The Disks In Scorpius-Centaurus Survey (DISCS) I: Four Newly-Resolved Debris Disks in Polarized Intensity Light
本研究利用DISCS巡天结合GPIES，观测7个新目标，首次分辨出4个碎片盘，发现行星-盘相互作用迹象，并指出热发射测量无法准确预测散射光亮度。
2025-05-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Inner 25 AU Debris Distribution in the epsilon Eri System
碎片盘的形态是波长依赖于广泛的颗粒大小和大小依赖动力学的各种力量的影响。附近碎片盘的解析图像显示了复杂的盘结构，很难从其光谱能量分布中区分出来。因此，附近碎片系统的多波长分辨图像为了解支配碎片盘结构的碰撞力、引力和辐射力之间错综复杂的相互作用提供了重要基础。我们目前的SOFIA 35微米分辨率磁盘图像的EkuEri，最接近的碎片磁盘周围的恒星类似于早期的太阳。结合24 μ m和15-38 μ m的Spitzer分辨图像，我们研究了Escheri内部碎片的两种可能来源：（1）原地的星子带（s）和（2）从寒冷的外带拖进的颗粒。我们发现，在25金区域内，原地产尘行星带的存在是最可能的过量发射源。虽然少量的冷带拖进的颗粒可能有助于在内部区域的过量排放，SOFIA数据的分辨率是足够高的，以排除整个内部温暖的过量结果拖进的颗粒的可能性，但不足以区分一个广泛的内部磁盘从两个狭窄的带。
2017-03-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Resolved Millimeter Emission from the HD 15115 Debris Disk
我们使用亚毫米阵列（SMA）对HD 15115周围的碎片盘进行了1.3毫米的观测，HD 15115是一颗F型恒星，被认为是美如画移动群的成员。这个几乎是边缘的碎片盘在光学散射光中显示出极端的不对称性，在恒星西部的范围几乎是东部的两倍（最初被称为“蓝针”）。SMA观测揭示了解决的排放，我们的模型作为一个热尘埃排放的拱星带。这条带延伸到~110 AU的半径，与在圆盘西侧令人信服地看到的散射光剖面中的中断一致。这个外缘的位置是一致的存在下的人口的尘埃产生的星子进行碰撞级联，在“出生环”理论的假设。此外，毫米辐射显示出与散射光盘的不对称西向延伸对齐的~3 σ特征。如果这种毫米的延伸是真实的，那么只影响小颗粒的不对称机制，如与星际气体的相互作用，是不利的。这种暂时的特点可能是解释长期扰动引入中性气体阻力颗粒轨道，如以前援引来解释其他类似的碎片盘的不对称形态。
2015-01-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Science with an ngVLA: Stellar Emission as a Source of Flux Bias in Debris Disks
我们对恒星大气层的理解和推断太阳系外行星系统结构的能力依赖于对恒星在亚毫米到厘米波长的发射的理解。在这一章中，我们将描述如何不受约束的恒星辐射可以干扰的准确表征的星周碎片。ngVLA是唯一一个具有灵敏度的设施，可以在可行的时间内观测广泛的恒星光谱类型。这些观测将有助于建立和测试恒星发射的精确模型，而这又是评价ngVLA拟议波长范围内碎片的出现和丰度所需要的
2018-10-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Resolved Millimeter Observations of the HR 8799 Debris Disk
我们提出了1.3毫米观测的碎片盘周围的HR 8799多行星系统从亚毫米阵列，以补充档案ALMA观测，空间过滤掉大部分的排放。图像形态在$3.8$弧秒（150 AU）的分辨率表明一个光学薄拱星带，我们与人口的尘埃产生的星子在碎片盘。用一个轴对称径向幂律模型拟合了干涉光谱，该模型的特征是具有一个宽的宽度，$ΔR/R\gtrsim 1$。带倾角和方位参数与行星轨道参数在相互不确定度范围内是一致的。模型将皮带内边缘的径向位置约束为$R_\text{in}= 104_{-12}^{+8}$ AU。在一个简单的情况下，最外层行星b的混沌区截断了星子分布，这个内边缘位置转化为对行星b质量$M_\text{pl} = 5.8_{-3.1}^{+7.9}$ M $_{\rm Jup}$的约束。这一质量估计与行星光度的红外观测和标准热启动演化模型一致，其中不确定性允许一系列初始条件。我们还提出了新的9毫米观测的碎片盘从非常大的阵列，并确定毫米光谱指数的$2.41\pm0.17$。这个值是典型的碎片盘，并表示幂律指数的粒度分布$q=3.27\pm0.10$，接近预测的经典碰撞级联。
2018-02-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stirring in massive, young debris discs from spatially resolved Herschel images
相当一部分主序星被尘埃碎片盘所包围，其中短暂的尘埃颗粒通过微行星之间的碰撞得到补充。大多数破坏性碰撞发生在较小天体的轨道被动态搅动时，要么是由于当地形成的冥王星大小的微行星的引力效应（自搅动情景），要么是由于内部巨行星引起的长期扰动（行星搅动）。这些设想在碎片系统中的相对重要性尚不清楚。在这里，我们提出了新的赫歇尔空间天文台图像的11个磁盘选择从最大规模和最广泛的已知碎片系统。所有的圆盘都被发现在远红外波长下延伸，其中五个是第一次被解析。我们评估了自搅拌方案的可行性，通过比较测得的光盘大小与我们的目标的年龄计算的模型的预测。我们的结论是，自我搅拌的解释适用于七张光盘。然而，在四种情况下，预测的搅拌前向外传播的速度，假设合理的初始光盘质量，是太低，以解释冷尘埃的径向范围。因此，对于HD 9672、HD 16743、HD 21997和HD 95086，需要另一种解释。我们对RIPPic和HR 8799进行了类似的分析，得出了相同的结论。我们认为，行星搅拌是一个很有前途的可能性来解释这些系统中的磁盘属性。在HR 8799和HD 95086中，我们可能已经知道了潜在的扰动，因为它们已知的外巨行星可能是搅拌过程的原因。我们的研究表明，在最大和最重的碎片盘中，自我搅动可能不是唯一的活跃情况，行星搅动可能是一些系统中破坏性碰撞和碎片尘埃产生的原因。
2014-11-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Herschel resolved debris disc around HD 105211
碎片盘是主序星周围行星形成过程的尘埃产物。对这些圆盘的分析经常受到缺乏任何有意义的约束的位置和空间范围的光盘周围的主恒星。多波长，分辨成像改善了建模过程中固有的退化，使这些数据在解释这些系统中不可或缺。Herschel空间天文台用PACS仪器在三个远红外波段（70、100和160微米）观测了HD 105211（Eta Cru，HIP 59072）。在这里，我们结合这些数据与辅助测光跨越光学远红外波长，以确定拱星盘的程度。使用辐射转移和成像代码同时模拟光盘的光谱能量分布和多波长分辨发射。Herschel/PACS图像的分析揭示了在所有三个PACS图像中存在扩展结构。从一个辐射转移模型，我们得出一个光盘的范围为87.0 +/- 2.5 au，与视线的倾角为70.7 +/- 2.2度和30.1 +/- 0.5度的位置角。赫歇尔图像的反卷积揭示了潜在的不对称性，但这仍然不确定，因为组合的辐射转移和图像分析使用单个轴对称环复制了圆盘的结构和发射。
2017-03-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
First Resolved Scattered-Light Images of Four Debris Disks in Scorpius-Centaurus with the Gemini Planet Imager
我们提出了第一个空间分辨散射光图像的四个碎片磁盘周围的成员天蝎座半人马座（天蝎座-Cen）OB协会与高对比度成像和偏振使用双子座行星成像仪（GPI）。所有四个磁盘解决的第一次在偏振光和一个磁盘也检测到总强度。在HD 111161、HD 143675和HD 145560周围成像的三个盘在形态和亮度分布上都是对称的。这三个系统跨越一定范围的倾角和径向范围。HD 98363周围的行星盘显示出形态和亮度分布的不对称性，与HD 106906行星盘系统有一些结构上的相似之处。HD 98363的独特之处在于，它有一颗同向运动的伴星Wray 15-788，它最近才被解析出一个具有非常不同形态特征的圆盘。HD 98363 A/B是第一个具有两个空间分辨盘的二元碎片盘系统。所有四个目标都被ALMA观测到，它们的连续通量范围从一个未检测到该区域最亮的圆盘之一。根据新的结果，Sco-Cen中共有15颗A/F星已经分辨出散射光碎片盘，其中大约一半的系统表现出某种形式的不对称性。结合GPI磁盘结构的结果，从毫米通量和成像行星的文献信息揭示了在这个年轻的人口盘属性的多样性。总的来说，这四个新解决的磁盘有助于人口普查的磁盘结构测量周围的A/F-恒星在这个重要阶段的行星系的发展。
2019-11-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Resolving Structure in the Debris Disk around HD 206893 with ALMA
碎片盘是围绕着主序星的细小尘埃带，是由微行星之间的碰撞产生的。HD 206893是已知仅有的两颗拥有直接成像的棕矮星的恒星之一，在这种情况下，预计距离为10.4 au。在这里，我们解决的结构在碎片盘周围的HD 206893在角分辨率为0.6”（24 au）和波长为1.3毫米的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）。我们观察到一个宽盘，半径从<51 au到194^{+13}_2} au。我们用一个连续的、有间隙的、双幂律的表面密度分布模型来模拟这个盘，并发现了强有力的证据，表明在半径为70 au附近的表面密度分布中存在一个局部极小值，这与盘内半径为63^{+8}_{-16} au、宽度为31^{+11}_{-7} au的间隙相一致。在其他四个碎片盘中观察到了有间隙的结构-基本上每隔一个用ALMA以足够的角分辨率和灵敏度观察到的径向分辨碎片盘都有间隙结构-这可能表明存在另一个行星质量的伴星。
2021-01-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
First images of debris disks around TWA 7, TWA 25, HD 35650, and HD 377
我们目前的第一个图像的四个碎片盘周围的年轻（4- 2.5亿岁）M矮星TWA 7和TWA 25，K6星HD 35650，和G2星HD 377的散射光观察。我们获得了这些图像，通过再处理档案哈勃太空望远镜NICMOS日冕数据与现代后处理技术的一部分，档案遗产调查的星周环境（ALICE）计划。与其他在散射光下分辨的碎片盘相比，所有四个盘都显得暗淡而紧凑。TWA 25、HD 35650和HD 377周围的星盘看起来非常倾斜，而TWA 7的星盘几乎是正面看的。HD 35650的星盘表面亮度非常不对称。这些新的探测将M星和晚K星周围散射光中分辨出的圆盘数量从一个（AU Mic系统）增加到四个。这一新的已分辨的星盘样本使我们能够对低质量恒星和太阳型恒星周围迄今为止稀少的碎片盘进行比较研究。
2015-12-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Multi-wavelength modeling of the spatially resolved debris disk of HD 107146
我们的目标是限制年轻的类太阳（G2 V）恒星HD 107146}周围的微行星群和尘埃的位置，组成和动力学状态。我们认为日冕观测获得的高级相机的调查（HST/ACS）船上的HST在广泛的V和广泛的I过滤器，一个解决了1.3毫米的地图获得的组合阵列研究毫米波天文学（CARMA），斯皮策/IRS低分辨率光谱，和光谱能量分布（SED）的对象在波长范围从3.5微米到3.1毫米。我们补充这些数据与新的coronagraphic高分辨率观测的碎片盘使用近红外相机和多目标光谱仪（HST/NICMOS）登上HST在F110 W过滤器。SED和图像的磁盘在散射光以及热再发射相结合，在我们的建模中使用的磁盘密度分布和光学特性的尘埃的参数化模型。详细的分析模型的碎片盘周围的HD 107146，使我们能够重现几乎整个空间分辨和未分辨的多波长观测。考虑到各种互补的观测数据，我们能够打破由模拟SED数据单独产生的简并。我们发现该盘是一个扩展环，其表面密度峰值在131 AU。此外，我们发现的证据，一个额外的，内部磁盘可能由小颗粒释放在内部边缘的外盘和向内移动，由于坡印廷-罗伯逊阻力。出生戒指场景（即，一个或多或少宽环的星子创造了尘埃盘槽碰撞）被发现是最有可能的解释环状的磁盘。
2011-07-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Discovery of Resolved Debris Disk Around HD 131835
我们报告了在HD 131835周围发现的解析盘，并对其热发射进行了分析和建模。HD 131835是天蝎座-半人马座OB星协中的一颗A2恒星，距离122.7 +16.2-12.8秒差距。在Gemini South卫星上用T-ReCS探测到的11.7 μ m和18.3 μ m处的扩展盘约为1.5 "（200 AU）。圆盘倾斜角度约为75 °，位置角约为61 °。HD 131835系统在11.7 μ m和18.3 μ m处的通量分别为49.3 ± 7.6mJy和84 ± 45mJy。具有三个颗粒群的模型同时对光谱能量分布和图像给出了令人满意的拟合。这个最佳拟合模型由一个热的连续幂律盘和两个环组成。我们的特点是粮食温度分布，并发现在所有三个人口的粮食发射温度高于黑体。特别是，连续盘中的晶粒异常温暖;即使考虑小石墨颗粒作为成分。
2015-02-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
High-spatial-resolution imaging of thermal emission from debris disks
我们已经获得了100 pc内的碎片盘样品的亚弧秒中红外图像。对于我们的19个A型碎片盘候选者的样本，我们已经解决了，第一次，五个源加上以前解决的磁盘周围HD 141569。自样品选择时起，我们样品中的另外两个来源已被排除为碎片盘。六个已解析的源中有三个的半径推断为1-4 AU（HD 38678、HD 71155和HD 181869），一个源的半径推断为10-30 AU（HD 141569）。在探测到过量红外辐射的分辨源中，HD 71155的大小（r~2 AU）似乎与太阳系的小行星带相当，因此加入了Zeta Lep（HD 38678，以前报道过），构成了该类别中仅有的两个分辨源。另外两个源（HD 95418和HD 139006）显示的空间范围，意味着磁盘半径约1-3 AU，虽然多余的红外通量没有正式检测到优于2西格玛的意义。对于未分辨的源，中红外盘发射的最大半径的上限在~1-20 AU的范围内，其中四个的半径与小行星带相当。我们已经比较了全球的尘埃色温，预计在辐射平衡的尘埃在相应的距离观察到的大小或限制的大小。在大多数情况下，通过这两种方法估计的温度是相当的，因此，我们看到了推断的形态和全球中红外发射的大致一致的图片。最后，虽然我们的样本量在统计学上并不显著，但我们注意到，较老的源（> 2亿年）比较年轻的源（10亿年）拥有更温暖的尘埃（T > 400 K）。
2010-11-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Mass of Stirring Bodies in the AU Mic Debris Disk Inferred from Resolved Vertical Structure
尘埃在碎片盘中的垂直分布对动态搅动盘的大微行星的数量和大小很敏感，因此非常适合限制其他不可观测的天王星和海王星类似物的流行。以前曾从碎片盘垂直结构的红外线和光学观测中推断出有关搅动物体的信息，但理论工作预测，短波长观测所追踪到的小颗粒将因辐射压力而“膨胀”，仅得出上限。在毫米波长的圆盘辐射中占主导地位的大颗粒对恒星辐射或恒星风的影响不太敏感，因此可以更直接地追踪潜在的质量分布。在这里，我们提出了ALMA 1.3毫米尘埃连续观测附近的M星AU Mic周围的碎片盘。观测的3 au空间分辨率，结合系统的有利边缘几何形状，使我们能够测量盘的垂直厚度。我们报告了$h = 0.031_{-0.004}^{+0.005}$的尺度高度与半径的纵横比，半径为$\sim 23$ au和$\sim 41$ au。比较这个长宽比的碰撞级联中的速度分布的大小相关的理论模型，我们发现，嵌入在本地磁盘的扰动体必须大于约400公里，最大的扰动体必须小于约1.8 M $_\odot$。这些测量排除了在碎片环的$\sim 40$外缘附近存在气体巨星或海王星类似物的可能性，但暗示有大型微行星或地球大小的行星搅动着尘埃分布。
2019-04-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Structure and evolution of debris disks around F-type stars: I. Observations, database and basic evolutionary aspects
虽然斯皮策太空望远镜的光度和光谱测量显著增加了A型和类太阳恒星周围被充分研究的碎片盘的数量，但对F型恒星周围碎片盘的详细分析仍然不太频繁。使用MIPS相机和IRS摄谱仪，我们用斯皮策搜寻了82颗F型恒星周围的碎片尘埃。我们发现了27颗拥有碎片盘的恒星，其中9颗是新发现的。我们的两颗恒星HD 50571和HD 170773周围的尘埃分布在70 um MIPS图像上被发现略微延长。将MIPS和IRS的测量结果与额外的红外和亚毫米数据相结合，我们获得了对大多数碎片系统的极好的光谱覆盖。我们用单温尘环模型模拟了22个碎片盘的过量排放，用双温模型模拟了5个碎片系统的过量排放。后者的系统可能包含两个围绕恒星的尘埃环。按照预期的趋势，部分光度的磁盘下降，随着时间的推移，表现出与模型预测的范围一致的衰减率。我们发现径向尘埃距离的分布作为年龄的函数是一致的自搅拌和行星搅拌盘演化模型的预测。一个更全面的调查F-型恒星周围的碎片盘的演变，部分基于所提出的数据集，将是一个即将到来的文件的主题。
2010-12-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Systematic determination of dust properties for a sample of 133 spatially resolved debris discs
Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics（中央研究院天文及天文物理研究所）；Centre for Astrophysics, University of Southern Queensland（南昆士兰大学天体物理中心）；Vanderbilt University（范德堡大学）；Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC)（空间科学研究所（加泰罗尼亚高等研究委员会））；ICREA（加泰罗尼亚高级研究学院）；Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)（加泰罗尼亚空间研究研究所）；School of Physics, Trinity College Dublin, the University of Dublin（都柏林大学三一学院物理系）；Institut für Astrophysik, Universität Wien（维也纳大学天体物理研究所）；Konkoly Observatory, Research Centre for Astronomy and Earth Sciences, Eötvös Loránd Research Network (ELKH)（厄特沃什·罗兰研究网络（ELKH）地球与天文学科学研究中心孔科利天文台）；Department of Physics, Nagoya University（名古屋大学物理学系）；Centre for Astrophysics Research, University of Hertfordshire（赫特福德大学天体物理研究中心）；European Space Agency / ESTEC（欧洲空间局/欧洲空间研究与技术中心）
本研究通过分析133个尘埃盘，确定了尘埃粒径分布参数，并发现q与尘埃盘半径的关系可能反映大半径处的碎片破碎或颗粒生长过程。
2025-12-14 astro-ph.EP
Resolved Millimeter-Wavelength Observations of Debris Disks around Solar-Type Stars
年轻的主序星周围存在的碎片盘暗示了行星系的存在和结构。毫米波长的观测探测了追踪微行星带位置的大颗粒。FEPS（行星系的形成和演化）$Spitzer$遗产调查附近的年轻的太阳类似物产生了一个样本的五个碎片盘托管恒星毫米通量适合干涉后续。我们目前的观测与亚毫米阵列（SMA）和毫米波天文学研究组合阵列（CARMA）在~2”的分辨率，空间解决这些附近（$d\sim$ 50 pc）的恒星周围的碎片盘。五个磁盘中的两个（HD 377，HD 8907）是第一次空间分辨，一个（HD 104860）是第一次在毫米波长下分辨。我们将新的观测结果与档案SMA和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）数据相结合，以便对完整的五个物体样本进行统一分析。我们同时建模的宽带光度数据和解决毫米vibrium约束尘埃温度和磁盘形态，并进行MCMC分析，以适应基本的结构参数。我们发现，冷外带的半径和宽度表现出与太阳系柯伊伯带放大版本一致的特性。所有的磁盘表现出特征的颗粒大小可比的井喷的大小，和所有的解决观测大尘埃颗粒的排放是一致的轴对称尘埃分布的不确定性。这些结果与在红外波长下进行的可比研究一致。
2015-10-29 astro-ph.EP
Resolved Imaging of the HR 8799 Debris Disk with Herschel
我们提出了Herschel远红外和亚毫米波地图的碎片盘与HR 8799行星系统。我们解决了外磁盘发射在70，100，160和250微米，并检测磁盘在350和500微米。一个光滑的模型很好地解释了所观察到的盘发射。我们没有观察到明显的团块或不对称性与捕获的星子，这是一个潜在的后果，行星迁移的系统。我们估计圆盘偏心率必须<0.1。与Su et al.（2009）之前的工作一样，我们发现了一个有三个组成部分的盘：一个温暖的内部组成部分和两个外部组成部分，一个从100 - 310 AU延伸的微行星带，在内部边缘有一定的灵活性（+/- 10 AU），以及延伸到~2000 AU的外部晕。我们测量的磁盘倾角是26 +/- 3度，从正面在64度E的N的位置角，建立磁盘是共面的恒星和行星。盘的SED是很好的拟合黑体颗粒的半长轴位于星子带内，这表明没有小颗粒。然而，光谱从黑体（47 +/- 30 μ m）开始变陡的波长与其他A星碎片盘相比很短，这表明有可能存在于晕中的微小颗粒。PACS较长波长的数据产生较低的磁盘色温比MIPS数据（24和70微米），这意味着两个不同的晕尘埃颗粒人口。
2013-11-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Substructure evolution from protoplanetary to debris disks driven by mutually gravitating planetesimals and implications on Kepler resonances and free-floating planets
California Institute of Technology（加州理工学院）；University of Hawai’i（夏威夷大学）
该研究提出相互引力星子的径向扩散演化图景，重现原行星盘环分布，揭示碎屑盘演化对开普勒共振链破坏及类地行星大小自由漂浮天体形成的启示。
2026-08-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
A resolved debris disk around the candidate planet-hosting star HD95086
最近，一颗新的行星候选者在年轻（10-17百万年）的A型恒星HD 95086周围的直接图像上被发现。该系统的强红外线过剩表明，与HR 8799、Pic和北落师门类似，该恒星也有一个拱星盘。为了研究HD 95086盘的结构和气体含量，并研究其与新发现的行星的可能相互作用，我们在这里提出了新的光学，红外和毫米观测。我们没有检测到CO排放，排除了演化的气态原始盘的可能性。简单的黑体模型的光谱能量分布表明存在两个空间上分离的尘埃带在径向距离为6和64 AU。我们用赫歇尔空间天文台获得的解析图像显示了一个特征性的圆盘大小约为6.0x5.4弧秒（540 x490 AU），圆盘倾角约为25度。假设候选行星的轨道倾角相同，它与恒星的径向距离为62天文单位，非常接近外部冷尘环的黑体半径。HD 95086的行星系统结构与HR 8799相似。这两个系统都有一个温暖的内部尘埃带和一个广阔的较冷的外部磁盘和两个尘埃区域之间的巨大行星。模拟结果表明，如果候选行星的轨道偏心率大于0.4，那么它可以通过其长期摄动动态地激发甚至到270 AU的微行星的运动。我们的分析为三个已知系统增加了一个新的例子，其中直接成像的行星和碎片盘共存。
2013-09-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Debris Disks in the Scorpius-Centaurus OB Association Resolved by ALMA
我们对光谱型为B 9-G1的23个碎片盘进行了CO（2-1）和1240 um连续谱测量，使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）以0.5-1角秒的角分辨率进行观测。选择的样本是因为其红外线过量大，年龄约为1000万年，以说明年轻碎片盘中分子气体排放的普遍性。我们确定了三个富含CO的碎片盘，再加上两个额外的试探性（3-西格玛）CO检测。在连续体中检测到20个圆盘，其水平>3-sigma。对于12个磁盘在样品中，我们的观察是空间分辨，我们进行独立的分析干涉连续vibrations约束的基本尘埃盘的几何形状，以及同时分析的vibrations和宽带光谱能量分布，以约束的特征晶粒尺寸和磁盘质量。富含气体的碎片盘优先表现出较大的外半径在其尘埃盘，和一个较高的流行率的特征粒度小于井喷的大小。富含气体的盘并没有表现出更大的尘埃质量优先，相反的情况下，更高的彗星破坏率预计将导致更大质量的CO和尘埃的预期。在我们的样本中，有三个碎片盘都在A星周围，有很强的CO检测：中等质量恒星周围的盘中的条件似乎最有利于CO的生存或形成。
2016-06-22 astro-ph.EP
Probing Unseen Planet Populations with Resolved Debris Disk Structures
已经发现了数千颗系外行星，其中许多与我们自己系统中的行星有很大不同。尽管取得了成功，但在关键的最初数亿年的进化中，类似木星和土星的行星在广阔轨道上运行的系统实际上是未被探索的。我们的系外行星探测技术所隐藏的低质量行星在哪里？我们的太阳系的行星结构是独一无二的吗？高保真度的碎片盘图像为回答这些问题提供了一种有效的方法。我们可以用它们来研究从年轻到太阳系年龄的低质量行星的形成和演化，提供复杂过程的快照，并对宽轨道巨行星的形成和迁移历史提供有价值的见解。本白皮书侧重于解决适用于大型无偏样品的热发射中的碎片结构。我们总结了已知的碎片盘的属性，并评估了在我们目前和未来的红外和毫米波设施，通过采用统一的标准来解决它们的可行性。JWST和9米起源太空望远镜是未来几十年最有希望的任务，可以高保真地解析几乎一半的已知磁盘。在多个波长和所有演化阶段解析出的碎片结构将揭示看不见的行星种群的特性，从而能够对整个行星形成和演化进行独特的人口统计研究。
2019-03-25 astro-ph.EP
A Deep Search for Five Molecules in the 49 Ceti Debris Disk
令人惊讶的是，从附近主序星周围的十几个碎片盘中观察到了强烈的CO发射。这种CO的来源尚不清楚，特别是它是否是从原行星盘阶段遗留下来的，或者是冰体之间碰撞释放的第二代物质，如碎片尘埃。区分材料来源的主要未探索的途径是了解其分子组成。在这里，我们提出了一个深入的搜索五个分子（CN，HCN，HCO+，SiO和CH 3OH）的碎片盘周围49 Ceti。我们利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）在波段7的高灵敏度，以适度的空间（1”）和光谱（0.8 km/s）分辨率进行3.2小时的积分。我们的搜索产生严格的上限上的所有调查分子线，这意味着丰度相对于CO的数量级低于观察到的原行星盘和太阳系彗星的流量，也预测在第二代材料的放气模型。然而，如果CI屏蔽负责延长第二代碰撞中产生的任何CO的寿命，正如Kral等人（2018）所提出的那样，那么线比并不能反映真正的冰相化学丰度，而是意味着CO被其自身的光解产物CI屏蔽，但其他分子被恒星和星际辐射场迅速光解。
2021-07-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
MESAS: Measuring the Emission of Stellar Atmospheres at Submm/mm wavelengths
在行星形成的早期阶段，小的尘埃颗粒在恒星周围的碎片盘中成长为毫米大小的颗粒。原则上，这些圆盘可以通过它们在亚毫米和毫米波长下的发射来表征。要确定A型主序星的未分辨星周盘中碎片的出现和丰度，就需要精确模拟恒星光球层的发射。为了更好地约束这样的系统的光球发射，我们目前的观测天狼星A，A型恒星，没有已知的碎片，从JCMT，SMA，和VLA在0.45，0.85，0.88，1.3，6.7，和9.0毫米。我们使用这些观测通知凤凰模型天狼星A的大气。我们发现，该模型提供了一个很好的匹配这些数据，并可用作模板的submm/mm发射的其他早期A型恒星，未解决的碎片可能存在。这些观测是正在进行的观测活动的一部分，该活动名为测量恒星大气在亚毫米/毫米波长的发射（MESAS）。
2018-04-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Multi-wavelength, spatially resolved modelling of HD 48682's debris disc
小行星和彗星（微行星）是在富含气体和尘埃的原行星盘中产生的。在主序星周围是否存在这些微行星，通常是通过探测到这些星盘内破坏性过程产生的尘埃颗粒在红外波长处的过量连续辐射来推断的。对这些圆盘的圆盘结构和尘埃颗粒特性的建模常常由于对圆盘的位置和空间范围没有任何有意义的约束而受到阻碍。因此，多波长，空间分辨成像是非常宝贵的，在完善这些系统的解释。在远红外（斯皮策，赫歇尔）和亚毫米（JCMT，SMA）波长上对HD 48682的观测表明，存在一个扩展的冷碎片盘，黑体温度为57.9 ± 0.7 K。在这里，我们结合这些数据进行了全面的研究的光盘架构及其对尘埃颗粒属性的影响。反褶积图像显示了一个冷碎片带，通过将三维辐射转移尘埃连续模型与图像分析相结合，使用单个轴对称环复制结构来验证。马尔可夫链蒙特卡罗分析计算了HD 48682圆盘半径（Rdisc = 89 + 17 - 20 au）、分数宽度（DeltaRdisc = 0.41 + 0.27 - 0.20）、位置角（θ = 66.3 + 4.5 - 4.9度）和倾角（phi = 112.5 + 4.2 - 4.2度）的极大似然。HD 48682被发现拥有一个碰撞活跃的宽圆盘，其发射主要是小尘埃颗粒，大约是smin。0.6粒度分布指数为3.60 ± 0.02。
2020-07-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Narrow belt of debris around the Sco-Cen star HD 141011
我们开始了对天蝎座-半人马座A-F恒星的深度成像调查，预测了温暖的内部和寒冷的外部碎片带，让人想起HR 8799等标志性系统的架构。我们在2015年，2016年和2019年的调查中观察到了F5型恒星HD 141011周围的狭窄碎片环的解析SPHERE图像。在2016年和2019年获得的IRDIS和IFS数据中，该环从恒星延伸到~1.1”（~141 au）。在2015年的数据中未检测到该磁盘，其质量较差。圆盘的最佳复制模型是以恒星为中心的非偏心环，倾角为$69.1\pm0.9^{\circ}$，位置角为$-24.6 \pm 1.7^{\circ}$，半长轴为$127.5\pm3.8$ au。结合径向速度和成像数据排除了棕矮星（M>13.6 MJup）的同伴，从0.1到0.9 au和从20 au到500 au（90%的概率）与盘共面。HD 141011增加了在Sco-Cen中解决的碎片磁盘的不断增长的列表。它是从地面分辨出的最暗的圆盘之一，其径向范围和分数宽度（$\sim$ 12.5%）让人想起北落师门。它的中等倾角和大的半长轴使它成为詹姆斯·韦伯太空望远镜的一个很好的目标，应该可以更深入地寻找塑造尘埃分布的假定同伴。
2021-11-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Multiwavelength Vertical Structure in the AU Mic Debris Disk: Characterizing the Collisional Cascade
碎片盘是柯伊伯带的放大类似物，柯伊伯带中的尘埃是由微行星之间的碰撞产生的。在碎片盘的“碰撞级联”模型中，因辐射压力和风而流失的尘埃不断通过微行星之间的摩擦碰撞而补充。该模型假设碰撞是破坏性的，并涉及大的速度;这一假设尚未在我们的太阳系之外进行过测试。利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列对附近M矮星天文台附近的碎片盘进行了0“25（$\approx$ 2.4 au）分辨率的$λ$ = 450 $μ$ m尘埃连续辐射观测。我们使用参数模型来描述磁盘结构，并使用MCMC算法来探索模型参数的后验分布;我们将磁盘的结构与我们的数据和存档$λ= 1.3$ mm数据相匹配（Daley等人，2019），从中我们获得了1.3 mm处的两个纵横比测量值（$h_{1300}$ = 0.025 $^{+0.008}_{-0.002}$）和450 $μ$ m（$h_{450}$ = 0.019 $^{+0.006}_{-0.001}$），以及粒度分布指数$q =$ 3.03 $\pm$ 0.02。在Pan & Schlichting（2012）提出的建模框架内结合我们的纵横比测量，我们推导出AU Mic碎片盘的速度弥散指数作为粒度$p = 0.28 \pm 0.06$的函数。这一结果意味着较小的物体比较大的物体更容易被碰撞破坏，这与通常为这种小物体假设的强度状态不一致。这种差异的可能解释进行了讨论。
2022-07-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
A catalog of collected debris disks: properties, classifications and correlations between disks and stars/planets
本文构建了包含1095个碎片盘的目录，并通过偏差较小的样本系统分析了盘与恒星、行星之间的相关性，揭示了碎片盘、气体、行星在不同恒星类型、年龄和金属丰度下的分布规律，发现带盘和冷木星的恒星性质分布更广。
2023-05-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observing planet-disk interaction in debris disks
上下文由行星-盘相互作用引起的碎片盘中的结构有望为嵌入行星的存在和性质提供有价值的约束。目标。我们研究了行星-盘相互作用引起的碎片盘结构的可观测性。方法.在一个简单的圆盘分析模型的基础上，研究了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）的碎片圆盘的可观测性。此外，N体模拟被用来模拟行星盘相互作用的影响下，在碎片盘的空间尘埃分布。计算了光学散射光到毫米热再发射的图像。关于ALMA和詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）的预期能力的现有信息被用来研究通过空间分辨成像的特征盘结构的可观测性。结果行星与盘的相互作用可以导致突出的结构。这提供了探测和表征太阳系外行星的机会，这些行星的质量和距离恒星的径向距离是其他技术无法达到的。将在不久的将来提供的设施显示，提供空间分辨和确定碎片盘结构的能力。局限性被揭示，并给出可能的仪器设置和观察策略的建议。特别地，ALMA受限于其对表面亮度的灵敏度，这需要在灵敏度和空间分辨率之间进行权衡。天基中红外观测将能够探测和空间分辨碎片盘中的区域，即使在距离恒星几十天文单位的地方，碎片盘在这一波长范围内的发射预计很低。[删节]
2012-06-14 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Asteroid Belts in Debris Disk Twins: VEGA and FOMALHAUT
织女星和北落师门在质量、年龄和全球碎片盘特性方面相似;因此，它们通常被称为“碎片盘双胞胎”。我们目前斯皮策10-35微米的光谱数据集中在两颗恒星，并确定温暖的，未解决的过剩排放在织女星附近的第一次。织女星的热过剩的属性进一步特征与辅助测光在中红外和解决的图像在远红外和亚毫米波长。织女星的热过剩与北落师门周围发现的热过剩有许多相似的性质。这两个暖分量的~30 μ m发射短波长被很好地描述为~170 K的黑体发射。有趣的是，另外两个系统eps Eri和HR 8799也使用相同的方法显示了这样一个未解决的温暖尘埃。这些温暖的成分可能类似于太阳系的黄道尘云，但要大得多。尘埃温度和亚毫米的初步探测表明，温暖的过量来自与位于水霜线附近的星子环有关的尘埃，并可能由其他碎片系统中类似位置发生的过程产生。我们还审查了2微米的热过剩的织女星和北落师门周围的属性，表明负责的热过剩的灰尘是没有空间关联的灰尘，我们在温暖的地带检测到。我们认为它可能源于被困在恒星磁场中的热纳米颗粒。最后，暖带和冷带之间的间隔相当大，在所有四个系统中轨道比>~10。鉴于目前行星物体质量的上限和巨大的差距，我们讨论了其潜在的行星结构的可能影响，并建议多个低质量行星可能位于织女星和北落师门的两个带之间。
2013-01-07 astro-ph.EP
Interpreting the extended emission around three nearby debris disc host stars
冷的碎片盘是围绕其宿主恒星的微行星形成过程的遗迹，类似于太阳系的埃奇-柯伊伯带。因此，它们可以被用作探测像我们这样的行星系统的起源和形成的代理。赫歇尔开放时间关键方案“近地恒星周围的尘埃”（DUNES）和“通过红外/亚毫米波无偏侦察的盘状发射”（DEBRIS）在远红外波长观测了许多邻近的类太阳恒星，试图探测其星周尘埃的发射并确定其特征。在大约$\sim$ 20%的恒星中发现了由于尘埃存在而产生的过量辐射。Herschel的高角分辨率（$\sim$ 7”FWHM，100 $μ$ m）提供了分辨邻近恒星周围的碎片带的能力，其径向范围与太阳系相当（50至100天文单位）。作为DUNES和DEBRIS巡天的一部分，我们用Herschel PACS仪器在远红外波段观测了三颗碎片盘星HIP 22263（HD 30495）、HIP 62207（HD 110897）和HIP 72848（HD 131511）。结合这些新的图像和光度与辅助数据从文献中，我们进行了同时多波长建模的光盘的径向轮廓和光谱能量分布使用三种不同的方法：单环，修改黑体，和辐射转移代码。我们目前的第一个远红外空间分辨图像的这些光盘和新的单组分碎片光盘模型。我们表征的能力的模型，以再现光盘参数的基础上，通过分析两套模拟系统（基于HIP 22263和HIP 62207数据）的赫歇尔图像的典型噪声水平的边缘解决的排放。我们发现，输入参数…
2014-08-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
A DEBRIS Disk Around The Planet Hosting M-star GJ581 Spatially Resolved with Herschel
碎片盘主要在中等和太阳质量的恒星（光谱型A-K）周围发现，但很少在低质量的M型恒星周围发现。作为赫歇尔空间天文台碎片计划的一部分，我们使用70，100和160微米的深PACS图像在空间上解决了M3型恒星GJ 581周围的碎片盘托管多个行星。这是在年轻恒星AU Mic（1200万年）周围发现的第二个空间分辨碎片盘。然而，GJ 581要老得多（2-8 Gyr），在ROSAT数据中是X射线安静的。我们将盘的轴对称模型拟合到三个PACS图像，发现最佳拟合模型是径向延伸从25+/-12 AU到超过60 AU的盘。这样一个冷的盘状物让人想起柯伊伯带，但它围绕着一颗低质量恒星（0.3 M_sol），其尘埃光度比值L_dust/L_*（\sim 10^-4）要高得多。在我们的分析中发现的磁盘的倾斜限制，使行星的质量足够小，以确保系统的长期稳定性，根据一些动力学模拟。由于GJ 581的低光度和低X射线光度，尘埃不能被辐射或风压从系统中驱逐出去。我们认为，最近在G型恒星上发现的低质量行星和碎片盘之间的相关性也适用于M型恒星。最后，已知的低质量行星，距离恒星0.3天文单位以内的行星，在恒星的年龄内不能动态地扰动盘，这表明在更远的距离上存在另一颗行星，它正在搅动盘以补充尘埃。
2012-11-20 astro-ph.EP
IR-excesses around nearby Lambda Boo stars are caused by debris disks rather than ISM bow waves
Lambda Boo星主要是A型恒星，拥有丰富的太阳能C、N、O和S，但耐火元素的丰度低于2 dex。恒星表面异常的丰度可能是由于挥发性气体在尘埃上的选择性吸积。有人提出，在Lambda Boo现象和IR-过量之间存在相关性，IR-过量是碎片盘或星际介质（ISM）相互作用提供吸积物质的结果。我们观察70或100和160 $μ$ m的过量排放9确认Lambda Boo星与赫歇尔空间天文台，区分尘埃排放是否是从碎片盘或ISM头波。我们发现，3/9的恒星观察主机以及解决碎片盘。虽然其余的6/9没有解决，他们是不一致的ISM头波的基础上，灰尘排放更紧凑的温度和预测的头波模型产生热的排放比观察到的。我们发现在Lambda Boo星周围明亮的红外线过剩的发生率比正常的A星高。为了解释这一点，我们的观察，我们探讨坡印廷-罗伯逊（PR）阻力作为一种机制，从碎片盘吸积，但发现它不够。作为一种替代方案，我们提出的相关性是由于更高的动态活动在磁盘目前正在进行中。星子的大规模撞击或彗星的大量涌入可以为吸积提供足够的挥发性气体。需要进一步研究星周物质的运输与丰度异常的关系，以解释通过外部吸积的现象。
2015-11-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Uniform Analysis of Debris Disks with the Gemini Planet Imager II: Constraints on Dust Density Distribution Using Empirically-Informed Scattering Phase Functions
本文利用双子座行星成像仪H波段数据，结合KLIP图像处理与辐射转移建模，统一分析八个碎屑盘的尘埃密度分布，并采用太阳系尘埃经验散射相函数，揭示盘的形态多样性及偏心率与盘宽的正相关趋势。
2024-01-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Transitional Disk around IRAS 04125+2902
过渡盘的亚毫米分辨率成像越来越多地揭示了盘结构的复杂性。在这里，我们提出了第一个高分辨率的亚毫米图像，最近确定的过渡盘周围的IRAS 04125+2902在金牛座恒星形成区。我们通过同时模拟新的880微米亚毫米阵列（SMA）数据以及现有的光谱能量分布，并辅以新的发现频道望远镜（DCT）测光，测量了IRAS 04125+2902周围约20 AU的内盘孔。我们还将IRAS~04125+2902尘埃盘的外半径限制在~50-60 AU。如此小的尘埃盘可能归因于初始形成条件，被看不见的伴星向外截断，或者尘埃盘中的尘埃演化。值得注意的是，IRAS 04125+2902的尘埃分布类似于一个狭窄的环（δ R ~ 35 AU），由盘壁位置的大尘埃颗粒组成。这种狭窄的尘埃环在其他过渡盘中也可以看到，可能是尘埃被困在压力隆起中的证据，可能是由行星同伴产生的。需要对气体进行更灵敏的亚毫米观测，以进一步探索在塑造该圆盘中大型尘埃空间分布方面起作用的物理机制。有趣的是，IRAS 04125+2902盘明显比其他在亚毫米波长下分辨的过渡盘更暗，暗示更多具有大盘孔的物体可能存在于亚毫米光度分布的暗端，等待更灵敏的成像望远镜检测。
2015-06-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
ALMA Observations of the Debris Disk of Solar Analogue Tau Ceti
我们目前的1.3毫米观测类太阳恒星鲸鱼座$τ$与阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）探测角尺度的$\sim1$ "（4 AU）。这是$τ$ Ceti系统的第一张干涉仪图像，该系统拥有碎片盘和可能的多行星系统，显示了来自一个几乎面对面的冷尘埃带的辐射，其位置角为$90^\circ$，围绕着恒星位置的未解析中心源。为了表征这种发射结构，我们将参数模型拟合到毫米波段。由此产生的最佳拟合模型产生一个内带边缘的$6.2^{+9.8}_{-4.6}$ AU，符合较低的分辨率，远红外赫歇尔观测的推论。虽然有限的数据在足够短的基线排除了我们把更强的约束带的属性和它的关系，拟议的五个行星系统，观测确实提供了一个强大的下限的分数宽度的带，$ΔR/R > 0.75$与$99\%$的信心。这个分数宽度更类似于HD 107146这样的宽盘，而不是像柯伊伯带和北落师门这样的窄带。未解决的中央源有一个更高的通量密度比预测的恒星光球通量在1.3毫米。鉴于以前的测量过量的一个因素，$\sim2$在8.7毫米，这种排放可能是由于热恒星色球。
2016-07-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
New debris disks in nearby young moving groups
附近年轻的移动星群成员中有相当一部分拥有星周碎片尘埃盘。由于它们的接近和年轻，这些盘是研究碎片尘埃和星子带早期演化的有吸引力的目标。在这里，我们提出了70和160 $μ$米的观测31个系统中的$β$ PIC移动集团，并在杜鹃座，钟表协会，天鸽，船底座和阿古斯协会，使用赫歇尔空间天文台。这些恒星以前都没有在远红外波段被观测到。我们的赫歇尔测量得到了来自WISE卫星的整个样品的光度测量的补充，以及一个源HD 48370的亚毫米/毫米连续数据的补充。我们发现了六颗红外线过剩的恒星，其中四颗是新发现的。通过将我们的新发现与文献结果相结合，我们研究了所选群体中类太阳成员周围碎片盘的发生率和一般特征。在HD 38397、HD 48370、HD 160305和BD-20 951周围新发现的尘埃盘的尘埃温度<45 K，代表了这个样本中最冷的尘埃。对于HD 38397和HD 48370，在70 $μ$ m PACS图像中可分辨发射，这些盘的估计半径约为90 au。这三个系统与众所周知的围绕HD 61005的盘体一起，代表了围绕选定星系群年轻G型成员的已知碎片盘体群中质量最高的一端。在尘埃含量方面，它们类似于古代太阳系的假设碎片盘。
2016-06-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The first scattered light images of HD 112810, a faint debris disk in the Sco-Cen association
本研究利用VLT/SPHERE对Sco-Cen星协中具有红外超的F型中期恒星HD 112810开展高对比度观测，首次在散射光中分辨出其半径118±9au、倾角约75.7°的单带暗弱碎片盘，为后续尘埃性质研究提供了基础。
2023-09-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gemini Planet Imager Observations of a Resolved Low-Inclination Debris Disk Around HD 156623
基于 GPI H 波段偏振探测分析 HD 156623 独特碎屑盘形态，结合辐射传输与热模型约束其内半径，发现气体阻力可能使亚吹出尺寸尘埃颗粒保留在近星区域。
2024-07-22 astro-ph.EP
The SHARDDS survey: first resolved image of the HD114082 debris disk in Lower Centaurus Crux with SPHERE
我们提出了围绕16+/-800万年老恒星HD 114082的碎片盘的第一个解析图像。使用SPHERE仪器在H波段进行观察。这颗恒星距离我们92+/-6 pc，位于下半人马座Crux星协。我们利用马尔可夫链蒙特卡罗分析确定，碎片可能是一个尘埃环，内缘为27.7+2.8/-3.5天文单位，位置角为-74+0.5/-1.5度，相对于视线的倾角为6.7+3.8/-0.4度。在散射光下成像的圆盘表面密度随着半径的变化而下降，如~r^（-4），比辐射压力引起的颗粒爆裂所预期的要陡。我们只找到了离心率的边缘证据（2 sigma），并排除了质量超过1.0 Mjup的行星在环内边缘的1 AU内运行，因为这样的行星会破坏圆盘。它的光度分数（Ldisk/L*=3.3x10^（-3））与HR 4796 A和β Piccadero大致相同，但它没有被以前的仪器设备探测到，很可能是因为它的角尺寸小（半径约0.4”），散射系数低（约0.2），并且由于高散射各向异性，远离恒星的散射效率低。随着SPHERE和GPI等极端自适应光学系统的出现，更小、更暗和更远的碎片盘的形态正在被揭示，为年轻原行星系统中的行星盘相互作用提供线索。
2016-11-17 astro-ph.EP
Debris disks and the search for life in the universe
星周碎片盘是太阳系外类似于小行星带和柯伊伯带的物质。它们由彗星和残留的微行星组成，不断碰撞并产生可以通过红外过量或分辨成像观察到的星周尘埃。作为行星形成过程的一个明显产物，碎片盘可以帮助我们约束行星形成理论，并了解我们自己的太阳系的历史。本文介绍了碎片盘中次级气体的观测研究。它还讨论了在撞击系外行星期间产生的碎片盘的天体生物学潜力。
2019-05-01 astro-ph.EP
A Short Guide to Debris Disk Spectroscopy
多波长光谱学可用于限制碎片盘中的尘埃和气体特性。星周尘埃吸收并散射入射的恒星光。散射光有时会在可见光和近红外波长下使用高对比度成像技术进行空间分辨，这些技术抑制了来自中央恒星的光。热辐射是从红外线到亚毫米波的过量辐射推断出来的，可能比单独的恒星光球亮1-2个数量级。如果磁盘不是空间分辨的，那么尘埃的径向分布可以从光谱能量分布（SED）模型推断。如果颗粒足够小和温暖，那么它们的成分可以通过中红外光谱来确定。否则，它们的组成可以由反射率和/或远红外光谱测定。原子和分子气体吸收和共振散射恒星光。由于气体被认为是次要的，因此对气体分布、运动学和成分的详细分析也可以揭示粉尘的成分和加工历史。
2009-04-28 astro-ph.EP
Radial velocity analysis of stars with debris discs
本研究分析了29颗具有碎屑盘的恒星，利用碎屑盘倾角假设轨道共面性，确定了径向速度系外行星的“盘对齐”质量，发现部分行星可能是经历II型盘迁移的热或暖木星。
2024-09-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Confirming the Primarily Smooth Structure of the Vega Debris Disk at Millimeter Wavelengths
织女星周围的碎片盘中的星团结构以前曾在毫米波长下报道过，并归因于与一颗看不见的行星共振的尘埃颗粒的集中。然而，最近在类似波长下以更高灵敏度成像对观察到的结构提出了质疑。我们提出了三个新的毫米波长观测，有助于解决令人困惑和矛盾的意见。我们用亚毫米波天线阵（SMA）、毫米波天文学研究组合天线阵（CARMA）和绿岸望远镜（GBT）分别对织女星系统进行了观测，观测波长为880 μ m，角分辨率为5”;观测波长为1.3 mm，角分辨率为5”;观测波长为3.3 mm，角分辨率为10”。尽管高灵敏度和短基线，我们没有检测到织女星碎片盘的干涉测量数据集（SMA和CARMA），这应该是敏感的cluscular结构的基础上，以前报道的意见在很高的意义。我们得到一个边缘（3-西格玛）检测的GBT数据中的磁盘发射的空间分布的排放没有得到很好的约束。我们在几个不同的模型中分析了观测结果，证明观测结果与光滑，宽，轴对称的圆盘一致，内径为20-100 AU，宽度>50 AU。干涉测量的数据要求，至少有一半的860微米的发射检测到以前的单碟观测与詹姆斯克拉克麦克斯韦望远镜轴对称分布，排除了强大的贡献通量浓度的空间尺度上<100 AU。这些观测结果支持了最近从Plateau de Bure干涉仪获得的结果，表明以前在Vega碎片盘中探测到的cluerous结构是虚假的。
2012-03-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Debris disks around stars in the NIKA2 era
IRAM 30米射电望远镜上的新NIKA 2照相机被用来观测三个已知的碎片盘，以便将其尘埃排放的SED限制在毫米波长范围内。我们发现，NIKA 2的两个波段（1 mm和2 mm）之间的光谱指数与瑞利-金斯区域（λ ^{-2}）一致，而不像织女星和HD 107146周围的三个圆盘$-$中的两个在亚毫米波长域中测量到的更陡的光谱（λ ^{-3}）。我们提供了一个成功的概念证明，使用两个人口的尘埃颗粒，那些小于和大于0.5毫米的颗粒半径a0的光谱反演模型。这是通过破坏尺寸分布的斜率和标准模型在a0处的吸收系数的函数形式而获得的。第三个圆盘-围绕恒星HR 8799-没有表现出这种光谱反转，但也是最年轻的。
2019-11-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Peculiar Debris Disk of HD 111520 as Resolved by the Gemini Planet Imager
使用双子座行星成像仪（GPI），我们已经解决了拱星碎片盘周围的HD 111520在一个投影范围为30-100 AU的总和偏振$H$带强度。椎间盘边缘朝上，位置角约为$^{\circ}$ 165 °，沿发射棘。一个轻微的倾斜或不对称的翘曲是协变的，并改变了所观察到的磁盘发射的解释。我们采用3点扩散函数（PSF）减法，以减少恒星眩光和仪器的文物，以确认有一个大约2：1的亮度不对称之间的西北和东南扩展。这一特殊的特征使得HD 111520成为在类似的高倾斜系统（如HD 15115和HD 106906）中通过散射光观察到的不对称碎片盘的最极端例子。我们进一步确定了一个试探性的局部亮度增强和规模的高度增强与磁盘在约40天文单位远离恒星的东南扩展。我们还发现，从0.5”到0.8”，从10%到40%的分数极化上升的恒星。大的亮度不对称性和对称的偏振分数的组合使我们相信，一个方位角的尘埃密度的变化是造成所观察到的不对称性。
2016-05-09 astro-ph.EP
The REASONS Survey: Resolved Millimeter Observations of a Large Debris Disk Around the Nearby F Star HD 170773
碎片盘是太阳系外类似于我们自己的柯伊伯带，它们在附近至少17%的类太阳恒星周围被检测到。盘的形态和动力学编码了关于其历史的信息，以及系统内任何系外行星的信息。我们使用ALMA获得1.3毫米观测附近的F5 V恒星HD 170773周围的碎片盘。我们的图像的脸环，并确定其基本参数的前向建模的干涉vibrant通过马尔可夫链蒙特卡罗方法。使用对称的高斯表面密度分布，我们发现一个71 $\pm$ 4 AU宽带半径为193 $^{+2}_{-3}$ AU，一个相对较大的半径相比，大多数其他毫米分辨率带晚A /早期F型恒星。这使得HD 170773成为围绕A和F星的四个圆盘的一部分，其半径大于最近报道的小行星带半径-恒星光度关系的预期。已知其中两个系统拥有直接成像的巨行星，这可能表明大带和长周期巨行星之间的联系。我们还设定了系统中CO和CN气体存在的上限，这意味着构成该带的外彗星的CO和HCN冰质量分数分别<77%和<3%，与太阳系彗星和其他外彗星带一致。
2019-06-20 astro-ph.EP
A Comprehensive Dust Model Applied to the Resolved Beta Pictoris Debris Disk from Optical to Radio Wavelengths
我们调查是否不同的尘埃成分（描述的光学常数）可以解决一个持续存在的问题，在碎片盘建模-无法适应的热发射，而不过度预测的散射光。我们模拟了五幅β Picardian盘的图像：两幅来自0.58微米的HST/STIS和1.16微米的HST/WFC3的散射光，三幅来自24微米的Spitzer/MIPS、70微米的Herschel/PACS和870微米的ALMA的热发射。WFC3和MIPS数据首次在此发布。我们把我们的建模集中在这个磁盘的外部，由母体环和小颗粒的晕组成。首先，我们确认，使用天文硅酸盐模型不能同时适合的热和散射光数据。接下来，我们使用一个简单的，通用的函数的光学常数表明，改变尘埃成分可以大大提高拟合。最后，我们将尘埃建模为最合理的碎片成分的混合物：天文硅酸盐，水冰，有机耐火材料和真空。我们实现了对所有数据集的良好拟合，其中颗粒主要由硅酸盐和有机物组成，而冰和真空至多存在少量。这一成分类似于以前对HR 4796A磁盘的工作。我们的模型也适合这个磁盘的热SED，散射光的颜色，和高分辨率的中红外数据从T-ReCS。此外，我们表明，子井喷颗粒是一个必要的组成部分的晕。
2016-05-05 astro-ph.EP
The Statistics of Extended Debris Disks Measured with Gaia and Planck
利用有针对性的分辨观测测量了恒星周围碎片盘的热辐射。我们提出了一种替代的，基于可能性的方法，在该方法中，从普朗克CMB调查在857和545 GHz的温度图进行了分析，结合从盖亚恒星的位置，以估计部分恒星托管磁盘和磁盘的热发射。碎片盘没有解决（或甚至必须单独检测），但它们的统计特性和与恒星性质的相关性被测量了数千颗恒星。我们将我们的研究结果与对较小恒星样本的高灵敏度调查进行比较。对于较暗的恒星，特别是K矮星和M矮星，我们发现大约10%的80 pc以内的恒星具有与碎片盘一致的发射。我们还报告了80个候选磁盘，其中大多数是以前没有确定的。我们之前已经使用普朗克数据限制了外奥尔特云的属性--随着未来的CMB调查，这两个组成部分都可以针对不同的恒星类型进行测量，为研究行星系的外部提供了一条新的途径。
2020-02-20 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
Observability of Debris Discs around M-stars
碎片盘是由微行星碰撞形成的第二代尘埃盘。在热恒星和太阳型恒星周围发现并解析了许多碎片盘。然而，只有少数在M星周围被发现，其原因尚不清楚。在这里，我们检查是否灵敏度和波长覆盖范围的现代望远镜只是不利于检测这些光盘，或者如果他们真的很罕见。我们通过研究Herschel/DEBRIS调查来解决这个问题，该调查已经搜索了包括M型恒星在内的碎片盘。假设这些冷恒星盘在某种意义上与较热恒星的盘“相似”（即，根据尘埃的位置、温度、分光度或质量），我们检查这次调查是否应该发现它们。通过我们的程序，我们可以重现DEBRIS调查的M星碎片盘的$2.1^{+4.5}_{-1.7}$ %检测率，这意味着这些盘确实可以类似于更热的恒星周围的盘，只是避免检测。然后，我们将此程序应用于IRAM NIKA-2和ALMA波段3，6和7，以预测可能的检测率，并为未来的观测提供建议。我们不赞成使用IRAM进行观察，因为它导致检测率低于碎片调查，15分钟观察的检测率为0.6%-4.5%。ALMA观测的探测率为0.9%-7.2%，也没有提供显着的改善，因此我们得出结论，需要更灵敏的远红外和单碟亚毫米望远镜来发现M星碎片盘的失踪人口。
2020-08-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Herschel Observations of Dusty Debris Disks
我们目前的结果从两个赫歇尔观测计划使用的光电探测器阵列相机和光谱仪。在三次独立的活动中，我们获得了70，100和160微米的24颗恒星的赫歇尔数据。我们选择了已知或怀疑有星周尘埃的恒星，这些恒星是基于先前用IRAS或斯皮策测量的过量红外发射，并使用赫歇尔来检查尘埃的长波长特性。发现有15颗恒星没有受到背景辐射源的污染，并且拥有红外辐射，这很可能是由于星周碎片盘。我们分析了这些碎片盘的性质，以更好地了解负责灰尘产生和清除的物理机制。7个目标在赫歇尔图像中被空间分辨。根据对它们的光谱能量分布的拟合，九个圆盘似乎有两个温度分量。在这九种情况中，有三种情况下，较温暖的尘埃成分可能是瞬态过程的结果，而不是稳态碰撞级联的结果。四颗恒星上的尘埃带可能是由一颗看不见的行星搅动的，值得进一步研究。
2016-07-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
An interferometric study of the Fomalhaut inner debris disk. I. Near-infrared detection of hot dust with VLTI/VINCI
主序星周围尘埃碎片盘的最里面部分目前知之甚少，因为它们与母星的对比度很高，角距很小。使用近红外干涉测量，我们的目标是检测附近的A4 V星北落师门周围的热尘埃的签名，这已经被认为是除了位于约140 AU的冷尘埃环外，还含有一个温暖的尘埃群。在VLTI的VINCI仪器获得的档案数据被用来研究北落师门系统的条纹能见度在投影基线长度从4米到140米的K波段。在短基线上观察到的唯一恒星光球层的预期能见度明显不足。这被解释为星周辐射的特征，相对于恒星光球层产生0.88% +/- 0.12%的相对通量。虽然我们的干涉测量数据不能直接约束的形态的多余的发射源，从文献中的补充数据，使我们能够放弃轴外的点状物体作为源的拱星发射。我们认为，热尘埃颗粒位于北落师门6 AU内的热辐射是最合理的解释检测到的过剩。我们的研究还提供了一个修正的边缘变暗的北落师门直径（2.223 +/- 0.022 mas），考虑到解决拱星发射的影响。
2009-08-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Debris Disk Results from the Gemini Planet Imager Exoplanet Survey's Polarimetric Imaging Campaign
我们报告的结果，${\sim}4$一年的直接成像调查的104颗恒星，解决和表征拱星碎片盘散射光的双子座行星成像仪系外行星调查的一部分。我们的目标是附近的（${\lesssim}150$ pc），年轻的（${\lesssim}500$ Myr）恒星具有高红外过量（$L_{\mathrm{IR}} / L_\star > 10^{-5}$），包括38个以前解决的磁盘。观测是使用双子座行星成像仪高对比度积分场摄谱仪在$H$ -波段（1.6 $μ$ m）日冕偏振模式下进行的，以测量偏振和总强度。我们解决了26个碎片盘和三个原行星/过渡盘。七碎片磁盘解决散射光的第一次，包括新提出的HD 117214和HD 156623，我们量化的基本形态，其中五个使用辐射转移模型。除了HD 156623之外，我们所有探测到的碎片盘都有灰尘贫乏的内孔，它们的散射光半径通常大于从分辨的热发射测量的相应半径和从光谱能量分布推断的半径。为了评估灵敏度，我们报告对比并考虑未检测到的原因。检测与高IR过量和高倾斜度密切相关，尽管偏振测定优于用于检测低倾斜度盘（${\lesssim} 70 °$）的总强度角差分成像。基于调查后的统计数据，我们改进了我们的调查前的目标优先级度量预测极化磁盘可检测性。我们还研究了散射光磁盘的背景下，气体，远红外，毫米探测。比较两个磁盘的$H$ -带和ALMA通量显示不同的晶粒特性的初步证据。…
2020-06-24 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
On the steady state collisional evolution of debris disks around M dwarfs
碎片盘主要在中等质量和太阳质量恒星（光谱型A-K）周围发现，但很少在低质量M型恒星周围发现。M星巡天探测的这种稀缺性可以与稳态碰撞演化模型的预测相对抗。首先，我们确定的磁盘人口的参数与此模型的演变，并适合的分数尘埃光度分布测量的调查中的A-和FGK型恒星观测的红外卫星斯皮策。因此，在我们的方法中，我们规定，初始磁盘质量分布是双峰，只有高质量的碰撞为主的磁盘被检测到。最好确定的参数是直径$D_c$的最大的星子在碰撞级联的模型，范围在2和60公里之间，始终为磁盘周围的A-和FGK型恒星。第二，我们假设，相同的磁盘人口包围的M矮星，一直在远红外线与斯皮策和射电望远镜在亚毫米波长的碎片盘搜索的主题。我们发现，在我们的研究框架中，这个磁盘人口，这已经适合AFGK的数据，仍然是与观察到的缺乏磁盘周围的M矮星与斯皮策一致。
2014-04-07 astro-ph.EP
