Debris discs in binaries: a numerical study
碎片盘分析和建模提供了关于太阳系外行星系结构和过程的重要信息。在双星系统中，这个问题更加复杂，因为圆盘还应该对伴星的扰动做出反应。我们探讨了不同的初始母体种群，不同的二元配置和光学深度的碰撞活跃的碎片盘的动力学演化。我们专注于在一个固定的状态下的光盘的径向范围和尺寸分布。我们数值跟踪$10^{5}$无质量的小颗粒的演变，最初产生于一个circumprimary光盘的母体机构的大小分布在$dN \propto s^{-3.5}$ DS。颗粒受到两颗恒星的引力和辐射压力的作用。此外，粒子被分配一个经验推导的碰撞寿命。对于所有的双星构型，圆盘都远远超出了轨道稳定的临界半长轴$a_crit$。这是由于小颗粒的稳定生产，通过辐射压力放置在偏心轨道上，到达$a_crit$之外。超越acrit的物质数量取决于碰撞产生和动力移除率之间的平衡：它会随着更大质量的盘和偏心双星的增加而增加。另一个重要的影响是，在动态稳定区域，光盘是从最小的颗粒耗尽。这两种结果都可能导致可观察到的签名。我们已经证明，伴星永远不能完全截断一个碰撞活跃的光盘。对于偏心的同伴，在不稳定的区域中的晶粒可以显着地有助于在中红外的热发射。盘与尖锐的外边缘，特别是明亮的，如HR4796A，可能是由其他机制形成。
2010-08-06 astro-ph.EP
Collisional parameters of planetesimal belts, precursor of debris disks, perturbed by a nearby giant planet
星子带被用来解释碎片盘的长期存在。模拟其碰撞演变和计算尘埃产生率的重要参数是碰撞的固有概率$P_i$和平均碰撞速度$U_c$。如果一颗行星的轨道靠近行星带，这两个参数的值会受到长期扰动的影响，从而在偏心率$e$和近心点经度$\varpi$之间产生很强的相关性。我们采用了一种新的算法来计算$P_i$和$U_c$的长期相关性，由于不同的比例之间的适当和强迫偏心率的存在。我们测试了这个算法在一个标准的情况下，木星大小的行星轨道内的一个假定的星子带发现，它是不太活跃的碰撞相比，自搅拌带，因为$e - \varpi$耦合。行星的偏心率是决定尘埃产生量的一个重要参数，因为当行星的偏心率从0.1增加到0.6时，侵蚀速度会快10倍。带的初始条件（无论是冷的还是热的）和它的平均倾角强烈地影响着$P_i$和$U_c$，进而影响着它在行星存在下的长期碰撞演化。最后，我们将我们的方法应用到星子带，推测重新填充围绕HD 38529和$ε$波江座的尘埃盘。在碰撞最活跃的构型中，预计只有一小部分小于100公里的天体会在4 Gyr的时间跨度内碎裂。
2017-01-07 astro-ph.EP
First Scattered-Light Image of the Debris Disk around HD 131835 with the Gemini Planet Imager
我们提出了第一个散射光图像的碎片盘周围的HD 131835在$H$波段使用双子座行星成像仪。HD 131835是一颗$\sim$ 1500万年前的A2 IV星，距离$\sim$ 120秒差距，位于天球-半人马座OB星协。我们只在偏振光中检测圆盘，并对峰值总强度设置上限。没有发现类似系外行星的点源。与其中红外热发射相比，散射光下的盘显示出相似的取向，但不同的形态。散射光盘在盘平面中从$\sim$ 75 AU延伸到$\sim$ 210 AU，具有大致平坦的表面密度。我们的蒙特卡罗辐射转移模型可以很好地描述由硅酸盐和无定形碳的混合物组成的模型盘的观测。除了由于较强的前向散射而导致的明显亮度不对称外，我们还发现了沿长轴的弱亮度不对称，在3-σ水平上，东北侧比西南侧亮1.3倍。
2015-11-20 astro-ph.EP
Inner edges of planetesimal belts: collisionally eroded or truncated?
本文提出三阶段解析模型研究碎片盘碰撞演化，结合ALMA观测发现7个宽碎片盘中4个内边缘由碰撞侵蚀形成，3个可能被行星截断，并揭示HD 107146的宽间隙实为两个窄间隙。
2023-05-16 astro-ph.EP
A multi-wavelength study of the debris disc around 49 Cet
在多波长热辐射和散射光图像的研究中，我们分析了A1型主序星49~Cet周围碎片盘的尘埃性质和结构。作为这项研究的基础，我们提出了新的散射光图像的碎片光盘已知拥有大量的灰尘和气体。圆盘的外部区域显示在以前的日冕H波段和我们来自甚大望远镜球体仪器的新Y波段图像中。我们使用知识的光盘的径向范围推断ALMA观测和粒度分布发现SED拟合产生半动态尘埃模型的光盘。我们比较模型的散射光和热发射数据，发现一个光盘的最大表面密度在110~au和浅的边缘可以描述热发射和散射光的观测。这表明，接近井喷极限的颗粒和大颗粒来自同一个星子种群，主要受辐射压力的影响。本研究无法分析向内输送过程的影响。
2019-07-15 astro-ph.EP
Predictions for Shepherding Planets in Scattered Light Images of Debris Disks
行星可以通过产生间隙、尖锐边缘、扭曲和其他潜在的可观察特征来影响碎片盘结构。然而，目前还没有简单的方法让观测者从观测到的圆盘特征中推断出一个圆盘牧羊行星的属性。在这里，我们提出了一个单一的方程，涉及一个牧羊行星的最大质量的碎片环的散射光观察到的宽度，随着一个程序来估计行星的偏心率和最小半长轴。我们完成这一点，通过执行动态N-体模拟模型系统包含一个恒星，一个单一的行星，和磁盘的母体和尘埃颗粒，以确定所产生的碎片磁盘属性在很大范围内的输入参数。我们发现，行星质量和碎片盘宽度之间的关系是线性的，随着行星质量的增加产生更广泛的碎片环。我们将我们的方法应用到五个成像的碎片环，以约束每个系统中假定的行星质量和轨道。观测者可以使用我们的公式作为指导，为未来的直接成像搜索行星的碎片盘系统。在偶然的情况下，一个成像的行星轨道内部的成像磁盘，行星的最大质量可以估计独立的大气模型。
2013-11-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Giant Impacts and Debris Disk Morphology
本研究通过模拟巨型撞击碎屑的散射光与热发射图像，发现其能产生多种非轴对称形态，并对比观测数据评估了七颗恒星碎屑盘不对称性的最佳成因。
2023-05-01 astro-ph.EP
Constraints on the Crystallinity of Water Ice in Planet-forming Disks from Infrared Scattered-Light Spectra
The University of Tokyo（东京大学）
通过近红外散射光光谱研究行星形成盘中水冰的结晶度，提出将观测到的弗雷斯涅尔峰强度转化为尘埃盘中冰粒的结晶度的公式，并分析了HD 181327尘埃盘的结晶度为10-20%，以及d216-0939原行星盘的结晶度为约50%。
2026-05-19 astro-ph.EP
JWST NIRCam Reveals the Largest Known M-dwarf Debris Disk Around TWA 10 and New Scattered-Light Observations of the TWA 25 Debris Disk
Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Scottish Universities Physics Alliance, Institute for Astronomy, University of Edinburgh（苏格兰大学物理联盟爱丁堡大学天文研究所）；Centre for Exoplanet Science, University of Edinburgh（爱丁堡大学系外行星科学中心）；UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory Edinburgh（英国天文学技术中心爱丁堡皇家天文台）；Eureka Scientific Inc.（尤里卡科学公司）；Department of Physics and Astronomy, University of Exeter（埃克塞特大学物理与天文系）
利用詹姆斯·韦布空间望远镜近红外相机观测TW天琴座星协的TWA 10和TWA 25两个M矮星系统，发现TWA 10有已知最大的M矮星碎片盘，分析了TWA 25盘面特征，还发现一些潜在伴星候选体，揭示此前因光度低可能遗漏了一些M矮星盘面。
2026-07-27 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
From scattered-light to millimeter emission: A comprehensive view of the Gyr-old system of HD 202628 and its eccentric debris ring
我们在这里提出的偏心碎片环周围的Gyr-old太阳型恒星HD 202628：在毫米波长与ALMA，在远红外波长与\textit{Herschel}，并在散射光与\textit{HST}。发现ALMA和\textit{HST}数据之间的环内边缘是一致的。由于辐射压力会影响散射光中看到的小颗粒，因此环在光学上比在毫米波长上看起来更宽。ALMA观测到的最佳环的内缘和外缘分别位于$143.1 \pm 1.7$ AU和$165.5 \pm 1.4$，从正面看，环的倾角为$57.4^\circ \pm 0.4$。环对称中心与恒星的偏移量使我们能够量化其偏心率为$e=0.09_{-0.01}^{+0.02}$。在低分辨率\textit{Herschel} /PACS观测中也检测到这种偏心特征，其形式为心包辉光。结合红外和毫米测光，我们检索一个磁盘粒度分布指数的$\sim -3.4$，因此排除原位形成的推断带形扰动，我们提供了新的动力学约束。最后，ALMA图像显示了四个超过100 $\,μ$ Jy的点状源，其中一个就在环的内部。虽然不能排除背景物体的存在，但我们也不能排除这个来源是围绕着带状物的环行物质，在这种情况下，它的质量和轨道参数之间的简并可以被解除，使我们能够第一次在这个质量和年龄范围内充分描述这样一个遥远的行星。
2019-09-09 astro-ph.EP
First scattered-light images of the gas-rich debris disk around 49 Ceti
我们目前的第一个散射光图像的碎片盘周围49鲸，一个~40百万年A1主序星在59 pc，著名的主机两个大规模的尘埃带，以及大量的原子和分子气体。外盘在哈勃太空望远镜NICMOS F110 W的再处理档案图像中显示，以及来自甚大望远镜SPHERE仪器的新日冕H波段图像。圆盘从1.1”（65天文单位）延伸到4.6”（250天文单位），并以73度的倾角被看到，这改善了以前在较低角分辨率下的测量。我们还报告说，在距离恒星（0.34”）超过20 AU的投影距离上，没有发现大于3 M_Jup的伴星。对比F110 W和H波段的图像，发现鲸豚49号的尘埃是灰色的，这表明尘埃颗粒大于2微米。我们的光度测量表明，散射效率/红外过量比为0.2-0.4，相对较低的其他特征碎片盘相比。我们发现，49 ceti提出的形态和散射特性非常相似的气体丰富的HD 131835系统。从我们对圆盘倾角的限制，我们发现以前在吸收中检测到的原子气体必须延伸到内部圆盘，并且后者必须耗尽CO气体。在前人研究的基础上，我们提出了一个系统的示意图，描述了49个ceti周围的尘埃和气体结构，并提出了气体性质和起源的假设方案。
2016-12-21 astro-ph.EP
The debris disc of HD 131488 -- Bringing together thermal emission and scattered light
本研究通过N体模拟结合多种尘埃辐射模型，自洽拟合HD 131488富CO碎屑盘的散射光与热辐射数据，证实气体拖拽的关键作用，约束了气体含量与尘埃孔隙率，支持星子生长的卵石堆积场景。
2023-11-06 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
Deep HST/STIS Coronagraphic Imaging of the $β$ Pictoris Debris Disk: On the Scattered Light Component of the Cat's Tail
The University of Arizona（亚利桑那大学）；Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA)（天体生物学中心（CAB，CSIC-INTA））；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）
本研究利用HST/STIS深日冕仪成像探测到β Pic碎片盘猫尾的散射光成分，建模表明颗粒高度多孔且富含有机耐火材料，并估计碰撞前体质量与冥卫一相当，同时发现外尘埃晕的翘曲与不对称性。
2026-09-25 astro-ph.EP
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
ALMA's view of the M-dwarf GSC 07396-00759's edge-on debris disc: AU Mic's coeval twin
我们提出了新的ALMA波段7观测的边缘上的碎片盘周围的M1 V恒星GSC 07396-00759。在~20万年的年龄和β风景如画的移动群随着AU Mic，GSC 07396-00759加入它在少数低质量的M-矮星盘被解决在sub-mm。与以前的VLT/SPHERE散射光观测，我们提出了一个多波长的意见下，恒星风力的影响下，系统内的尘埃分布。我们发现毫米尘埃颗粒是很好地描述了高斯环面在70 AU的FWHM为48 AU，我们没有检测到CO的存在下，在系统中。我们的ALMA模型半径是显着小于来自偏振散射光观测的半径，这意味着复杂的行为在散射相函数。在散射光中观察到的光盘中的亮度不对称性在ALMA观测中没有恢复，这意味着物理机制只影响较小的晶粒尺寸。对该系统的高分辨率后续观测将允许对其独特的尘埃特征进行调查，并为其较小的兄弟AU Mic提供真正的同时代比较，在M矮星系统中观察得非常好。
2022-02-23 astro-ph.EP
The New Horizons and Hubble Space Telescope Search For Rings, Dust, and Debris in the Pluto-Charon System
我们在冥王星-冥卫一系统中寻找尘埃或碎片环，在新视野号相遇之前，期间和之后。所采用的方法包括：在接近冥王星的过程中寻找后向散射光（$\sim15^\circ$阶段），在现场探测撞击粒子，在接近冥王星的时刻附近寻找恒星掩星，以及在离开冥王星的过程中寻找前向散射光（$\sim165^\circ$阶段）。在遭遇之前使用HST进行的搜索也有助于获得结果。没有环，碎片或尘埃的功能，但我们的检测极限提供了一个改进的图片整个冥王星-卡戎系统的环境。在后向散射光中观测到的光环覆盖了距离系统重心35，000 - 250，000公里的区域，这个区域开始于冥河的轨道内部，并延伸到九头蛇轨道半径的四倍。我们使用NH LORRI相机在该区域的内半部分获得了最严格的限制。我们对一个看不见的环的正常$I/F$的限制取决于环的径向尺度：$2\times10^{-8}$（$3σ$）用于1500公里宽的环，$1\times10^{-8}$用于6000公里宽的环，$7\times10^{-9}$用于12,000公里宽的环。在距离冥王星超过$\sim100,000$公里的地方，HST的观测将正常的$I/F$限制在$\sim8\times10^{-8}$。尘埃的前向散射光从冥王星表面延伸到冥王星-冥卫一希尔球体（$r_{\rm Hill}=6.4\times10^6$ km）。在$\sim10^4$公里尺度上，没有发现环或…
2017-09-23 astro-ph.EP
The Scattered Disc of HR 8799
HR~8799是一颗年轻的F0型恒星，有四颗直接成像的巨行星和两个碎片带，一个位于行星轨道区域的外部，另一个位于行星轨道区域的内部。HR~ 8799的结构与我们的太阳系相似，但也揭示了不同之处，如大质量的行星，巨大的径向范围和大质量的外部碎片带，HR~8799被认为是测试行星系形成和演化模型的基准。在这里，我们重点关注外部碎片环及其与行星的关系。我们证明，模型的外盘，提出以前再现赫歇尔观测，是不一致的ALMA数据，反之亦然。在试图找到一个物理动机的模型，将同意这两个观测集，我们进行碰撞模拟。我们发现，一个狭窄的星子带和辐射压力引起的尘埃晕不能解释所观察到的径向亮度轮廓。一个单一的，宽的星子盘也不能复制数据。相反，我们提出了一个两个人口模型，包括一个柯伊伯带状结构的低偏心率的星子人口（“经典柯伊伯带”）和高偏心率的彗星人口（“分散盘”）。我们认为，这种结构的外柯伊伯带的HR~8799可以解释与行星迁移的情况类似的柯伊伯带的太阳系。
2018-11-23 astro-ph.EP
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
Vertical structure of debris discs
碎片盘的垂直厚度经常被用作衡量这些系统的动力学激发的尺度，并作为发现隐藏的大质量扰动（如行星胚胎）的线索。然而，这个论点可能是有缺陷的，因为观测到的尘埃应该是在辐射压力和相互碰撞的共同作用下自然地被放置在倾斜的轨道上。我们严格地重新调查这个问题，并在没有任何额外的扰动体的情况下，数值估计碰撞演化盘的“自然”垂直厚度是多少。我们使用一个确定性的碰撞代码，以下人口的坚不可摧的测试颗粒遭受相互非弹性影响的动态演化。计算中考虑了晶粒尺寸的差异以及辐射压力的影响。我们发现，在辐射压力和碰撞的耦合作用下，晶粒自然地获得几度的倾角。光盘分层相对于晶粒尺寸，最小的晶粒具有最大的垂直分散和较大的聚集更接近中平面。碎片盘在可见光至中红外波长处应具有最小的“自然”观测纵横比$h_{min}\sim 0.04\pm0.02$，在该波长处，通量主要由最小的结合颗粒决定。这些值与许多垂直分辨碎片盘的估计厚度相当，如AU Mic的具体例子所示。对于所有具有$h \sim h_{min}$的系统，不能从盘的垂直色散推断出嵌入扰动体的存在（或不存在
2009-06-30 astro-ph.EP
Debris Rings from Extrasolar Irregular Satellites
本文模拟系外巨行星不规则卫星碰撞产生尘埃并在辐射压作用下形成环恒星碎屑环的过程，解释薄而方位对称的窄环观测特征。
2023-04-26 astro-ph.EP
The near-infrared degree of polarization in debris disks. Toward a self-consistent approach to model scattered light observations
本文利用四个年轻岩屑盘的近红外散射光观测，约束了尘埃颗粒的线偏振度，提出包含未结合颗粒的自洽模型，发现高折射和吸收材料及未结合颗粒对解释偏振度随距离增加至关重要。
2024-06-04 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
Debris from terrestrial planet formation: the Moon-forming collision
我们研究的是在类地行星形成的最后阶段，在巨大的撞击中产生的碎片的演化。起点是在模拟月球形成的影响中产生的碎片。动力学的演变是遵循10万年，包括地球，金星，火星和木星的影响。空间分布从最初几个月的一个团块演变为最初1万年的不对称环，最后在撞击后约100万年成为轴对称环。在撞击后的1000万年，20%的粒子被吸积到地球上，17%的粒子被吸积到金星上，8%的粒子被木星和其他天体喷射出来。然而，碎片的命运在很大程度上还取决于碰撞消耗的速度，而碰撞消耗的速度又取决于撞击碎片的大小分布没有得到很好的控制。假设碎片是由30%的质量毫米-厘米大小的蒸汽冷凝物和70%的巨石高达500公里，我们发现，冷凝物迅速耗尽约1000年的时间尺度，而巨石耗尽主要是动态的。通过考虑碰撞产生的尘埃在巨石碎片分布的光度，我们发现，月球形成的影响将很容易检测到周围的其他恒星在斯皮策24微米的调查约25百万年后的影响，与排放水平相比，许多已知的热尘埃系统。与此同时，蒸汽冷凝物会产生一种短暂的、光学厚度很大的发射尖峰。我们利用这些巡天来估算形成类地行星的恒星比例F_TPF。由于目前的类地行星形成模型采用了多次巨大撞击的方法，所以发现的10-100百万年恒星中有很低比例的热尘埃（~150 K）意味着F_TPF ~<10%。
2012-06-19 astro-ph.EP
Post-Giant Impact Planetesimals Sustaining Extreme Debris Disks
本文通过数值模拟研究巨型撞击后形成的小行星体盘如何为极碎屑盘持续提供小颗粒尘埃，发现撞击半长轴显著影响盘的质量增量，而所有盘的碰撞率随时间以相似速率演化。
2023-11-19 astro-ph.EP
ALMA observations of the narrow HR 4796A debris ring
年轻的A0 V恒星HR 4796 A拥有一个明亮而狭窄的尘埃环，被认为是起源于类似于太阳系边缘柯伊伯带的带内的微行星之间的碰撞。在这里，我们提出了高空间分辨率880 $μ$米连续图像从阿塔卡马大毫米阵列。半径为80天文单位的尘埃环被径向分辨，特征宽度为10天文单位，与散射光中看到的狭窄轮廓一致。我们的建模一致发现，磁盘也垂直解决了类似的程度。然而，这个范围小于光束大小，并且动态非常冷（即垂直薄）的磁盘为窄散射光轮廓提供了更好的理论解释，因此我们对这个结论保持谨慎。我们没有探测到$^{12}$ CO J=3-2的辐射，因此得出结论，除非盘是动力学冷的，否则星子的CO+CO $_2$冰含量只有百分之几或更少。我们考虑了半长轴的范围和内部行星的质量应该会导致环的偏心率，发现这样的行星应该比海王星更大，轨道超过40 au。独立于我们的ALMA观测，我们注意到中红外近心点辉光和散射光成像解释之间的冲突，得出的结论是，模型的空间尘埃密度和粒度变化的环周围应该进行探讨。
2018-01-16 astro-ph.EP
Radial profiles of the Phoebe ring, a vast debris disk around Saturn
我们目前的观测在光学波长与卡西尼号航天器的成像科学系统的菲比环，一个巨大的碎片盘周围的土星，似乎是碰撞产生的不规则的卫星。分析揭示了一个从80-260土星半径（$R_S$）的径向轮廓，改变了$\approx 110 R_S$内部的行为，我们将其归因于土卫八卫星清扫小颗粒，或者轨道不稳定导致环垂直爆发。我们的研究产生了一个综合的I/F在0.635 $μ$米沿土星的阴影在菲比环的中平面从80-250 $R_S$的$2.7^{+0.9}_{-0.3} \times 10^{-9}$。我们开发了一个分析模型的大小依赖的长期动力学的逆行菲比环颗粒，并比较这个模型的观测。这一分析意味着：（1）“菲比”环的部分来源是菲比轨道以外不规则卫星的碎片;（2）散射光信号主要是小颗粒（$\lesssim 20μ$ m大小）。如果我们假设菲比环是由稳定状态的微流星体撞击产生的，这意味着一个指数为$> 4$的幂律尺寸分布，这在太阳系环中是异常陡峭的。这表明，要么是在物质最初释放时喷出物的粒度分布很陡，要么是随后的过程优先破碎了大颗粒。
2016-04-11 astro-ph.EP
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
HD 117214 debris disk: scattered-light images and constraints on the presence of planets
我们进行了观测的天蝎座F星HD 117214旨在寻找行星的同伴和碎片盘结构的表征。使用SPHERE子系统IRDIS、IFS和ZIMPOL在光学和近红外波长处使用角和偏振差分成像技术观测HD 117214。这提供了来自碎片盘的散射光的第一图像，其空间分辨率达到25 mas并且具有内部工作角$< 0.1''$。利用IRDIS和IFS的观测结果，我们得到了亚恒星伴星的探测极限。通过拟合光学薄尘埃盘散射的3D模型来约束被检测盘的几何参数。调查可能的起源盘间隙，我们在其中引入了假定的行星，并模拟了行星盘和行星行星动力学相互作用。所得到的行星结构与探测极限曲线进行了比较。碎片盘具有半径为$0.42(\pm 0.01)''$或$\sim45$ au、倾角为$71(\pm 2.5)^\circ$的轴对称环形结构，并具有$0.4''$（$\sim40$ au）宽内腔。从偏振测量数据，我们推导出了$(F_{\rm pol})_{\rm disk}/F_{\rm \ast}> (3.1 \pm 1.2)\cdot 10^{-4}$盘在RI波段的偏振通量衬度。圆盘的分数散射偏振通量比分数红外通量过剩小八倍。这一比率类似于从碎片盘HIP 79977获得的比率，表明这两个盘之间的尘埃辐射特性差别不大。在盘腔内部，我们实现了对行星同伴的高灵敏度极限，其质量在$0.2''$和$0.4''$之间的投影径向分离处低至…
2020-01-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Five steps in the evolution from protoplanetary to debris disk
Herbig Ae恒星的原行星盘最终消散，留下一个由微行星和尘埃组成的脆弱的碎片盘，以及可能的气体和行星。本文利用10- 20百万年A星碎片盘的性质来考虑原行星到碎片盘的转变。这两类尘埃的物理区别在于是否存在足够数量的原始气体来控制小尘埃颗粒的运动（而不是尘埃的次级性质或其搅动程度）。这激发了一个基于尘埃光谱的观测分类，根据经验定义，A星碎片盘在12 μ m处需要<3，在70 μ m处需要<2000。我们还提出了一个假设来测试，主序星/星子结构已经到位（但模糊）在原行星盘阶段。如果行星的结构在圆盘分散期间改变直到冻结，这可能只是弱正确的，或者如果行星和星子在圆盘分散期间形成，则完全错误。讨论了过渡过程中的五个步骤：（i）在内部凿出一个洞，形成过渡盘;（ii）耗尽外盘中毫米大小的尘埃，并指出确定这种质量最终是形成星子还是碰撞耗尽的重要性;（iii）最终清除内部区域，并指出许多机制在后期补充中等热尘埃水平，并可能也在原行星盘中运行;（iv）气体的消失，注意到最近在碎片盘中发现了原始和次级气体，这突出了我们的无知以及ALMA即将带来的启示;（v）环状微行星结构的形成，注意到这些结构是通过与行星的相互作用形成的，并且微行星在原行星盘中的位置可能与其中的尘埃浓度无关，而尘埃浓度是由气体相互作用确定的。
2014-12-17 astro-ph.EP
Deepest limits on scattered light emission from the Epsilon Eridani inner debris disk with HST/STIS
本研究使用 HST/STIS 日冕仪对 Epsilon Eridani 内碎片盘进行散射光探测，通过 NMF、KLIP 和 RDI 三种后处理方法优化参考星减法，获得了温暖尘埃散射光亮度限制及尘埃反照率上限。
2024-08-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
A Layered Debris Disk around M Star TWA 7 in Scattered Light
利用哈勃空间望远镜（HST）的STIS仪器在可见光下对M星TWA 7周围的星周盘进行了日冕观测。连同档案观测，包括HST/NICMOS使用的F160 W过滤器和非常大的望远镜/SPHERE在$H$波段的偏振光，我们调查的系统在散射光。通过使用几何盘模型和Henyey-Greenstein相函数研究这个几乎面对面的系统，我们报告了一个三级环和一个团簇的新发现。我们确定了一个分层的架构：三个环，一个螺旋，和一个${\approx}150$ au $^2$椭圆形丛。最长的环在$28$ au处达到峰值，其他成分在其外围。我们的点源探测极限计算表明，在成像暗行星盘建模的必要性。形态学上，我们见证了顺时针螺旋运动，运动模式与固体和局部开普勒相一致;我们还观察到次级环的低密度区域，这可能是由于平均运动共振或移动阴影造成的：这两个都需要重新观察以确定其性质。通过多仪器观测对比，我们得到了蓝色的STIS-NICMOS颜色、第三环STIS-SPHERE径向分布峰值差、SPHERE-NICMOS偏振分数高等特征，这些都表明TWA 7能够保留小的尘埃粒子。通过观察M星TWA 7周围的碎片盘在一个几乎面对面的有利位置，我们的研究允许在散射光的系统架构和尘埃属性的理解这样的磁盘。
2021-05-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Debris Disks: Structure, Composition, and Variability
碎片盘是一种纤细的、以尘埃为主的盘状物，通常在恒星周围观察到，年龄范围很广。那些围绕着主序星的光类似于太阳系的柯伊伯带和黄道光。碎片盘中的尘埃被认为是不断再生的，主要源于星子的碰撞。对碎片盘的观测可以深入了解行星系的演化;太阳系外的尘埃、彗星和星子的组成;以及对轨道结构的限制，以及可能无法通过其他方式检测到的系外行星的质量。这篇评论着重介绍了多波长、高分辨率散射光和热成像方面的最新进展，这些进展揭示了碎片盘中复杂多样的结构，并讨论了建模方法如何随着现有观测的广度和深度而演变。本审查报告着重指出了两个迅速发展的分领域，包括观测主序星周围的原子和分子气体，以及碎片盘在很短（几天到几年）时间尺度上的发射变化，这为特别是年轻碎片盘的非稳态碰撞演化提供了证据。
2018-02-12 astro-ph.EP
Formation and evolution of Pluto's small satellites
冥王星的5个已知卫星系统处于令人困惑的轨道配置。四颗小卫星中的每一颗都位于与最大卫星Charon的平均运动共振附近的低偏心率和低倾角轨道上。冥王星-冥卫一双星可能是由于巨大的撞击而形成的，因此对小卫星的最简单解释是它们是从碰撞的碎片中吸积而成的。冥王星-冥卫一双星自形成以来就由于潮汐力而向外演化，这驱使它们进入目前的双同步状态。与此同时，冥卫一形成时留下的碎片最初离冥王星-冥卫一的距离并不足以解释目前小卫星的轨道。该系统的突出问题是碎片向外移动和小卫星位于与Charon的平均运动共振附近。这项工作探讨了碰撞相互作用的碎片绕冥王星-冥卫一系统的动力学行为。虽然这项工作专门测试了最初的盘和环配置，旨在模拟日心撞击卫星破坏的后果，但我们通常发现碰撞相互作用可以帮助向外移动物质，并保持不稳定的物质动态地束缚在冥王星-卡戎系统上。这些过程会产生碎片环，由于碰撞过程，碎片环的轨道迅速演变，近心逐渐增大，半长轴逐渐减小。虽然这些碎片环和碎片盘最终会在比被破坏卫星的初始位置更远的地方建造卫星，但在广泛的测试条件下，它们并没有表现出强烈的偏好，即在与Charon的平均运动共振中或附近建造卫星。
2015-05-05 astro-ph.EP
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
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
LIDT-DD: A new self-consistent debris disc model including radiation pressure and coupling collisional and dynamical evolution
在大多数目前的碎片盘模型中，由于严格的计算限制，动力学和碰撞演化是分别用N体和统计代码研究的。我们在这里介绍LIDT-DD，这是第一个能够以完全自洽的方式混合这两种方法的代码。我们的目标是它是通用的，以便适用于任何天体物理的情况下，我们希望动力学和碰撞是深深地相互关联：行星盘，暴力大规模分手，不稳定的星子带，exozodiacal光盘等代码需要其基本架构从LIDT 3D算法开发的Charnoz等人。（2012年），但为了处理碎片盘物理学中非常具有限制性的特殊性，已对其进行了大量修改和更新：高速碎裂碰撞、辐射压力影响的轨道、不存在气体等。在LIDT-DD中，在盘中给定位置处的给定尺寸的颗粒被分组为“超粒子”，它们的轨道是用N体代码演化的，它们的相互碰撞是用盒子里的粒子处方单独跟踪和处理的。为了应付广泛的可能的动力学，示踪剂的排序和重组成动力学家族，这取决于它们的轨道。该代码检索已知的碎片盘的经典功能，如在未扰动盘的颗粒大小分布，外部径向密度分布（斜率为-1.5）外狭窄的碰撞活跃环，和“动态冷”盘的小颗粒的耗尽。新的代码的潜力说明了一个大规模的小行星的碎片盘内的暴力分裂的测试案例。该代码的主要潜在未来应用是行星/盘的相互作用，更一般地说，任何配置的动力学和碰撞预计将错综复杂地连接。
2013-08-29 astro-ph.EP
HD 104860 and HD 192758: two debris disks newly imaged in scattered-light with HST
我们目前的第一个散射光图像的两个碎片盘周围的F8星HD 104860和F0 V星HD 192758，分别$\sim45$和$\sim67$ pc的距离。我们通过对哈勃空间望远镜NICMOS数据的重新分析，用现代星光相减技术在F110W和F160W滤波器中检测到了这些系统。我们对HD 104860的图像证实了赫歇尔先前在热发射中观察到的形态，在半径$\sim114$ au倾斜$\sim58$度处有一个定义明确的环。虽然外缘轮廓与动力学演化模型一致，但锐利的内缘表明是由看不见的扰动造成的。我们对HD 192758的影像显示了一个半径为$\sim95$ au的圆盘，倾斜度为$\sim59$度，迄今为止还没有解析。这两个圆盘的散射率分别为10%和13%，与水冰粒的成分不一致。它们让人联想到其他几个具有类似倾角和散射角的圆盘：北落师门、HD 92945、HD 202628和HD 207129。它们也与同一倾角仓中较亮的盘非常不同，这表明这两个种群之间的成分不同。不同的散射值可以解释不同的晶粒孔隙率，化学成分，或粒度分布，这可能表明不同的形成机制或在这些系统中工作的动态过程。最后，这些具有大的红外过量的暗淡的磁盘可能是具有低辐射值的系统的潜在人口的代表。在HST或詹姆斯·韦伯太空望远镜上使用更灵敏的仪器，并使用最先进的星光扣除方法，可能有助于发现更多这样的微弱系统。
2018-01-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Quadrant polarization parameters for the scattered light of circumstellar disks. Analysis of debris disk models and observations of HR 4796A
本文引入四象限偏振参数$Q_{000}$，$Q_{090}$，$Q_{180}$，$Q_{270}$（Stokes $Q$）和$U_{045}$，$U_{135}$，$U_{225}$，$U_{315}$（Stokes $U$），用于描述空间分辨星周盘散射偏振的方位依赖性。这些参数是基于自然斯托克斯$Q$和$U$象限图案产生的拱星散射。他们提供了一个简单的测试的磁盘几何形状的偏差从轴对称，并可用于限制光学薄磁盘的散射相函数没有详细的模型拟合的磁盘图像。这些参数很容易从观测和模型计算中得到，因此非常适合于系统地研究星周盘中的尘埃散射。它示出的光学薄和旋转对称的碎片磁盘的模型，象限参数归一化的综合方位角偏振或象限比一样$Q_{000}/Q_{180}$只取决于磁盘倾角$i$和偏振散射相函数的灰尘，他们不依赖于散射发射率的径向分布。由于$i$通常是众所周知的解决磁盘，我们可以推导出的形状的相位函数的采样散射角范围。这一结论也适用于碎片盘所观察到的垂直延伸模型。诊断图计算归一化象限参数和象限比的偏振Henyey-Greenstein散射相函数的不对称参数$g$的测定。我们将这些图表应用于HR 4796 A的测量，并发现只有一个参数的相位函数不能很好地再现数据，但找到了一个更好的解决方案与三个参数的相位函数。
2021-09-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Discovery of a Debris Disk Around TWA 20
利用JWST日冕仪观测发现M3恒星TWA 20周围的碎片盘，通过正向建模确定其半径约65 AU、倾角约70度，该发现展示了JWST探测低光度恒星周围冷暗碎片盘的能力。
2025-10-23 astro-ph.EP
The SEEDS Direct Imaging Survey for Planets and Scattered Dust Emission in Debris Disk Systems
年轻的主序星周围的碎片盘经常有空隙和空洞，长期以来一直被解释为可能是由行星造成的。近年来，在拥有这种性质的盘的系统中发现了几颗巨行星，进一步暗示与行星的相互作用可能是这种盘结构的共同原因。作为SEEDS高对比度成像调查的一部分，我们正在调查一群碎片盘托管恒星，其光谱能量分布暗示了间隙和空腔，以便尝试在空间上分辨盘，并检测可能对盘结构负责的任何行星。在这里，我们报告了这项调查的中期结果。对五个碎片盘进行了空间分辨，发现了一些微弱的点源，对其中大多数进行了共同自行测试，在每种情况下都排除了与目标恒星的物理相伴。从已经观测到的50个目标的探测极限来看，我们发现β Pic b类行星（大约10个Mjup行星围绕G-A型恒星）在间隙边缘附近的频率低于15- 30%，这意味着如果巨行星是这些宽间隙（平均27 AU）的主要原因，它们通常比β Pic b质量小。
2013-06-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Discovery of a low-mass companion inside the debris ring surrounding the F5V star HD206893
揭示行星系的成分和结构是一个非常活跃的研究领域，它催生了许多关于巨型行星形成、迁移、组成以及与星周环境相互作用的新理论。我们的目标是发现和研究新的此类系统，以进一步扩展我们对低质量伴星如何形成和演化的知识。我们获得了F5 V恒星HD 206893的拱星环境的高对比度H波段图像，已知该恒星拥有一个从未在散射光中检测到的碎片盘。这些观测是SPHERE高角分辨率碎片盘调查（SHARDDS）的一部分，使用安装在VLT/SPHERE上的红外双波段成像仪和摄谱仪（IRDIS）。我们报告在H波段探测到一个对比度为3.6 × 10 ^{-5}的源，其轨道投影间距为270毫弧秒或10天文单位，对应的质量范围为24至73兆焦耳，系统年龄范围为0.2至2 Gyr。10个月后，VLT/NaCo证实了这一发现，排除了没有自行的背景物体。还观察到与盘散射光信号兼容的微弱扩展发射。在一个巨大的碎片盘中发现一个低质量的伴星，使这个系统与其他年轻的行星系，如β Picture，HR 8799或HD 95086类似，现在需要进一步表征这两个组成部分，以了解它们的相互作用。
2016-12-06 astro-ph.EP
The ALMA survey to Resolve exoKuiper belt Substructures (ARKS) V: Comparison between scattered light and thermal emission
Univ. Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；IPAG（天体物理与行星学研究所）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；Department of Physics and Astronomy, University of Exeter（埃克塞特大学物理与天文系）；Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics（中央研究院天文及天文物理研究所）；Aix Marseille Université（艾克斯-马赛大学）；LAM（地中海天文台）；Department of Astronomy and Steward Observatory, The University of Arizona（亚利桑那大学天文系和斯图尔德天文台）；Division of Geological and Planetary Sciences, California Institute of Technology（加州理工学院地质与行星科学系）；Department of Astronomy, Van Vleck Observatory, Wesleyan University（卫斯理大学天文系和范弗莱克天文台）；School of Physics, Trinity College Dublin, the University of Dublin（都柏林三一学院物理学院）；Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利群岛天体物理研究所）
ALMA调查通过比较散射光与热发射，研究尘埃盘中尘埃分布差异及其与气体的关系。
2026-01-18 astro-ph.EP
The Contribution of Dwarf Planets to the Origin of Low Inclination Comets by the Replenishment of Mean Motion Resonances in Debris Disks
在这项工作中，我们探索了一个新的动力学路径的低倾角彗星的交付。在一个由内部巨行星和外部大质量碎片盘组成的配置中，质量由盘中50个最大的物体占，由于50个大质量物体的影响，位于带上的巨行星的最强平均运动共振被新物质（测试粒子）补充。一旦共振，缓慢的混沌扩散会搅动彗星核的轨道要素，使其足以与巨星相遇并被其散射。当圆盘足够大时，共振和非共振粒子都被快速搅动，与巨星相遇并形成散射的圆盘成分，大大增加了彗星物质向系统内部输送的速率。这种机制一般适用于太阳系和太阳系外的系统。初步的结果，使用一个大规模的经典柯伊伯带盘，表明这里提出的机制可以占约十分之一的所需的注入率，以保持稳定状态的黄道彗星的人口。在质量更大的0.25 M $_\oplus$带中，估计每年大约有0.6颗新彗星被发现。如此高的速度将对岩石内部行星的可居住性构成严重风险，但类似于早期太阳系中存在的晚期重撞击。
2018-07-18 astro-ph.EP
Morphology of the gas-rich debris disk around HD 121617 with SPHERE observations in polarized light
本研究利用VLT/SPHERE的J波段偏振散射光观测，首次获取HD 121617周围富气碎片盘的分辨图像，拟合其形态参数并结合SED建模，得到尘埃质量、最小颗粒尺寸等约束，为行星或气体阻力塑造盘结构的假说提供了观测依据。
2023-02-14 astro-ph.EP
Detection of scattered light from the hot dust in HD 172555
碎片盘或碎片带是碰撞星子存在的重要标志，因此也是年轻行星系中正在进行的行星形成和演化过程的重要标志。在距离恒星很小的距离处对碎片材料进行成像是非常具有挑战性的，但可以对位于可居住区或附近的固体产生的所谓热尘埃的空间分布提供有价值的见解。我们报告的散射光从附近的热尘埃（d = 28.33 pc）A星HD 172555的第一次检测。我们要约束的几何结构的检测碎片盘使用偏振差分成像（PDI）的空间分辨率为25 mas和约0.1 $''$的内部工作角。我们用SPHERE-ZIMPOL在甚宽波段（VBB; $λ=735$ nm）滤光片中测量了HD 172555的偏振光，投影分离度在0.08 $''$（2.3 au）和0.77 $''$（22 au）之间。我们约束磁盘参数的光学薄尘埃盘考虑到有限的空间分辨率和日冕衰减的数据的散射拟合模型。在偏振光下的盘的几何结构显示出大致相同的取向和外部范围，从热发射在18 $μ$ m。我们的图像表明存在一个强烈倾斜的（$i\sim 103.5^\circ$），大致轴对称的尘埃带，其外半径在0.3 $''$（8.5 au）和0.4 $''$（11.3 au）之间。我们推导出了VBB滤波器中$(F_{\rm pol})_{\rm disk}/F_{\rm \ast}> (6.2 \pm 0.6)\cdot 10^{-5}$圆盘偏振通量对比度的下限。当与分数红外通…
2018-08-13 astro-ph.EP
The characterisation of water ice in debris discs: implications for JWST scattered light observations
本研究模拟水冰参数对不同光谱型恒星碎屑盘散射光外观的影响，并为 JWST 滤光片选择与冰相、温度及粒径约束提供观测策略。
2024-08-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
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
SPHERE/SHINE reveals concentric rings in the debris disk of HIP 73145
HIP 73145的碎片盘已经在近红外和远红外波长的散射光中被检测到，但迄今为止还没有看到子结构。探测这些子结构并结合详细的建模，可以暗示扰动行星体的存在，或者揭示其他机制，以补充气体和尘埃库并形成螺旋或环等结构。我们获得了多波长图像与SPHERE在近红外的H2和H3波段的IRDIS相机和0.95-1.35微米的光谱立方体与IFS。在光瞳跟踪模式下采集数据，从而允许角度差分成像。应用了角差分成像算法的SPHERE标准套件。ALMA Band 6观测补充了SPHERE数据。我们探测到一个明亮的散射光环，里面有更多的结构，其中至少有一个与第一个形成了第二个同心环。这是第一次在总强度散射光中检测到这个圆盘。第二个物体在高对比度下被探测到，但被认为是背景恒星。正演建模产生关于盘的主要参数的信息，并且确认检测到的子结构不是由于数据分析方法，该方法有时会导致虚假结构。我们在HIP 73145周围的圆盘中检测到一系列同心环。这是一个罕见的情况下，多个组件是必要的，以适应SED，也检测到散射光。这种环状结构的存在多少质疑了该天体作为纯碎片盘的性质，但气体和尘埃的含量可能为这种结构的形成提供了足够的解释。
2016-12-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
A SMACK Model of Colliding Planetesimals in the $β$ Pictoris Debris Disk
我们提出了一个新的模型的$β$风景如画的磁盘和行星系统，模拟的星子碰撞和动力学所产生的尘埃颗粒，使我们能够模拟功能和不对称的热和散射光图像的磁盘。我们的两部分模型首先模拟的碰撞和动力学演化的星子在柯伊伯带碰撞的超粒子方法算法（SMACK），然后模拟产生的尘埃颗粒的动力学演化与标准Bulirsch-Stoer N体积分。考虑到观测到的$β$风景如画b行星的倾角和偏心率，该模型巧妙地将盘的几个特征联系在一起：亚毫米图像中的中心孔，散射光中看到的双盘“x”图案，甚至可能是ALMA看到的星团气体。我们还发现，在$β$风景如画的系统中，大部分的灰尘可能是在60-100 AU的环外产生的。这个圆盘在60-100 AU处有一个“搅拌环”，而不是出生环，那里集中了由行星发射的长期波产生的高速碰撞。双盘x图案的出现是因为碰撞在长期波的波峰和波谷处发生得更频繁。在这个区域中，圆盘的扰动产生了一个方位角和垂直不对称的碰撞空间分布，这可能会产生一个方位角的气体团，而不会引起共振或额外的行星。
2015-11-04 astro-ph.EP
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
Polarization of circumstellar debris disk light echoes
本研究利用偏振滤波增强活跃恒星周围碎屑盘的光回波信号，通过简单模型验证，相比总强度分析能更稳健准确地拟合盘参数。
2024-02-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Bringing "The Moth" to Light: A Planet-Sculpting Scenario for the HD 61005 Debris Disk
HD 61005碎片盘（“飞蛾”）凭借其不寻常的后掠形态，亮度不对称和尘埃环偏移，从越来越多的空间分辨拱星盘中脱颖而出。尽管有几个建议的物理机制创建这些功能，没有明确的答案已经found. In这项工作中，我们证明了一个场景中，磁盘材料的形状动态偏心，倾斜的行星的可解释性。我们提出了新的凯克NIRC 2散射光角微分成像的磁盘在1.2-2.3微米，进一步限制其外部形态（预计分离27-135 AU）。我们还提出了互补的双子座行星成像仪1.6微米的总强度和偏振光探测，探测到投影分离小于10 AU。为了检验我们的行星雕刻假说，我们采用长期扰动理论来构建母体和尘埃分布，告知散射光模型。我们发现，这种方法产生的模型具有与数据中所见相似的形态和光度特征，支持行星扰动盘的前提。简而言之，我们的研究结果表明，一个磁盘母体人口的半长轴为40-52 AU和内部行星的偏心率至少为0.2。行星质量和半长轴的许多排列都是允许的，从地球质量35天文单位到木星质量5天文单位。
2016-09-16 astro-ph.EP
