Simulating the interplay between the snowline pebble flux and ongoing planet formation and migration
University of Exeter(埃克塞特大学);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Max Planck Institute for Astronomy(马克斯·普朗克天文学研究所);University College Cork(科克大学学院)
研究雪线碎石流对最终行星轨道和质量的影响及行星成长迁移对碎石流的反作用,发现高湍流盘中存在连续相关性,低湍流中出现阶跃函数,强调碎石流可约束行星形成模拟。
2026-04-15 astro-ph.EP
On the Minimum Core Mass for Giant Planet Formation at Wide Separations
在核心吸积假说中,巨行星是由气体吸积到固体原行星核心上形成的。形成气体巨星的最小(或临界)核心质量通常被引用为10个地球质量。实际值取决于几个因素:在原行星盘中的位置、大气不透明度和固体的吸积速率。出于对巨行星进行直接成像搜索的动机,这项研究调查了外盘的核心质量要求。为了确定气体吸积的最快允许速率,我们考虑不再吸积星子的固体核心,因为这将加热气体包层。我们的球形,两层大气冷却模型包括一个内对流区和一个外辐射区,匹配到磁盘上。我们确定的最小核心质量的一个巨大的行星形成在一个典型的磁盘寿命为3百万年。最小的核心质量随着圆盘半径的增加而减少,从5天文单位的约8.5地球质量到100天文单位的约3.5地球质量,具有标准的星际颗粒不透明度。外盘的温度较低可以解释这种趋势,而盘密度的变化影响较小。在所有距离上,较低的尘埃不透明度或较高的平均分子量都会降低临界核心质量。我们的非自引力,分析冷却模型显示,自引力显着影响早期大气演化,开始时大气质量只有核心的10%。
2014-03-12 astro-ph.EP
How fast do Jupiters grow? Signatures of the snowline and growth rate in the distribution of gas giant planets
我们在这里提出的观测证据表明,雪线在气体巨行星的形成和演化中起着重要的作用。当考虑人口观察到的系外行星,我们发现在质量半长轴空间的边界,这表明行星优先发现超越雪线之前,进行间隙开放向内迁移和相关的气体吸积。这与理论模型相一致,该模型表明不透明度的突然变化(如雪线处发生的变化)可以影响核心迁移。此外,人口合成模型表明,这一边界意味着气体巨行星吸积了约70%的向内流动的气体,允许约30%的气体通过内部圆盘。这是定性一致的过渡盘的意见,建议存在的内部孔,尽管有正在进行的气体吸积。
2012-09-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Scientific Return of Coronagraphic Exoplanet Imaging and Spectroscopy Using WFIRST
在这项研究中,我们探索和审查的科学潜力,系外行星特征的高对比度光学日冕WFIRST/AFTA。我们认为,异质性的光谱和行星/恒星通量比作为轨道距离,行星质量和组成的函数,预计巨大的系外行星的分离,从他们的原色访问WFIRST将提供独特的约束巨行星的大气,演化,气溶胶和云的属性,和一般的理论。这样的系外行星不仅仅是木星和土星的外推,而且很可能拥有丰富的各种行为。对太阳系附近各种各样的巨型系外行星的光谱、光度学和偏振测量,每一个本身和联合起来,都有可能揭示它们的气体巨行星化学、大气和形成的许多基本特征。这样的活动将丰富我们对这类行星的理解,甚至超过对我们自己的太阳系中的巨人进行详细探索的可能性,并将补充正在进行的红外线和日冕仪无法到达的近距离轨道上的系外行星研究。
2014-12-18 astro-ph.EP
A Search for Giant Planet Companions to T Tauri Stars
我们目前正在进行的金牛座-御夫座恒星形成区的多波长径向速度(RV)调查的结果,作为我们努力确定前主序星巨行星主机的一部分。这些1- 300万年前的金牛座T星对传统的RV调查提出了重大挑战。强磁场的存在会产生大而冷的星点。这些斑点引入了显著的RV抖动,可以模仿行星质量伴星的速度调制。为了区分斑点诱导和行星诱导的RV调制,我们在约6700埃和约2.3微米处进行观测,并测量RV振幅的波长依赖性(如果有的话)。CSHELL对已知系外行星宿主Gl 86的观测表明,我们不仅有能力在近红外探测到热彗星,而且有能力探测到来自更遥远同伴的长期趋势。对九颗非常年轻的恒星的观测显示,在较长的波长处,RV振幅通常会减少2-3倍。虽然我们无法确认该样本中是否存在行星,但三个目标在两个波长区域显示出不同的周期性。这表明不同的物理机制的光学和K波段的变化。
2012-11-13 astro-ph.EP
A simple model to describe intrinsic stellar noise for exoplanet detection around red giants
尽管美国宇航局开普勒任务在系外行星研究方面取得了巨大进展,但在进化恒星周围仍然只有少量的凌日探测。在这里,我们提出了一个重新制定的红巨星,内在的恒星颗粒,和星震学所描述的恒星振荡的噪声特性发挥了关键作用。新的噪声模型是对当前开普勒演化恒星结果的重大改进。我们的噪声模型可以用来帮助理解正在进行的K2和即将到来的TESS任务的行星探测阈值,并作为这些任务的恒星噪声的预测。作为我们的噪声模型的应用,我们探索了红巨星的最小可探测行星半径,并发现海王星大小的行星应该是可探测的低光度红巨星分支星周围。
2016-10-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Substellar-Mass Companions to the K-Giants HD 240237, BD +48 738 and HD 96127
我们目前的发现亚恒星质量的同伴,以三个巨大的恒星正在进行的宾夕法尼亚州托鲁托行星搜索(PTPS)与9.2米的霍比-埃伯利望远镜。三颗恒星中质量最大的是K2巨星HD 240237,它有一颗最小质量为5.3 MJ的伴星,公转周期为746天。K 0巨星BD +48 738被一颗大于0.91 MJ的行星环绕,其周期为393天,并显示出非线性的长期径向速度趋势,表明存在另一颗更遥远的伴星,可能具有亚恒星质量或低质量恒星。K2巨星HD 96127有一个质量大于4.0 MJ的伴星,环绕恒星运行647天。这两颗K2巨星表现出显著的RV噪声,使数据中低振幅周期性变化的检测变得复杂。如果所观察到的RV变化的噪声分量是由于太阳型振荡,我们表明,使用所有已公布的数据的亚恒星同伴巨人,其振幅是反相关的恒星金属丰度。
2011-10-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Magellan Adaptive Optics Imaging of PDS 70: Measuring the Mass Accretion Rate of a Young Giant Planet within a Gapped Disk
PDS 70 b是最近在PDS 70周围的宽($\gtrsim$ 40 au)空腔内发现并直接成像的系外行星(Keppler等人,2018年,Müller等人,2018年)。中央恒星上的持续吸积表明PDS 70b上的吸积也可能正在进行中。我们利用MagAO系统在H $α$(656 nm)和PDS 70附近的连续谱(643 nm)处呈现了第一张高对比度图像。这些过滤器的组合允许推断年轻行星的吸积率,因为热的氢气将在光学连续谱上强烈地发射H $α$。我们在2018年5月连续两个晚上在PDS 70 b位置检测到H $α$的来源,我们确定假阳性概率为$<$ 0.1%。我们的结论是PDS 70b是一个年轻的,活跃的吸积行星。我们利用H $α$线光度推导出质量吸积率为$\dot M= 10^{-8\pm1}$ M $_{Jup}/yr$,其中很大的不确定性主要是由于未知量的光学消光从拱星和环行星盘。PDS 70b代表了第二种在盘隙内部吸积行星的情况,也是在其形成期间观测到的行星的早期例子之一。
2020-12-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetary-mass companions to the K-giants BD+15 2940 and HD 233604
我们报告了正在进行的宾夕法尼亚州立大学-托伦行星搜索(PTPS)与9.2米的霍比-埃伯利望远镜进行的两个红巨星的行星质量的同伴的发现。1.1 M的K 0巨星BD+15 2940,有一个1.1 Mj的最小质量伴星,在0.54 AU的轨道上以137.5天的周期绕着恒星运行,这使它成为最接近一颗巨星的行星,并且可能是恒星演化的结果。HD 233604是一颗1.5 M的K5巨星,被一颗6.6 Mj的最小质量行星环绕,其周期为192天,半长轴仅为0.75 AU,使其成为距离巨星最近的行星之一。HD 233604的化学成分分析显示其7 Li丰度相对较高,这可能是其早期演化阶段或最近被系统中另一颗行星吞没的迹象。我们还提出了独立的行星质量的同伴HD 209458和HD 88133,恒星活动引起的RV变化HD 166435,作为PTPS项目中使用的观测和数据分析方法的讨论的一部分。
2013-04-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
How to design a planetary system for different scattering outcomes: giant impact sweet spot, maximising exocomets, scattered disks
本文研究了行星对微行星或行星胚胎的散射动力学。我们分类六个地区在行星的质量与半长轴参数空间的主导结果为分散的对象:喷射,吸积,剩余,逃逸,奥尔特云,耗尽奥尔特云。我们使用这些结果来考虑哪些行星系架构最大限度地提高了特定签名的可观测性,因为应该首先在具有最佳架构的系统周围检测签名(如果这样的系统存在于自然界中)。根据探测方法和光谱型的不同,在1- 5天文单位的0.1- 10米地球行星上最容易探测到巨大的撞击碎片。虽然A星在4- 6天文单位的位置有可能存在巨大的撞击碎片,这与最佳点一致,但FGK星的撞击碎片通常<<1天文单位,这与预期相反;没有1- 3天文单位的巨大撞击碎片可能表明那里有低频率的类地行星。有三个原则可以最大限度地增加来自外柯伊伯带的彗星流入量:带内部的一系列紧密分离的行星,没有一个是类似于彗星的喷射器;行星质量不会随着距离的增加而强烈增加(彗星上的净向内扭矩);彗星的持续补充,可能是嵌入的低质量行星。一个高的奥尔特云彗星流入不需要喷射器和架构,最大限度地增加奥尔特云人口。冷碎片盘通常被认为是经典的柯伊伯带类似物。在这里,我们考虑的可能性,检测分散的磁盘类似物,这可能是背叛了广泛的径向配置文件和缺乏小颗粒,以及球形100- 1000 AU迷你奥尔特云。还讨论了年轻恒星周围逃逸行星、类似塞德娜的分离行星以及超级地球形成的一些影响。
2016-10-03 astro-ph.EP
The Capture of Trojan Asteroids by the Giant Planets During Planetary Migration
在太阳系的四颗巨行星中,目前已知只有木星和海王星拥有成群的特洛伊小行星-小天体与它们的主行星经历1:1的平均运动共振。在Lykawka等人(2009)中,我们进行了广泛的动力学模拟,包括行星迁移,以调查海王星特洛伊人口的起源。利用大量的模拟数据获得的这项工作,再加上新的模拟的新结果,我们在这里调查的动态捕获特洛伊木马的所有四个巨大的行星从一个原始的trans-Neptunian磁盘。我们发现,来自该区域的一个给定的微行星被捕获到木星特洛伊云内的轨道上的可能性在10^-6到10^-5的几倍之间。对于土星,其概率在<10^-6到10^-5之间,而对于天王星,其概率在10^-5到10^-4之间。最后,海王星显示出最大的特洛伊捕获概率,其值在10^-4和10^-3之间。我们的研究结果表明,所有四颗巨行星都能够在行星迁移结束时捕获并保留大量特洛伊天体。由于在特洛伊捕获之前与巨行星的遭遇,这些物体往往被捕获在分布在广泛的轨道偏心率和倾角范围内的轨道上。大部分被捕获的天体在某种程度上是动态不稳定的,因此这些天体的数量在太阳系的年龄中趋于衰减,这是在巨行星之间动态不稳定轨道上移动的新天体的一个重要的持续来源。鉴于大量的天体将被海王星的向外迁移所取代(潜在的累积质量是地球的数倍),我们得出结论,在外行星迁移期间捕获的特洛伊人幸存的残余物可能足以解释目前已知的外太阳系中的特洛伊人口。
2010-03-10 astro-ph.EP
The CRIRES Search for Planets Around the Lowest-Mass Stars. II. The Proposed Giant Planet Orbiting VB10 Does Not Exist
我们提出了高精度的相对径向速度的非常低的质量的恒星VB 10,获得了超过0.61年的时间跨度的一部分,正在进行的搜索恒星周围的行星在年底的主要序列。径向速度的测量从高分辨率的近红外光谱获得使用CRIRES仪器上的VLT与氨气细胞。测量的典型内部精度为10 m/s。这些数据没有表现出显著的可变性,并且基本上恒定在与测量不确定性一致的水平上。因此,我们没有检测到VB 10的径向速度变化,预计由于存在一个类似于最近提出的Pravdo和Shaklan基于明显的天体测量扰动的轨道巨行星。此外,我们没有确认Zapatero Osorio及其同事用较低精度测量初步检测到的恒星的~1 km/s径向速度变化。我们的测量排除了M_p > 3 M_Jup的行星,以及Pravdo和Shaklan提出的轨道周期和倾角优于5 sigma置信度的行星。我们的结论是,行星探测声称Pravdo和Shaklan是虚假的基础上,这一结果。虽然这项工作的结果是一个非检测,它说明了使用氨细胞径向速度检测非常低质量恒星周围的行星的潜力。
2010-01-26 astro-ph.EP
Cold giant planets evaporated by hot white dwarfs
近距离海王星和类日恒星周围的热彗星在极紫外辐射驱动下的大气逃逸在系外行星的演化和塑造其系综性质中起着重要作用。中等质量和低质量的恒星在生命的最后阶段在极紫外波长处是最亮的,在它们驱逐了它们的包层并进化成热的白矮星之后。然而,围绕年轻白矮星运行的巨行星的强烈EUV辐射的影响还没有得到评估。我们发现太阳系中的巨行星将经历由太阳留下的白矮星的EUV辐射引起的显著的流体动力学逃逸。一小部分蒸发的挥发物将被太阳白矮星吸积,从而产生可检测的光球吸收线。由于目前已知的大量太阳系外巨行星将在其宿主恒星蜕变为白矮星后幸存下来,预计蒸发的行星大气吸积的观测特征将是常见的。事实上,三分之一已知的热单白矮星显示出挥发性元素的光球吸收线,我们认为这表明蒸发行星正在进行吸积。挥发性污染的热白矮星的比例随着冷却而急剧下降。我们表明,如果超过50%的热白矮星仍然拥有巨行星,那么蒸发行星大气的吸积自然可以解释这种温度依赖性。
2019-12-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
An ice giant exoplanet interpretation of the anomaly in microlensing event OGLE-2011-BLG-0173
我们分析了微透镜事件OGLE-2011-BLG-0173,它显示了由主透镜引起的微透镜事件结束时的小扰动。我们认为二元透镜和二元源模型,我们探讨他们的退化,其中一些以前没有被承认。有两类二元透镜解,一类质量比为$q\approx4\times10^{-4}$,间距为s~4.6,另一类质量比为q~0.015,间距为s~0.22,即在行星区都有伴星。我们用贝叶斯分析方法寻找解,发现s~4.6族是优解,天王星质量约为4 M,轨道约为10 AU。简并是由于缺乏关于异常的信息而产生的,这表明高节奏的观测对于描述宽轨道微透镜行星是必不可少的。因此,我们预测,计划中的WFIRST微透镜调查将不太容易发生这些退化比正在进行的地面调查。我们讨论了已知的低质量,宽轨道的同伴,我们注意到,对于最大的投影分离的质量比是高(与棕矮星同伴一致)或低(与天王星类似物一致),但中间的质量比(木星类似物在宽轨道上)尚未被检测到,尽管事实上,这样的行星的灵敏度应该高于天王星类似物。因此,这是一个巨大的冰巨大的沙漠在广泛的分离存在的初步证据。另一方面,由于其固有的低检测灵敏度,天王星类似物可能无处不在。
2018-08-14 astro-ph.EP
An upper boundary in the mass-metallicity plane of exo-Neptunes
随着探测技术的进步,小质量、小尺寸系外行星的数量正在迅速增加。然而,其特征和形成机制尚未完全了解。主恒星的金属丰度是这些过程中的一个关键参数,可以影响这些行星的出现率或物理性质。虽然已经发现了巨行星的频率-金属丰度相关性,但对于较小的行星,这仍然是一个持续的争论。使用公布的157个样本的参数轻于40 Mearth,我们探索海王星和超级地球的质量金属丰度空间。我们表明存在一个最大的质量,增加金属丰度,这也取决于这些行星的周期。这似乎有利于原位形成或替代金属性驱动的迁移机制。它还表明海王星(在10到40米地球之间)的频率像巨行星一样与宿主恒星的金属丰度相关,而超级地球(<10米地球)则没有相关性。
2016-04-28 astro-ph.EP
Formation, Composition, and History of the Pluto System: A Post-New-Horizons Synthesis
冥王星-冥卫一系统对行星的形成、组成、化学和演化提供了广泛的限制。冥王星是第一个被发现的天体在现在被称为柯伊伯带,它的轨道最终成为一个主要线索,巨行星经历了大量的轨道迁移早期在太阳系的历史。这种迁移与巨行星轨道的早期不稳定性以及柯伊伯带本身的形成有关,柯伊伯带本身来自包括冥王星在内的海王星外小行星盘。冥王星-冥卫一是现在被认为是小行星或矮行星的象征。冥王星远不是一个冰冷、死寂、破碎的冰遗迹,它显示出复杂的地质历史证据,其持续的过程包括构造作用、冰火山作用、固态对流、冰川流动、大气环流、表面-大气挥发物交换、风成过程、大气光化学、微观物理和烟雾形成。尽管冥王星的规模相对较小,但原始的吸积热,长期的内部辐射热释放和外部太阳强迫的组合,当与足够挥发性(因此是移动的)物质相结合时,产生了一个活跃的世界。冥王星可能在吸积过程中继承了大量的有机物质,这可能是其表面和大气挥发物的部分原因。冥王星的主要卫星卡戎显示了广泛的早期构造运动和冰火山活动的证据。因此,矮行星在卫星系统、地质和大气复杂性(如果不是正在进行的活动)方面是真正的行星。它们可能缺少的质量是由数量弥补的,太阳系的大多数矮行星仍然没有被发现。
2020-11-27 astro-ph.EP
The mass of the young planet Pictoris b through the astrometric motion of its host star
通过高对比度成像发现的年轻大质量行星为研究气体巨行星的形成和早期演化提供了独特的机会。一个关键的问题是,来自吸积气体的引力能在多大程度上有助于新形成行星的内能。这导致了从“冷”到“热”启动模型的一系列形成场景。对于一个给定质量的行星,这些初始条件决定了它随后在光度和半径上的演化。除了径向速度研究的上限,磁盘模型和动力学不稳定性参数,还没有年轻行星的质量测量来区分这些不同的模型。在这里,我们报告的天体测量运动的Beta Picture的检测,21万年前的主机星的一个原型直接成像的气体巨行星,围绕系统的质量中心。从依巴谷内部3年的天体测量数据中减去依巴谷-盖亚自行,揭示了恒星的反射运动,给出了一个独立于模型的行星质量M=11+-2 MJup。这与热启动模型假设的行星形成于高熵状态的情景是一致的。盖亚正在进行的数据收集将在不久的将来导致对其他年轻气体巨星的质量测量,并形成进一步限制早期演化情景的巨大资产。
2018-08-19 astro-ph.EP
Substellar-mass companions to the K-dwarf BD +14 4559 and the K-giants HD 240210 and BD +20 2457
我们目前正在进行的宾夕法尼亚州立大学Toru\' n行星搜索(PTPS)与9.2米的霍比-埃伯利望远镜进行的发现亚恒星质量的同伴三颗恒星。K2矮星BD +14 4559有一颗1.5 M的$_{J}$伴星,轨道周期为269天,并显示出非线性的长期径向速度趋势,这表明系统中可能存在另一颗行星质量的天体。K3巨星HD 240210表现出径向速度的变化,需要用多个轨道进行建模,但现有的数据还不足以明确地做到这一点。一个试验性的单行星模型要求一颗6.9 M的$_J$行星绕恒星运行502天。三颗恒星中质量最大的是K 2巨星BD +20 2457,估计质量为2.8 $\pm$ 1.5 M $_\odot$,它有两颗伴星,最小质量分别为21.4 M $_J$和12.5 M $_J$,轨道周期分别为380天和622天。根据轨道的未知倾角,目前非常不确定的恒星质量,以及系统的动力学性质,它可能代表了第一次探测到两个褐矮星质量的伴星围绕着一个巨星。这些天体的存在将对解释所谓的棕矮星沙漠产生影响,棕矮星沙漠已知存在于太阳质量恒星的情况下。
2009-06-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Architecture of planetary systems with and without outer giant planets I. Inner planet detections around HD 23079, HD 196067, and HD 86226
本文介绍利用CORALIE、HARPS和ESPRESSO均质探测有/无外侧巨行星系统中内侧轻行星的长期计划,并报道三颗短周期内侧行星,初步结果不支持OGP与ILP强相关。
2025-09-30 astro-ph.EP
Blinding Lights: Simulation-Based Evidence for Terrestrial Giant Impacts as Astronomically Observable Events
University of Bristol(布里斯托大学)
本文提出一种后处理SPH模拟的方法,以模拟巨行星撞击的低密度喷射物,发现撞击后数日的热辐射可与M矮星相当,从而可作为天文观测事件,为未来巡天提供约束。
2026-10-07 astro-ph.EP astro-ph.IM
Hubble Space Telescope UV and H$α$ Measurements of the Accretion Excess Emission from the Young Giant Planet PDS 70 b
最近在出生盘内发现的年轻系外行星为研究正在进行的行星形成提供了令人兴奋的机会。特别是,行星的质量吸积率可以通过观测吸积引起的过量排放来限制。到目前为止,行星吸积只能通过H $α$线来探测,然后使用恒星的相关性将其转换为总吸积光度。然而,大部分的吸积光度预计将出现从氢连续发射,最好是在紫外线(UV)测量。本文介绍了PDS 70的HST/WFC 3/UVIS F336 W(UV)和F656 N(H $α$)高对比度成像观测。应用一套新的观测技术,我们发现行星PDS 70 b的信噪比为5.3和7.8的F336 W和F656 N波段,分别。这是第一次在紫外线下直接拍摄系外行星。我们观察到的PDS 70 b的H $α$通量比最新发表的结果高出$3.5σ$。然而,从我们的观测中检索到的光变曲线不支持在五个月的时间尺度内六个时期内行星H $α$发射的变化大于30%。我们估计了质量吸积率为$1.4\pm0.2\times10^{-8}M_{\mathrm{Jup}}/\mathrm{yr}$。H $α$占吸积总光度的36%。如此高比例的能量释放线发射表明,有效的生产H $α$排放的行星吸积,并激励使用H $α$带的吸积行星的搜索。这些结果证明了HST/WFC 3/UVIS出色的高对比度成像性能,并突出了其在行星形成研究中的潜力。
2021-04-28 astro-ph.EP
JWST Coronagraphic Images of 14 Her c: a Cold Giant Planet in a Dynamically Hot, Multi-planet System
研究利用JWST日冕仪成像发现14 Her c,揭示其为动力学热的多行星系统中的寒冷成熟巨行星,并据此探讨系统动荡历史与极冷大气特征。
2025-06-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hot Big Planets Kepler Survey: Measuring the Repopulation Rate of the Shortest-Period Planets
通过调查最短周期的“大”行星的新领域,开普勒航天器可以提供统计数据,以更清楚地测量巨型和中型行星的出现分布。这将允许分别确定巨行星和中等行星的潮汐迁移速率与恒星潮汐耗散强度(由潮汐品质因数Q表示)之间的关系。我们提出了一个“热大行星调查”,以寻找新的大行星,以更好地确定行星出现的分布在最短的时间。我们称开普勒能够找到的行星为“大”,目的是比较巨型和中型行星(大于和小于8个地球半径)的分布。从一个领域的行星分布已被解释为表明,最短周期的巨行星是在一个正在进行的高偏心率迁移流的结束,可能是从更远的散射。在这些短周期内的行星数量仍然很小,这使得分布显示向内潮汐迁移的预期功率指数的结果不确定。目前的统计数据很难说,尽管在大多数时期有更多的中等行星,但在最短的周期内存在更多的巨行星是否表明巨行星的迁移比中等行星大。我们提出了一个重新设计的开普勒任务,进行足够的45天观测,以调查10倍于原始领域的调查,以调查周期长达15天,至少有三次凌日的行星。目前的统计数据很难说,尽管在大多数时期有更多的中等行星,但在最短的周期内存在更多的巨行星是否表明巨行星的迁移比中等行星大。
2013-09-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Giant Accreting Protoplanet Survey (GAPlanetS) -- Results from a Six Year Campaign to Image Accreting Protoplanets
本研究利用MagAO系统开展为期六年的Hα差分成像巡天,探测吸积原行星,提出帧选择和pyKLIP优化方法,发现新候选体CS Cha c并恢复多个已知伴星,为行星形成研究提供关键数据。
2023-04-11 astro-ph.EP astro-ph.IM
ALMA continuum observations of the protoplanetary disk AS 209. Evidence of multiple gaps opened by a single planet
本文介绍了新的高角分辨率ALMA 1.3毫米尘埃连续观测的原行星系统AS 209在蛇夫座恒星形成区。尘埃连续辐射的特征是一个主中心核和两个突出的环在$r = 75\,$ au和$r = 130\,$ au之间的两个间隙在$r = 62\,$ au和$r = 103\,$ au。这两个缺口的宽度和深度不同,内侧的缺口更窄更浅。我们使用三维辐射传输盘程序\textsc{dali}测定了毫米级尘埃颗粒的表面密度。根据我们的基准模型,内部间隙部分填充有毫米颗粒,而外部间隙基本上没有灰尘。推断的表面密度进行比较,三维流体动力学模拟(FARGO-3D)的行星盘相互作用。外层的尘埃间隙与一颗巨行星($M_{\rm planet} \sim 0.8\,M_{\rm Staturn}$)的存在是一致的;这颗行星负责间隙的打开和行星轨道外缘的尘埃堆积。模拟还表明,同一颗行星可以为$r = 62\,$ au的内部间隙提供起源。两个尘埃间隙的相对位置接近2:1共振,我们已经研究了内部间隙内第二颗行星的可能性。由此得到的表面密度(包括两个尘埃间隙的位置、宽度和深度)与观测结果一致。内隙的性质对内行星的质量($M_{\rm planet} < 0.1\,M_{\rm J}$)构成了很强的约束。在这两种情况下(单个或成对的行星),流体动力学模拟表明一个非常低的磁盘粘度($α< 10^{-4}$)。考虑到该系统的…
2017-11-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
There is no disk mass budget problem of planet formation
本研究通过数值模拟发现,巨行星早期形成能捕获尘埃并减缓质量损失,且观测中光学薄尘埃质量和波束卷积效应显著低估了盘内实际隐藏的尘埃总质量,从而解决了行星形成的假想“质量预算问题”。
2024-07-11 astro-ph.EP
Submillimeter Array Observations of the RX J1633.9-2442 Transition Disk: Evidence for Multiple Planets in the Making
我们目前的过渡盘对象RX J1633.9-2442,这是位于蛇夫座分子云,最近已被确定为一个可能的网站正在进行的巨型行星形成的连续高分辨率亚毫米阵列(SMA)的观测。观测是在340 GHz(880微米)下进行的,SMA处于其最扩展的配置,导致角分辨率为0.3”(在目标距离处为35 AU)。我们发现,磁盘是高度倾斜(i ~50度),并有一个内腔半径约25 AU,这是清楚地解决了我们的观察。我们同时模拟了RX J1633.9-2442的整个光学到毫米波长的光谱能量分布(SED)和SMA振动,以约束其盘的结构。我们发现,一个半径为25 AU的空腔与在12,22和24微米处观察到的过量发射不一致。相反,中红外过量可以通过约10 AU处的窄的光学厚环或从约7 AU延伸到约25 AU的光学薄区域来建模。内盘(r < 5天文单位)几乎没有小的尘埃颗粒,这可以通过缺乏可探测的近红外线来证明。我们还提出了深凯克孔径掩蔽观测在近红外,排除了存在的同伴高达500倍,比主星(在K波段)在5-20 AU范围内的投影分离。我们认为RX J1633.9-2442盘的复杂结构最好解释为嵌入盘内的多颗行星。我们还认为,RX J1633.9-2442、T Cha和LkCa 15等天体(以及最近发现的这两个天体的同伴)的性质和发生率与核心吸积模型的失控气体吸积阶段最一致,当巨行星获得它们的包络并突然变得足够大以打开圆盘…
2012-04-25 astro-ph.EP astro-ph.GA
Astrometric Accelerations as Dynamical Beacons: A Giant Planet Imaged Inside the Debris Disk of the Young Star AF Lep
本文报告了利用Keck/NIRC2对年轻恒星AF Lep进行高对比度成像,直接发现了一颗位于碎屑盘内的巨行星AF Lep b,并通过联合轨道拟合精确测定了其动力学质量、半长轴和偏心率,突显了天体测量加速度在发现和表征长周期行星方面的潜力。
2023-05-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Possible evidence of ongoing planet formation in AB Aurigae. A showcase of the SPHERE/ALMA synergy
上下文行星形成预计发生在一个行星系的第一个百万年,通过各种过程,这仍有待通过观测进行检验。目的。最近利用ALMA发现,在120 AU的空腔内有两个气体螺旋臂,并与尘埃螺旋相连,围绕御夫座AB的著名原行星盘为研究导致巨型行星形成的机制提供了强烈的动力。一个位于旋臂内的候选原行星已经在早期基于相同ALMA数据的研究中被宣称。方法.我们在甚大望远镜(VLT)上使用SPHERE在偏振光和非偏振光下对AB Aur进行近红外(IR)高对比度成像,以研究圆盘的形态并寻找行星形成的迹象。结果SPHERE为AB Aur提供了有史以来最深的散射光图像。在许多尚未被理解的结构中,我们不仅确定了内部的旋臂,而且还解决了东螺旋中大约30 au的扭曲形式的特征。螺旋的扭曲是完美地再现与行星驱动的密度波模型时,投影效应占。我们测量的方位角位移相对于对应的ALMA数据,这是一致的开普勒运动的4年基线上的这个功能。另一个点sxce在内环边缘附近被探测到,这可能是散射的结果,而不是来自行星光球的直接发射。我们暂时推导出这两个功能的质量约束。结论.这种扭曲及其明显的轨道运动很可能是原行星候选者与其在气体和尘埃分布中留下的螺旋状痕迹之间存在联系的第一个直接证据。
2020-05-18 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The ALMA View of the Edge-on Gomez's Hamburger System: A Highly-Dynamic, Asymmetric Protoplanetary Disk Reveals the Earliest Phases of Giant Planet Formation
University of Minnesota(明尼苏达大学);University of Virginia(弗吉尼亚大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Université Grenoble Alpes(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Institut de Radioastronomie Millimetrique (IRAM)(毫米波射电天文研究所);Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森天体物理中心)
通过ALMA高分辨率观测侧向盘GoHam,探测到局部硫化学增强和非开普勒运动,揭示早期巨行星形成及盘动力学特征。
2026-10-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
An extended scattered light disk around AT Pyx -- Possible planet formation in a cometary globule
为了理解已经发现的众多行星系是如何形成的,我们需要研究处于不同演化阶段的系统,这些系统的中心恒星不同,但环境也不同。行星形成最具挑战性的环境可能是附近大质量恒星的紫外线辐射场,它通过外部光蒸发迅速侵蚀圆盘。我们观测了位于口香糖星云中彗星状球状体头部的AT Pyx系统,以寻找正在进行的行星形成的迹象。我们使用极端自适应光学成像仪VLT/SPHERE观察AT Pyx在偏振光以及总强度在J,H和K波段。此外,我们还利用VLT/NACO在L波段对系统进行了观测。我们在多个波长的散射光中解决了AT Pyx周围的圆盘。我们发现一个扩展(>126金)磁盘,与中间倾角之间的35度和42度。盘显示复杂的子结构,我们确定2和可能3螺旋状功能。根据圆盘的精确几何形状(我们不能从我们的数据中明确地推断出),圆盘可能是偏心的,偏心率约为0.16或部分自阴影。螺旋特征和可能的偏心率都与嵌入的气体巨行星的特征相一致,质量与木星相等。我们自己的观测可以排除嵌入在解析盘中的棕矮星同伴,但还不够灵敏,无法探测到气体巨星。AT Pyx是口香糖星云中第一个空间分辨的彗星状球状物。通过与猎户座星云星团中的圆盘进行比较,我们注意到,如果外部紫外线辐射场与该地区的其他彗星状球状体相当,那么圆盘的延伸对于这种环境可能是例外的。正在进行的行星形成的路标是耐人寻味的,需要以更高的灵敏度跟进。
2021-11-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Signatures of rocky debris accretion in AF-Type planet hosts
INAF - Osservatorio astronomico di Palermo(意大利国家天体物理研究所帕勒莫天文台);Centro de Astrobiología (CAB) CSIC-INTA(西班牙国家航空航天技术研究所/西班牙高等科学研究理事会天体生物学中心);University of the Balearic Islands(巴利阿里群岛大学);Universidad de Granada(格拉纳达大学);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理学研究所)
该研究通过分析A型和早F型恒星的元素丰度,发现有行星的早F5前辐射型恒星的氧、镍显著超丰,表明其存在岩质碎片吸积,为行星系统化学周期研究提供了关键动力学环节。
2026-09-07 astro-ph.EP astro-ph.SR