。由风的冲压压力形成的波瓣采取各种形式和尺寸,这主要取决于注入气体的几何结构和密度对比。大约20%的prePNe的HST图像显示出由环形场形成的独特特征。沿着完全电离的PNe的长轴看到的成对的低电离结,通常被称为“FLIER”,很容易解释为磁形成结的非常致密,寒冷和中性的残余物。
2019-11-28 astro-ph.SR
Spin Evolution of Accreting Young Stars. II. Effect of Accretion-Powered Stellar Winds
我们提出了一个年轻的太阳质量的恒星与吸积盘磁相互作用的旋转演化模型。正如在以前的文件(文件一),该模型包括在恒星的质量和半径的变化,因为它下降的Hayashi轨道,减少吸积率,和处方之间的角动量转移的恒星和磁盘。论文I的结论是,对于真实系统中预期的相对较强的磁耦合,需要额外的过程来解释缓慢旋转的主序前恒星的存在。在本文中,我们扩展了恒星自旋模型,包括从吸积动力恒星风产生的自旋下降扭矩的影响。对于一系列的磁场强度,吸积率,初始自旋率,和质量流出率,模拟的恒星表现出的旋转周期在1- 10天的范围内的年龄范围为1- 3百万年。这个范围与观测到的大部分自转周期相吻合,慢自转星对应的恒星吸积率最低,磁场最强,和/或最高的恒星风质量流出率。我们还做了一个直接的,定量的比较吸积供电的恒星风的情况下,两种类型的磁盘锁定模型(即X风和Ghosh & Lamb型模型),并确定一些剩余的理论问题,了解年轻的恒星自旋。
2011-11-28 astro-ph.SR
Radio Jets from Young Stellar Objects
喷流和外流在恒星的形成过程中是普遍存在的,因为外流与吸积密切相关。自由-自由(热)射电连续辐射与这些喷流有关。这种辐射相对较弱和密集,需要灵敏的射电干涉仪来研究它,在厘米范围内的观测对于追踪靠近中央原恒星的电离喷流的底部最有用,因为那里的高消光使光学或近红外成像变得困难。喷流中的射电复合线(与自行相结合)应该在非常小的尺度上提供它们的三维运动学。未来的仪器,如平方公里阵列(SKA)和下一代甚大阵列(ngVLA),对于进行这种敏感的观测至关重要。热喷流与高质量和低质量的原恒星,甚至可能与亚恒星物体有关。这些射电喷流的电离机制似乎与相关外流中的激波有关,正如所观察到的厘米光度和外流动量率之间的相关性所表明的那样。一些原恒星喷流在其叶瓣中显示出非热发射的迹象。在HH 80-81的喷流中发现了线偏振同步辐射,这使得人们可以绘制喷流磁场图,这是确定准直和喷射机制的关键因素。由于只有一小部分辐射是偏振的,因此需要进行非常灵敏的观测,如上文提到的干涉仪所能进行的观测,才能对大量的辐射源进行研究。喷流存在于许多天体物理学场景中。描述年轻恒星中的射电喷流,其中的热发射使人们能够确定它们的物理条件,也有助于理解各种天体物理喷流中的加速和准直机制。
2018-06-17 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
A search for radio jets from massive young stellar objects. Association of radio jets with H2O and CH3OH masers
最近的理论和观测研究讨论了高质量(>8 Msun)和低质量恒星形成过程之间的相似性。低质量恒星的形成与盘和喷流的存在直接相关。根据这种情况,无线电喷流预计将在高质量恒星形成区域中很常见。我们的目标是通过在无线电连续波长处搜索无线电喷流候选者来增加大质量恒星形成区域中已知无线电喷流的数量。我们使用了卡尔G。Jansky甚大阵列(VLA)在C波段(6厘米,~1.0角秒分辨率)和K波段(1.3厘米,~0.3角秒分辨率)观测18个高质量恒星形成区。我们通过研究射电连续源与激波活动路标的联系来寻找射电喷流候选者。我们已经确定了7个最有可能的无线电喷流。射电喷流候选者的射电光度与辐射光度和外流动量率相关。大约7-36%的射电喷流候选者与非热发射有关。与6.7 GHz CH 3OH脉泽发射相关的无线电喷流候选者优先是热风和喷流,而与H2O脉泽相关的无线电喷流候选者中有相当一部分显示出非热发射,可能是由于强烈的冲击。我们的18个区域样本分为8个进化程度较低的红外暗区和10个进化程度较高的红外亮区。我们发现,约71%的已确定的射电喷流候选者位于更进化的区域。类似地,25%的欠发达地区拥有最有可能的射电喷流之一,而高达50%的较发达地区拥有这些射电喷流候选者之一。这表明,在高质量恒星形成区的无线电喷流的检测在稍微更进化的区域更大。
2020-11-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
The CALYPSO IRAM-PdBI survey of jets from Class 0 protostars. Are jets ubiquitous in young stars ?
作为CALYPSO大型计划的一部分,我们约束的性质的原恒星喷流和外流的样本中的21个0级原恒星的内部光度,林特,从0.035至47 Lsun。我们分析了CO(2-1),SO($5_6-4_5$)和SiO(5-4)的高角分辨率(~0.5”-1”)IRAM PdBI观测。CO(2-1),探测流出的气体,在所有的来源(第一次在SerpS-MM 22和SerpS-MM 18 b)检测。在67%的源中检测到SiO(5-4)中的准直高速喷流(在IRAS 4 B2、IRAS 4 B1、L1448-NB、SerpS-MM 18 a中首次检测到),并且其中77%的源还显示SO($5_6-4_5$)中的喷流/流出发射。在5个来源(24%的样本)SO($5_6-4_5$)探测内包膜和/或磁盘。CALYPSO的调查表明,外流现象是普遍存在的,高速喷流的探测率随着原恒星吸积而增加,至少80%的Lint>1 Lsun的源驱动喷流。原恒星流呈现洋葱状结构,其中SiO喷流(开口角~10 $^o$)嵌套在更宽角度的SO(~15 $^o$)和CO(~25 $^o$)流出中。在>300 au的尺度上,SiO喷流的准直性比II类源(~3 $^o$)的原子喷流差。在三分之一的源中检测到两个喷射叶之间的速度不对称性,类似于II类原子喷射,这表明相同的发射机制在起作用。大多数喷流富含SiO(SiO/H2从>2.4e-7到>5e…
2021-01-27 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Magnetic field and wind of Kappa Ceti: towards the planetary habitability of the young Sun when life arose on Earth
我们报告的磁场测量卡帕1 ~Cet,年轻的太阳时,地球上的生命出现的代理。我们进行了分析的磁性测定的偏振光谱观测和重建其大尺度表面磁场的磁环境,恒星风和粒子通量通过行星际介质周围的卡帕1 ~Cet。我们的结果表明,磁层更近,质量损失率为Mdot = 9.7 x 10^{-13} Msol/yr,即,比目前的太阳风质量损失率大50倍,导致恒星风和假设的地球-地球类似物之间通过空间天气扰动产生更大的相互作用,可能影响行星的可居住性。年轻的太阳风与行星古老的磁场的相互作用可能影响了年轻的地球及其生活条件
2016-03-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Jets from the Upper Scorpius Variable Young Star System 2MASS J16075796-2040087 Via KECK/HIRES Spectro-astrometry
本研究利用KECK/HIRES光谱天体测量分析上天蝎座年轻恒星2MASS J16075796-2040087的喷流,发现近距伴星引发的吸积爆发维持了喷流活动,且原认为的盘风低速成分更可能是慢速喷流与MHD风的混合。
2024-08-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Picoflare jets power the solar wind emerging from a coronal hole on the Sun
本研究利用太阳轨道器的极紫外成像仪观测冕洞,发现由磁重联驱动的皮可耀斑量级小尺度喷流,提出这类喷流可提供足够高温等离子体,解释太阳风从冕洞的小尺度间歇性流出机制。
2023-08-24 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Modeling YSO Jets in 3D I: Highly Variable Asymmetric Magnetic Pressure-Driven Jets in the Polar Cavity from Toroidal Fields Generated by Inner Disk Accretion
本文通过三维非理想MHD模拟揭示YSO喷流由极向空腔中环向磁压而非离心力驱动,并指出传统磁离心模型的速度关系不适用于估算喷流发射半径。
2025-07-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Probing jets from young embedded sources: clues from HST near-IR [Fe II] images
我们提出了近红外[Fe II]图像的四个0/I类喷流(HH 1/2,HH 34,HH 111,HH 46/47)观察到的哈勃太空望远镜宽视场相机3。前所未有的角分辨率使我们能够测量自行,射流宽度和轨迹,以及沿射流的消光。在所有情况下,我们都能探测到在较短波长下几乎不可见或不可见的反喷流。我们测量了几百公里/秒的切向速度,与10年前的HST测量结果一致。我们测量的喷流宽度接近几十个AU的恒星,揭示高准直约2度的HH 1,HH 34,HH 111和约8度的HH 46,所有这些都被保存到大的距离。对于HH 34,我们发现了约7度的较大初始开度角的证据。结位置的测量揭示了所有源的射流和反射流的轨迹的偏差。HH 111内部结位置的不对称性分析表明,在20-30 au的距离处存在一个低质量的恒星伴星。最后,我们发现在源附近的消光值为15-20 mag,其沿着射流向下游逐渐减小。这些观测使我们能够以前所未有的高角分辨率研究反喷流,并将成为规划未来JWST中红外观测的有价值的参考,该观测将更接近喷气发动机。
2021-06-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Magnetized jets driven by the sun: the structure of the heliosphere revisited
日光层的经典观点是一个静止的彗星状形状,沿着太阳穿过星际介质(ISM)的方向延伸1000个天文单位(AU:天文单位)。在这里,我们表明,磁流体动力学(MHD)模拟的基础上,扭曲的磁场的太阳的张力(箍)力限制的太阳风等离子体以外的终止冲击和驱动器的喷流到北方和南方非常像天体物理喷流。这些喷流被太阳通过ISM的运动偏转到尾部区域,类似于弯曲的星系喷流穿过星系际介质。星际风将两股喷流吹向尾部,但不足以迫使两瓣形成一个彗星状的尾部,就像一些天体物理喷流一样(Morsony et al. 2013)。相反,星际风绕着日光层流动,进入两个喷流之间的赤道区域。正如在一些扭结不稳定的天体物理喷流中一样(Porth等人,2014),我们在这里表明,日光层喷流是湍流的(由于大尺度MHD不稳定性和重联),并且强烈地混合了太阳风与400 AU以上的ISM。由此产生的湍流对日光层中的粒子加速具有重要意义。两瓣结构与IBEX(McComas等人,2013年)的日尾高能中性原子(ENA)图像一致,其中在北部和南部可以看到两个瓣,以及CASSINI(Krimigis等人,2009年,Dialynas等人,2013年)ENA的建议,即日光层是“无尾的”。
2015-01-26 astro-ph.SR physics.space-ph
The interactions of winds from massive young stellar objects
大质量的年轻恒星物体所拥有的超音速恒星风和盘风,当它们与预先存在的双极空腔(由早期喷流活动产生)碰撞时,会产生激波。激波加热的气体发出的热X射线可以被钱德拉X射线天文台等星载天文台观测到。流体动力学模型用于探讨风腔相互作用。对模拟输出进行辐射转移计算,以产生合成X射线观测结果,从而通过与观测结果的比较对模型参数进行约束。该模型揭示了流入和流出物质之间复杂的相互作用,并成功地再现了从大质量年轻恒星物体中观察到的X射线计数率。
2010-11-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Propagation of untwisting solar jets from the low-beta corona into the super-Alfvénic wind: Testing a solar origin scenario for switchbacks
本研究通过3D MHD模拟探究自洽太阳喷流能否传播进入超阿尔芬风并产生类似开关背的磁场偏转特征,发现喷流诱导的磁解旋波表现出类似开关背特征但未出现完全反转,为开关背的太阳起源假说提供了新启示。
2024-12-20 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
The fastest components in stellar jets
年轻的恒星从星周盘吸积物质,但同时盘和恒星喷出外流和喷流。这些外流具有洋葱状结构,其中最内层和最快层被越来越低的速度分量包围。外层可能是光蒸发和磁离心发射盘风,但内部风的性质仍然不确定。由于最快的成分只携带一小部分质量,它们最好在高能量(X射线和紫外线)下观察,因为速度较慢,质量更大的成分没有达到足够的等离子体温度来发射相关的X射线或紫外线。外流是恒星或其盘最有可能摆脱角动量并允许吸积进行的方式;因此,如果我们不能解决内部喷流成分的起源,我们就无法理解年轻恒星的吸积和旋转速率。恒星喷流与恒星质量黑洞和活动星系核等质量更大的天体具有相同的特征,另外一个好处是,可以在更近的距离发现年轻恒星,从而可以分辨其他类型天体无法达到的尺度。为了了解内部喷流的起源和影响,需要紫外线和X射线的亚弧秒成像和光谱学,以及解释现有和未来观测的理论和建模。
2019-03-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Coronal hole picoflare jets are progenitors of both fast and Alfvénic slow solar wind
本研究利用太阳轨道器的遥感与原位观测,揭示了冕洞中广泛存在的皮耀斑喷流是快太阳风和阿尔芬尼性慢太阳风的共同来源,并指出冕洞径向膨胀决定太阳风速度。
2025-11-06 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Inertial-range Turbulence Anisotropy of the Young Solar Wind from Different Source Regions
本文利用帕克太阳探测器前19次相遇数据,研究了来自冕洞、流带和低马赫数边界层的年轻太阳风惯性区湍流各向异性,发现0.3 au以内slab涨落比1 au处更丰富,且方差各向异性随质子等离子体β变化。
2025-07-06 astro-ph.SR physics.space-ph
Evidence for protostellar jets as a population of hadronic gamma-ray sources
Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA), CSIC(安达卢西亚天体物理研究所);Deutsches Elektronen-Synchrotron, DESY(德国电子同步加速器)
本研究通过探测年轻恒星体的伽马射线发射,发现原恒星喷流中的质子加速产生π介子衰变伽马射线,揭示了银河系中一类伽马射线亮原恒星,表明非热过程在原恒星演化中起重要作用。
2026-06-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Atmospheric mass loss and stellar wind effects in young and old systems I: comparative 3D study of TOI-942 and TOI-421 systems
在年轻的时候,当来自主恒星的辐射很高,行星在形成后很热并且膨胀时,行星大气层的质量损失与较老的行星相比可能非常强烈。反过来,年轻恒星的恒星风比演化的主序星更快、更密集。它们与逃逸的行星大气的相互作用可以极大地影响大气质量损失率,以及逃逸大气的可观测特征,这两种影响预计会在年轻和演化的行星上发生不同的变化。我们对两个质量相似但年龄相差很大的恒星(5000万年和900万年)周围的系统进行了比较研究:TOI-942和TOI-421。这两颗恒星都拥有两颗类似海王星的行星,它们的轨道和质量范围相似,这使得可以直接比较年轻和年老系统中的大气逃逸和与恒星风的相互作用。我们在TOI-942和TOI-421系统中对这四颗行星进行了三维大气建模,并对Ly-alpha吸收中可能的观测特征进行了理论预测。我们发现,占恒星风与行星大气的相互作用是至关重要的解释观测年轻的行星。此外,我们表明,沿XUV光谱的特定能量分布对大气质量损失率的影响很小,但它是至关重要的建模的Ly-alpha吸收,因此解释观测。
2021-12-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Parsec-scale jets driven by high-mass young stellar objects. Connecting the au- and the parsec-scale jet in IRAS 13481-6124
内容:高质量年轻恒星(HMYSO)中的原恒星喷流在理解恒星形成过程中起着关键作用,并为我们研究HMYSO的基本性质提供了一个很好的工具。目的:研究IRAS 13481 -6124近红外喷流的物理和运动学特性。方法:我们的研究包括来自甚大望远镜仪器SINFONI,CRIRES和ISAAC的近红外数据。关于源及其直接环境的信息通过SINFONI检索。用CRIRES进行光谱天体测量技术,在au尺度上研究喷流。利用ISAAC软件研究了秒差距尺度喷流及其运动学和动力学特性。结果如下:在$H$和$K$带的SINFONI谱中有丰富的发射线,这些发射线主要与喷射和吸积过程有关。光谱天体测量适用于Br $γ$线,并首次,Br $α$线,揭示了它们的喷注起源与毫角秒尺度的光心位移($11-15$ \,au)。这使我们能够约束au尺度射流的运动学并推导出其位置角($\sim216^{\circ}$)。ISAAC光谱揭示了H $_2$沿秒差距尺度喷流的发射,这使我们能够推断近红外秒差距尺度喷流的运动学和动力学性质。近红外喷流的质量损失率为$\dot{M}_\mathrm{ejec}\sim10^{-4}\mathrm{\,M_\odot\,yr^{-1}}$,推力为$\dot{P}\sim10^{-2}\mathrm{\,M_\odot\,yr^{-1}\,km\,s^{-1}}$,这在年轻恒星的形成历史…
2018-05-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
An Extended and Fragmented Alfvén Zone in the Young Solar Wind
受理论、数值和观测证据的启发,我们探讨了太阳大气中亚阿尔文流和超阿尔文流之间的临界转变发生在一般阿尔文临界区内的碎片化和不连通的子体积中的可能性。帕克太阳探测器在\(16~R_\odot\)附近对亚阿尔夫文周期的初步观测还没有提供足够的证据来区分这种可能性与分离简单连通区域的折叠表面。随后的轨道可能会使这样的区别,但在这里,我们使用一个全球性的磁流体动力学模型的太阳风,耦合到湍流传输模型,以产生可能的实现这样一个阿尔文临界区。了解这种转变将为日冕加热、太阳风起源、太阳角动量损失以及太阳以外恒星风的相关物理过程提供理论依据。
2022-01-20 astro-ph.SR physics.space-ph
Molecule formation in dust-poor irradiated jets I. Stationary disk winds
最近的ALMA观测表明,分子原恒星喷流的最高速度部分是从吸积盘的尘埃升华区(<0.3 au)发射的。然而,形成和生存的分子在内部原恒星盘风,在一个苛刻的FUV辐射场的存在下,没有灰尘,仍然是未知的。我们的目标是确定是否可以合成简单的分子,并在快速和准直无尘盘风或如果一小部分灰尘是必要的,以解释所观察到的分子丰度幸免。这项工作是基于巴黎-达勒姆冲击代码设计的模型辐照环境。无尘化学的基本性质进行了研究,从单点模型。然后使用参数化流动几何学建立层流一维盘风模型。该模型包括随时间变化的化学反应和气相光过程对辐射场的衰减。我们发现,一小部分的H2(<1 e-2),主要是通过H-途径形成的,可以有效地引发分子合成,如CO和SiO高于TK ~ 800 K。原子种类对辐射场的衰减(例如,C,Si,S)通过连续自屏蔽进行。该过程确保通过中性-中性反应有效形成CO、OH、SiO、H2O,以及这些分子的存活。如果温暖(TK > 800 K),预计具有高质量损失率($\dot{M}_w >$ 2 e-6 Msun/yr)的0级无尘风将富含分子。盘风的分子含量是非常敏感的尘埃的存在和质量分数的幸存的尘埃小到1 e-5显着增加的H2O和SiO的丰度。高速喷流的化学性质是探测其在尘埃中的含量并揭示其发射点的有力工具。需要内部冲击模型来充分利用当前的(亚)毫米观测并为未来的JWST观测做好准备。
2020-03-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
IRAS 18153-1651: an H II region with a possible wind bubble blown by a young main-sequence B star
我们报告了H II区域IRAS 18153-1651的光谱观测和数值建模的结果。我们的研究动机是在IRAS 18153-1651中心附近发现了一个光学弧和两颗光谱类型为B1和B3的主序星。我们解释的弧风泡(吹的B1星),其亮度增强的相互作用与光蒸发流从附近的分子云的边缘。这种解释意味着我们处理的是一个独特的情况,一个年轻的大质量恒星(最近形成的低质量星团中质量最大的成员)在恒星风开始向周围的稠密介质吹出气泡后的数万年内被捕获。我们的二维,辐射流体动力学模拟的风泡和H II区域周围的B1恒星提供了一个合理的匹配观测,无论是在形态和绝对亮度的光学和中红外发射,并验证了年轻的年龄IRAS 18153-1651。总之,我们的研究结果强烈表明,我们已经揭示了第一个由主序星B吹出的风泡的例子。
2016-12-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Angular Momentum in Disk Wind Revealed in the Young Star MWC349A
盘风被认为在恒星诞生中起着关键作用。当风从吸积盘中吸取多余的角动量时,吸积盘中的物质可以被向内输送到恒星,以促进质量增长。然而,风携带角动量的观测证据非常有限。利用亚毫米波阵列(SMA)观测了年轻恒星MWC 349 A的H26 $α$和H30 $α$复合谱线。微波激射发射过程所带来的高信噪比使我们能够将微波激射点的相对天体测量限制在毫角秒的精度。以前用SMA和Plateau de Bure干涉仪(PdBI)对H30 $α$谱线的观测表明,脉泽分布在盘和风中。我们对H26 $α$线的新的高分辨率观测揭示了与H30 $α$线在空间分布上的差异。H26 $α$线脉泽是在一个半径约为25 AU的薄环中激发的,而H30 $α$线脉泽则是在一个半径为30 AU的稍大的环中激发的。这与在电子密度变化约为$R^{-4}$的情况下脉泽激发的预期是一致的。此外,H30 $α$和H26 $α$脉泽来自风中的不同部分。这种差异也是微波激射理论所预期的。两个脉泽的风分量都表现出严格遵循开普勒定律的视线速度。这一结果提供了强有力的证据,表明盘风提取了显着的角动量,从而促进了年轻恒星的质量吸积。
2017-02-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
Structure Formation in a Young Protoplanetary Disk by a Magnetic Disk Wind
本文用一个包括盘的形成和演化的一维模型研究了年轻原行星盘的结构形成。ALMA最近的观测发现,年轻的原行星盘可能会形成环孔结构,即使盘嵌入包层中。我们提出了一个一维模型的形成一个原行星盘从分子云的核心和随后的长期演变在一个单一的框架。由于计算能力的限制,这种长期演变尚未通过数值模拟进行探索。在我们的模型中,我们计算了气体和尘埃表面密度随风质量损失和尘埃径向漂移的时间演化。我们发现,磁流体磁盘风是一个可行的机制,在年轻的磁盘环孔结构的形成。我们进行了参数研究,我们的模型和推导出的环孔结构的形成条件在$6\times10^5$年内开始崩溃的分子云的核心。盘的最终结果显示了五种类型的形态,这可以通过比较粘性扩散的时间尺度、MHD盘风的质量损失和尘埃的径向漂移来理解。我们讨论的WL 17系统,这被怀疑是一个嵌入式的,但过渡,磁盘模型的含义。
2018-08-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Unified Model for Bipolar Outflows from Young Stars: Apparent Magnetic Jet Acceleration
我们探索了一种新的,有效的机制,可以电源环形磁化射流到两到三倍的原始终极速度后,他们进入一个自相似阶段的磁加速。在磁化气泡形成的细长出流叶下方,广角自由风通过与周围环的相互作用,被压缩并围绕其轴向射流加速。极磁性的气泡可以膨胀超过其原始尺寸,这取决于发射流的初始阿尔文马赫数$M_A$。形状无关的斜率$\partial{}v_r/\partial{}r=2/3t$是加速阶段自相似性的显著特征。奇特的运动学签名是观察到的位置-速度(PV)图,并可以结合其他形态的签名作为探头的密度准直射流中产生的环形主导的磁化风。明显的第二个加速是由减少的环形磁场,但远远超出了主要的磁离心发射区和自由渐近终端状态的规模。丰富的含义可能会连接从最年轻的原恒星流出,如HH 211和HH 212和类似的系统与秒差距尺度的喷流在质量和演化光谱的喷流。
2023-01-20 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR