The VLA Nascent Disk and Multiplicity Survey of Perseus Protostars (VANDAM). V. 18 Candidate Disks around Class 0 and I Protostars in the Perseus Molecular Cloud
我们提出了完整的磁盘适合结果VANDAM调查的所有0类和I类原恒星在英仙座分子云。我们有18个新的原恒星盘候选人周围的0和I类源,这是很好地描述了一个简单的,参数化的磁盘模型适合8毫米VLA尘埃连续观测。33%的0级原恒星和11%的I级原恒星有候选的星盘,而78%的0级和I级原恒星在我们的12 AU星盘直径分辨率极限内没有星盘的迹象,这表明在8 mm处,大多数0级和I级星盘的半径<10 AU。这些小半径可能是表面亮度灵敏度极限的结果。模拟的8 mm半径类似于已知的0类圆盘的半径,检测到开普勒旋转。由于我们的8毫米数据跟踪人口较大的尘埃颗粒径向漂移向原恒星,是真正的磁盘大小的下限,大磁盘在早期似乎并不特别罕见。我们发现统计证据表明,0类和I类磁盘可能来自相同的分布,这意味着磁盘属性可能在0类阶段的早期定义,并且在I类阶段不会发生大的变化。通过将我们的候选磁盘属性与以前的极化观测相结合,我们发现了一个定性的迹象,即推断的磁尺度磁场和外流之间的不对准可能表明磁盘在0类源的较小尺度上。
2018-08-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
The VLA/ALMA Nascent Disk and Multiplicity (VANDAM) Survey of Orion Protostars. A Statistical Characterization of Class 0 and I Protostellar Disks
我们用0.87 mm的ALMA和$\sim$ 0.1”(40 au)的分辨率对猎户座分子云中的328颗原恒星进行了观测,包括用9 mm的VLA和$\sim$ 0.08”(32 au)的分辨率对148颗原恒星的观测。这是在这一分辨率下对原恒星进行的最大的多波长调查。我们使用的尘埃连续排放在0.87毫米和9毫米,测量尘埃盘半径和质量对0类,I类,和平坦的光谱原恒星,这些磁盘属性的演化特征在原恒星阶段。0类、I类和平谱原恒星的平均尘埃盘半径分别为44.9 $^{+5.8}_{-3.4}$、37.0 $^{+4.9}_{-3.0}$和28.5 $^{+3.7}_{-2.3}$ au,平均原恒星尘埃盘质量分别为25.9 $^{+7.7}_{-4.0}$、14.9 $^{+3.8}_{-2.2}$和11.6 $^{+3.5}_{-1.9}$地球质量。尘埃盘质量的减少是由于尘埃盘的演化和吸积,但尘埃盘半径的减少可能表明恒星形成的初始条件不会导致尘埃盘半径的系统性增长,或者径向漂移使尘埃盘的尺寸保持较小。在我们的样本中,至少有146个原恒星盘(35%的379个检测到的0.87 mm连续源加上42个未检测到)的盘半径大于50 au。这些属性在猎户座的不同区域之间没有显着差异。原恒星尘埃盘质量分布系统性地比II类尘埃盘大$>$ 4倍,这提供了证据表明巨行星的核心可能至少需要在原恒星阶段开始形成。
2020-01-13 astro-ph.GA
Extremely large and hot multilayer Keplerian disk around the O-type protostar W51N: The precursors of the HCHII regions?
我们提出了敏感的高角分辨率(0.57 $''$ -0.78 $''$)的SO,SO $_2$,CO,C $_2$ H $_5$ OH,HC $_3$ N,和HCOCH $_2$ OH线观测的年轻O型原恒星W51北毫米和亚毫米波长的亚毫米阵列(SMA)。我们报告存在一个大的(约8000 AU)和热分子拱盘围绕这个对象,连接内部的尘埃盘与分子环或最近报道的环形,并确认存在一个单一的双极流出从这个对象。从大磁盘的分子发射层中观察到的过渡特征在于高激发温度在其较低的能量状态(高达1512 K)被集中更接近中央大质量原恒星。低或中等激发温度的分子发射从这些过渡中发现在磁盘的最外部分,并表现出一个内腔的角大小约为0.7 $''$。我们用局部热力学平衡(LTE)合成光谱模拟了所有的线。对分子气体运动学的详细研究以及星周盘的LTE模型表明,盘的最里面部分也是开普勒加收缩速度。HCOCH $_2$ OH的发射揭示了可能存在一个温暖的"同伴“,位于盘的东北部,但其性质尚不清楚。SO和SO $_2$的发射在拱星盘和外流中都有观测到。我们认为大质量原恒星W51 North似乎处于超致密或超致密HII(HC/UCHII)区出现之前的阶段,并提出了大质量恒星形成的可能顺序。
2010-10-08 astro-ph.GA
VLA and CARMA Observations of Protostars in the Cepheus Clouds: Sub-arcsecond Proto-Binaries Formed via Disk Fragmentation
本文利用Karl G. Jansky甚大阵列(VLA)和两个(L1165-SMM 1和CB 230 IRS 1)的观测与毫米波天文学研究组合阵列(CARMA)。VLA观测在$λ= 7.3$ mm、1.4 cm、3.3 cm、4.0 cm和6.5 cm波长下进行,最佳分辨率为7.3 mm处的$\sim$ 0 \farcs 06(18 AU)。L1165-SMM 1 CARMA观测在$λ= 1.3$ mm处进行,最佳分辨率为$\sim0\farcs3$(100 AU),CB 230 IRS 1观测值在$λ= 3.4$ mm处进行,最佳分辨率为$\sim$ 3 \arcsec \(900 AU)。我们发现,L1165-SMM 1和CB 230 IRS 1可能有二进制的同伴在分离$\sim$ 0 \farcs 3(100 AU)从多个波长处的次级峰的检测。这些同伴的位置角几乎正交于所观察到的双极流出的方向,与预期的原恒星盘方向一致。我们认为,这些同伴可能已经形成磁盘碎片,湍流碎片不会优先安排的二元同伴是正交的流出方向。对于L1165-SMM 1,7.3 mm和1.3 mm发射都显示出大(R PDMATHAMT 100 AU)盘的证据。对于L1165-SMM 1主原恒星和CB 230 IRS 1次原恒星,7.3 mm的发射被分解成与$\sim20$ AU半径盘一致的结构。对于其他的原恒星,包…
2013-10-18 astro-ph.GA
Gas flow and accretion via spiral streamers and circumstellar disks in a young binary protostar
大多数恒星都是引力束缚恒星系统的一部分,例如双星。对原双星系统的观测限制了导致恒星多重性和随后的轨道演化的条件。我们报告了对一个年轻的双星系统[BHB 2007] 11周围的环双星盘的高角分辨率观测。这两颗原恒星嵌在半径为2到3个天文单位的星周盘中,可能包含一些木星质量。这些星系被连接到更大的环双星盘的复杂结构的细丝所包围。我们还观察到与原双星系统有关的吸积和射电喷流。吸积优先发生在质量较低的原恒星上,与理论预测一致。
2019-10-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Disk Masses at the end of the main accretion phase: CARMA Observations and Multi-Wavelength Modeling of Class I Protostars
我们目前的成像观测在1.3毫米波长的I类原恒星在金牛座恒星形成区,获得的CARMA干涉仪。在10个物体的初始样本中,我们检测并成像了9个物体的毫米波长发射。其中的9个被分解成两个来源,并详细分析这个二元原恒星系统被推迟到未来的论文。对于其余8个对象,我们使用CARMA数据来确定毫米波发射的基本形态。结合毫米数据与0.9微米的散射光,斯皮策IRS光谱,和宽带SED(所有从文献)的图像,我们试图确定拱星材料的结构。我们认为模型包括拱星盘和信封,并约束这些组件的质量(和其他结构参数)。我们表明,在我们的样本中的磁盘质量跨度范围从<0.01 to >0.1兆太阳。我们的样本的磁盘质量显着高于更先进的II类对象的样本。因此,I类盘的质量可能提供了一个更准确的估计初始质量预算的恒星和行星形成。然而,这里确定的盘质量低于巨型行星形成理论的要求。质量也显得太低的引力不稳定性,这可能导致高质量吸积率。即使在这些I类盘中,大量的粒子增长也可能将盘的大部分质量隐藏在难以看到的较大物体中。
2012-06-06 astro-ph.GA
A Triple Protostar System Formed via Fragmentation of a Gravitationally Unstable Disk
双星和多星系统是恒星形成过程的常见结果,因此,几乎一半的类太阳恒星至少有一颗伴星。理论研究表明,有两个主要的途径,可以同时运作,以形成双星/多星系统:大规模的碎片湍流气体核心和细丝或较小规模的碎片的大规模原恒星盘由于引力不稳定性。最近出现了$>$ 1000~AU尺度上湍流碎裂的观测证据。以前的磁盘碎片化的证据是有限的推论的基础上更先进的前主序星和原恒星多系统的分离。三重原恒星系统L1448 IRS3B是寻找磁盘碎片证据的理想候选者。L1448 IRS3 B处于恒星形成过程的早期阶段,年龄可能不到15万年,系统中的所有原恒星都相距$<$ 200天文单位。在这里,我们报告的尘埃和分子气体排放的观测,揭示了一个磁盘与螺旋结构周围的三个原恒星。两颗靠近星盘中心的原恒星相距61天文单位,第三颗原恒星与外盘的旋臂重合,相距183天文单位。中央一对原恒星的推断质量为$\sim$ 1 M $_{sun}$,而围绕三颗原恒星的圆盘的总质量为$\sim$ 0.30 M $_{\sun}$。第三原恒星本身的最小质量为$\sim$ 0.085 M $_{sun}$。我们证明了L1448 IRS3B周围的盘在半径150~AU和320~AU之间似乎容易发生盘碎裂,与第三原恒星的位置重叠。这与最近经历了引力不稳定的原恒星盘的模型一致,产生了一个或两个伴星。
2016-10-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
The VLA Nascent Disk And Multiplicity Survey of Perseus Protostars (VANDAM). IV. Free-Free Emission from Protostars: Links to Infrared Properties, Outflow Tracers, and Protostellar Disk Masses
原恒星在厘米无线电波长的辐射被证明可以追踪原恒星驱动的喷流和外流所产生的电离冲击所产生的自由-自由辐射。因此,在射频下测量原恒星的特性可以为了解其外流和喷流的性质提供有价值的见解。我们提出了一个C波段(4.1厘米和6.4厘米)调查的所有已知的原恒星(0类和I类)在英仙座的VLA新生盘和多重性(VANDAM)调查的一部分。我们检查已知的无线电通量密度和原恒星参数之间的相关性,如热光度和外流力,为我们的样本。我们还研究了射电流量密度与赫歇尔远红外线光度之间的关系。我们发现,自由-自由发射最有可能来自J型冲击,然而,大的分散表明,这两种类型的发射探测不同的时间和空间尺度。使用C-波段通量,我们删除了估计的自由-自由污染相应的Ka波段(9毫米)的通量密度,主要探测尘埃排放嵌入磁盘。我们发现,紧凑型($<$ ~1”)的灰尘排放是较低的第一类源(中位灰尘质量96 M $_{\oplus}$)相对于0级(248 M $_{\oplus}$),但几倍高于第二类(5-15 M $_{\oplus}$)。如果这种致密的尘埃排放主要是追踪嵌入的盘,就像许多来源一样,这一结果提供了证据,表明随着原恒星的演化,盘的质量逐渐减少,有足够的质量形成巨行星核心。
2018-06-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Exponentially amplified magnetic field eliminates disk fragmentation around the Population III protostar
一个关键的遗留问题,以不清楚的初始质量函数的第一(第三族)的恒星是最终的命运形成的次级原恒星在吸积盘,特别是他们是否合并或生存。我们主要研究宇宙磁场对第一颗恒星形成的影响。我们进行了一套理想的磁流体动力学模拟,直到1000年后的第一个原恒星形成。我们采用刚性状态方程方法来描述连接到原恒星的磁场结构,而不是采用下沉粒子方法。在$n_0 = 10^4\,{\rm cm^{-3}}$的$B_0 = 10^{-20}$ G初始化云中的第一颗原恒星形成十年后,原恒星周围的磁场强度从皮高斯增强到千高斯,与现在的恒星强度相同。磁场迅速卷起,因为在原恒星($\leq\!10$ au)附近的气体在原恒星形成后的第一个十年中经历了几十次轨道旋转。随着质量吸积的进展,重要的磁场区域向外延伸,磁制动消除了在未磁化模型中形成的磁盘碎片。另一方面,假设气体云具有小的角动量,这种放大可能不起作用,因为旋转会更慢。但是,在这种情况下不会发生磁盘碎片。我们的结论是,宇宙学磁场强度的指数放大,约$10^{-18}$ G,消除了周围的人口III原恒星磁盘碎片。
2022-08-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
MUSTANG 3.3 Millimeter Continuum Observations of Class 0 Protostars
我们目前的观测6 0类原恒星在3.3毫米(90 GHz)使用64像素MUSTANG测辐射热计相机的100米绿岸望远镜。分析3.3 mm测光以及较短波长的观测结果,以导出测量发射的光谱指数(S_nu ~ nu^alpha)。我们利用先前发表的尘埃连续辐射转移模型来估计我们的观察中心光束内的特征尘埃温度。我们提出的毫米尘埃不透明度指数,β,在0.862毫米,1.25毫米和3.3毫米之间的限制。β_mm通常范围从1.0到2.4为0级源。来自盘发射和包络发射的相对贡献估计为3.3 mm。L483被发现在3.3 mm处具有可忽略的盘发射,而L1527由中心束内的盘发射主导。对于L1527,β_mm λ圆盘<= 0.8 - 1.4表明圆盘中可能发生晶粒生长。本文提出的测光方法可与未来的0级包层和盘的干涉观测相结合。
2010-11-16 astro-ph.GA
A 0.2 solar mass protostar with a Keplerian disk in the very young L1527 IRS system
在它们最早的阶段,原恒星通过星周盘从它们周围的包层中吸积物质。到目前为止,观测到的最小原恒星/包层质量比为~2.1。原恒星L1527 IRS被认为处于恒星形成的最早阶段。它的包层包含约1个太阳质量的物质,半径约为0.05 pc,早期的观测表明存在一个边缘盘。在这里,我们报告的观测尘埃连续发射和13 CO(J=2-1)线发射从磁盘周围L1527,从中我们确定的原恒星质量M = 0.19 +/- 0.04太阳质量和原恒星/包层质量比~0.2。我们得出结论,大部分的光度是通过吸积过程产生的,吸积速率约为每年6.6 x 10^-7太阳质量。如果它在其生命的大部分时间里一直以这种速度吸积,那么它的年龄约为300,000年,尽管理论表明更大的吸积速率更早,所以它可能更年轻。一个旋转支撑盘的存在被证实,并显着更多的质量可能会添加到其行星形成区域以及原恒星本身。
2012-12-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
The VLA/ALMA Nascent Disk and Multiplicity (VANDAM) Survey of Orion Protostars VI. Insights from Radiative Transfer Modeling
我们提出了马尔可夫链蒙特卡罗辐射转移建模的联合ALMA 345 GHz和光谱能量分布数据集的样本97个原恒星盘从VLA和ALMA新生磁盘和猎户座原恒星的多重性调查。从这个模型中,我们得到磁盘和信封属性为每个原恒星,使我们能够检查大量的年轻原恒星的人口属性。我们发现,磁盘是小的,与$ 29.4^{+ 4.1}_{- 2.7}$ au和$ 5.8^{+ 4.6}_{- 2.7}$ M $_{\oplus}$中位尘埃半径。我们没有发现统计上的显着差异的大部分属性的0类,I类,和平坦的频谱源的信封灰尘质量和倾斜除外。倾角之间的区别表明,0/I类/平谱系统可能很难与原恒星的演化状态唯一联系起来。当与金牛座的II类盘尘埃质量从类似的辐射转移模型进行比较时,我们进一步发现,盘尘埃质量从0类到II类盘减少的趋势不再存在,尽管由于恒星形成区域和建模技术的差异,这种比较是否公平仍不清楚。此外,我们所模拟的圆盘在广义上是引力稳定的。最后,我们比较磁盘的质量和半径与磁盘形成的模拟,并发现磁流体动力学效应可能是重要的再现所观察到的属性的磁盘。
2022-02-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Disk Wind Feedback from High-mass Protostars. IV. Shock-Ionized Jets
本文在Turbulent Core Accretion模型框架内,通过3D磁流体动力学模拟后处理计算大质量原恒星盘风激波加热及射电自由-自由发射,发现模型与低中质量原恒星观测相符但较大质量原恒星暗10-100倍,并揭示了约5%的10年射电通量变化。
2023-09-07 astro-ph.GA
Possible Counter Rotation between the Disk and Protostellar Envelope around the Class I Protostar IRAS 04169+2702
我们目前的结果,从我们的SMA观测和数据分析的SMA档案数据的I类原恒星IRAS 04169+2702。高分辨率(~0.5”)$^{13}$ CO(3-2)图像立方体显示了一个紧凑的($r$ ~< 100 au)结构,具有西北(蓝色)到东南(红色)的速度梯度,以0.9 mm尘埃连续发射为中心。从SMA $^{12}$ CO(2-1)数据中可以看出,速度梯度的方向与分子流出的轴正交。在SO(6 $_5$ -5 $_4$)线中观察到类似的气体组分。另一方面,C $^{18}$ O(2-1)发射跟踪一个更广泛的($r$ ~400 au)的组件与相反,西北(红色)到东南(蓝色)的速度梯度。这种相反的速度梯度在不同的分子线也证实了从直接拟合的可见度数据。我们已经构建了一个正向旋转和反向旋转的开普勒磁盘和原恒星的信封,包括SMA成像模拟模型。反向旋转模型可以更好地再现所观察到的速度通道图,虽然我们不能获得统计上显著的拟合结果。导出的模型参数是:开普勒半径为200 AU,中心恒星质量为0.1 $M_{solar}$,和信封旋转和下落速度为0.20公里的$^{-1}$和0.16公里的$^{-1}$,分别。对这些结果的一种可能解释是磁场在原恒星周围盘形成过程中的作用,即$i.e.$,霍尔效应。
2018-08-18 astro-ph.GA
The jet and the disk of the HH 212 low-mass protostar imaged by ALMA: SO and SO2 emission
研究原恒星盘的形成和喷流发射对于理解恒星和行星形成的早期阶段至关重要。我们的目标是通过ALMA对含硫分子SO 9(8)-8(7),SO 10(11)-10(10),SO 2 8(2,6)-7(1,7)的观测,在前所未有的角尺度上约束HH 212原恒星系统分子喷流和盘的性质。SO 9(8)-8(7)和SO28(2,6)-7(1,7)具有宽的速度剖面。在系统速度下,他们探测星周气体和空腔壁。从低到高的蓝移/红移速度,辐射跟踪广角流出和快速(~100-200 km/s)和准直(~90 AU)的分子喷流,揭示了时间尺度为<50 years. The jet transports a mass loss rate >0.2- 2 e-6 Msun/yr的内结,这意味着高喷射效率(>0.03-0.3)。喷流中SO和SO2的丰度为~ 1 e-7- 1 e-6。SO 10(11)-10(10)发射是紧凑的,并显示出小尺度的速度梯度,表明它部分来自先前在HCO+和C17 O中看到的旋转盘,部分来自喷流的底部。盘质量>0.002-0.013 Msun,盘中SO丰度为~ 1 e-8- 1 e-7。SO和SO2是距离原恒星几百天文单位内分子喷流的有效示踪剂。它们的丰度表明,1% - 40%的硫是在SO和SO2由于在喷流/流出和/或双极扩散风基地的冲击。盘中SO的丰度比演化的原行星盘大3-4个数…
2015-05-21 astro-ph.GA
Formation of low mass protostars and their circumstellar disks
本研究通过高分辨率三维辐射—流体动力学模拟,自洽追踪湍流星云核坍缩至恒星密度,揭示原恒星形成后6年内星周盘的结构、吸积与辐射各向异性。
2024-04-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Variability of Deeply Embedded Protostars: A New Direction for Star Formation?
恒星的形成是一个由分子云核心的引力坍缩提供动力的过程。理论模型和观测结果表明,大部分下落的物质在到达(原)恒星之前就进入了一个原行星盘,因此盘吸积过程是(原)恒星生长速度的原因。没有根本的理由说明为什么下落和盘吸积必须是瞬间相同的。事实上,即使在圆盘内部,也可以预期存在强吸积和弱吸积的区域。总之,这些事实表明,(原)恒星质量大会应该是长期和随机的,这些随时间变化的吸积率的基本物理过程,导致应表现在可观察到的随时间变化的吸积光度变化。
2017-12-07 astro-ph.GA
Disk Wind Feedback from High-mass Protostars. II. The Evolutionary Sequence
本文通过三维磁流体动力学模拟大质量原恒星盘风外流约10万年的演化,揭示空腔张角由约10°增至50°,并约束恒星形成效率及ALMA观测源性质。
2023-02-20 astro-ph.GA
Characterizing young protostellar disks with the CALYPSO IRAM-PdBI survey: large Class 0 disks are rare
了解原行星盘和多重系统的形成机制及其原始性质是现代天体物理学的关键问题。最年轻的盘,嵌入在旋转的原恒星包层中,到目前为止,它们的性质基本上没有受到限制。在IRAM-PdBI CALYPSO调查的框架下,我们获得了16个太阳型0类原恒星样本在231 GHz和94 GHz的尘埃连续辐射的亚弧秒观测结果。在试图确定盘状结构嵌入在小尺度的原恒星信封,我们模型的尘埃连续排放能见度配置文件使用普卢默像信封模型和信封模型,包括额外的高斯盘状组件。我们的分析表明,在CALYPSO样本中,16个0类原恒星中的11个可以通过包括盘状尘埃连续体成分的模型更好地再现,该成分在小尺度下对通量有贡献,但这些候选原恒星盘中只有不到25%在半径> 60 au处被解析。包括所有可用的文献约束0类磁盘在亚弧秒尺度,我们表明,我们的结果是有代表性的:大多数(> 72%的样本中的26个原恒星)0类原恒星盘是小的,只出现在半径< 60 au。我们的多重性分数在100-5000 AU的规模是在全球范围内的协议,在类似的尺度与I类原恒星的多重性。我们面对我们的观测约束盘大小分布在0类原恒星的典型磁盘属性从原恒星形成模型。因为它们减小了离心半径,并在主吸积阶段产生了半径<100 au的圆盘尺寸分布峰值,所以我们的观测更倾向于旋转原恒星坍缩的磁化模型。
2018-11-12 astro-ph.GA
Disk Masses for Embedded Class I Protostars in the Taurus Molecular Cloud
I类原恒星被认为代表了原行星盘生命的早期阶段,那时它们还嵌在它们的出生封套中。在这里,我们测量了金牛座分子云中10个I类原恒星的盘质量,以约束在盘中形成行星的初始质量预算。我们使用辐射转移建模来产生合成的原恒星观测,并使用马尔可夫链蒙特卡罗拟合程序将模型拟合到多波长数据集。我们将这些模型同时拟合到我们新的CARMA 1.3 mm观测结果中,这些观测结果对原恒星盘和包络线预期的大范围空间尺度敏感,以便能够区分每个组件,以及从文献中编译的宽带光谱能量分布。我们发现一个平均为0.018 M $_{\odot}$的中间盘质量,比金牛座II类盘更大,后者的中间盘质量为0.0025 M $\sim$。如果尘埃颗粒的颗粒尺寸增长了75倍,这就可以解释圆盘质量的减少,这表明在几百万年前的II级阶段,已经发生了大量的尘埃颗粒加工。然而,有证据表明,即使在I类阶段也发生了重大的粉尘处理,因此初始质量预算可能高于此处引用的值。
2017-12-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
From Protostars to Planetary Systems : FUV Spectroscopy of YSOs, Protoplanetary Disks, and Extrasolar Giant Planets
在过去的二十年里,我们在确定银河系世界的丰富性和多样性这一长期目标方面取得了显著进展。对这个主题的理解包括追踪星际物质的路径,从致密的云核,到年轻的恒星物体,原行星盘,最后到太阳系外行星。在这里,我们讨论了点源远紫外光谱提供的关键信息,这些对象具有大口径,高分辨率摄谱仪的大样本的独特的原恒星和原行星的对象,将利用我们现有的知识,奠定了一条新的和强大的洞察形成过程的路径。我们提出了一个协调观测的系统案例,这将产生关于原恒星和原行星系统组装过程的新知识-解决我们现有知识中的具体不确定性,并利用潜在的新技术来获取所需的数据。
2009-04-13 astro-ph.GA
The VLA Nascent Disk And Multiplicity Survey of Perseus Protostars (VANDAM). III. Extended Radio Emission from Protostars in Perseus
厘米级的连续辐射原恒星提供了深入了解流出的最里面的部分,作为冲击电离气体产生自由-自由的排放。我们观察到一个完整的人口0和I类原恒星在英仙座分子云在4.1厘米和6.4厘米的分辨率和灵敏度优于以前的调查。在总共71次探测中,8个源在4.1 cm和/或6.4 cm处显示出分辨发射。在本文中,我们专注于这个子样本,分析他们的光谱指数沿射流,和他们的对齐相对于大规模的分子外流。对原恒星的位置集成的流量的光谱指数是一致的自由的热辐射。沿射电喷流的光谱指数值随离原恒星的距离而减小。对于六个源,排放是很好地对准流出中心轴,表明我们观察到的射流的电离基地。这是不是两个源的情况下,我们注意到的排放量与大规模外流的不一致。这可能表明,发射并不起源于射电喷流,而是在电离流出腔壁或磁盘表面。对于五个源,沿喷流的光谱指数下降远低于热自由-自由极限-0.1,具有$>2σ$意义。这是同步辐射的指示,意味着高能电子在靠近圆盘的流出物中产生。这一结果可能对嵌入磁盘的化学成分产生深远的影响。
2017-11-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Vertical Structure of the Transition Zone from Infalling Rotating Envelope to Disk in the Class 0 Protostar, IRAS04368+2557
我们已经解决了第一次的径向和垂直结构的几乎边缘上的信封/磁盘系统的低质量0级原恒星L1527。为此,我们使用了空间分辨率分别为0.25 $^{\prime\prime}$ $\times$ 0.13 $^{\prime\prime}$和0.37 $^{\prime\prime}$ $\times$ 0.23 $^{\prime\prime}$的ALMA观测值。L1527尘埃连续谱的去卷积尺寸为78 au $\times$ 21 au,并显示出一个张开的盘状结构。CCH辐射向外约150 au处有一个薄的旋转包层,其厚度向内增加2倍,该半径介于旋转包层的离心半径(200 au)和离心势垒(100 au)之间。气体在离心屏障的前面停滞并向垂直方向移动。SO排放集中在离心屏障周围和内部。发现SO排放气体的旋转速度在离心屏障周围被减速。一部分角动量可以被离心屏障周围远离中平面的气体提取。如果是这样的话,离心屏障将与低速外流的发射机制有关,如盘风。
2017-03-23 astro-ph.GA
A new formation scenario of a counter-rotating circumstellar disk: spiral-arm accretion from a circumbinary disk in a triple protostar system
本文用无磁场的湍流分子云核模拟了三重原恒星系统中星周盘的旋转方向演化。我们在这样的三重系统中发现了一个新的反旋环星盘的形成途径。第三系原恒星是通过环双星盘的碎裂形成的,三个环星盘的初始旋转方向几乎与双星系统的轨道运动方向平行。它们之间的引力-流体动力学相互作用对随后的$\sim10^4\thinspace\rm{yr}$产生了很大的扰动,并且由于环双星盘的旋臂吸积作用,第三盘和恒星的旋转方向发生了逆转。第三次星周盘的反向旋转一直持续到模拟结束(形成后的$\sim6.4\times10^4\thinspace\rm{yr}$),这意味着反向旋转的盘是长期存在的。这一新的形成途径可能解释了ALMA最近发现的反向旋转盘。
2021-08-03 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Disk wind feedback from high-mass protostars
我们进行了一系列的三维磁流体动力学(MHD)模拟的流出核心的相互作用,形成一个大质量的原恒星通过崩溃的初始云核心的$60~{M_\odot}$。这使我们能够表征大质量原恒星的盘风驱动外流的特性,这可以测试不同的大质量恒星形成理论。它还使我们能够定量评估流出反馈对原恒星核形态和整体恒星形成效率的影响。我们发现,流量的开角随着原恒星质量的增加而增加,与一个简单的半解析模型一致。一旦原恒星到达$\sim24~{M_\odot}$,外流的张开角度是如此之大,以至于它已经吹走了大部分的包层,从而几乎结束了自己的吸积。因此,我们发现整体恒星形成效率为$\sim50\%$,类似于低质量原恒星核心的预期。因此,我们的模拟结果表明,磁流体磁盘风外流是占主导地位的反馈机制,帮助塑造恒星的初始质量函数从一个给定的星前核心质量函数。
2019-07-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Hydrides in Young Stellar Objects: Radiation tracers in a protostar-disk-outflow system
最丰富的重元素的氢化物是宇宙化学中的基本分子。其中一些是紫外线或X射线照射的痕量气体。目的:我们探索W3 IRS 5,一个高质量恒星形成的原型区域的主要恒星的丰度。方法:利用Herschel空间天文台的HIFI对W3 IRS 5进行8个波段的深积分(约2500 s)观测。结果:检测到CH、NH、H3 O+等靶线,以及新分子SH+、H2O+、OH+。H2O+和OH+ J=1-0谱线主要出现在吸收中,但也表现出弱的发射(P-Cyg样)。发射需要高密度,因此最有可能起源于原恒星附近。这是证实了线位移相对于年轻的恒星对象(YSO)的情况下。此外,H2O+和OH+也包含相对于W3 IRS 5移动的速度的强吸收分量,这归因于前景云。结论:来自观测的分子柱密度与一个模型的预测,假设主要的发射区域是在流出的墙壁,加热和照射的原恒星紫外线辐射。
2010-07-20 astro-ph.GA
Misaligned Disks in the Binary Protostar IRS 43
最近对1.1 mm连续谱和朝向双星IRS 43的HCO+ J=3-2和HCN J=3-2气体的高角分辨率($\sim$ 0.2”)ALMA观测揭示了多个开普勒盘,这些盘在倾角和位置角以及相对于双星轨道平面上都明显错位($\gt$ 60 $^\circ$)。每个恒星组件都有一个相关的拱星盘,而双星则被拱双星盘包围。连同档案VLA测量的恒星位置超过25年,并假设一个圆形的轨道,我们使用我们的连续测量,以确定二进制的分离,a = 74 $\pm$ 4 AU,和它的倾角,i $\lt$ 30 $^\circ$。这个系统中的错位表明湍流可能在IRS 43的形成中发挥了重要作用。
2016-10-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
The VLA/ALMA Nascent Disk and Multiplicity (VANDAM) Survey of Orion Protostars. III. Substructures in Protostellar Disks
在$\sim1-10$ Myr古老的原行星盘中普遍存在的亚结构,通常与行星形成有关,这提出了这样的特征形成的早期有多早的问题,作为一个推论,行星形成开始的早期有多早。在这里,我们提出了七个原恒星盘(年龄$\sim0.1-1$百万年)从VLA/ALMA新生盘和猎户座原恒星的多重性调查(VANDAM:猎户座),显示清晰的子结构,从而表明,这些功能可以形成早期的磁盘的寿命。我们使用简单的分析模型以及详细的辐射转移建模来表征它们的结构。特别是,我们表明,至少有四个源有相对大规模的信封,这表明他们是特别年轻的,可能是最年轻的磁盘与子结构已知的日期。这些圆盘中的几个也具有来自偏离环形结构中心的内盘的发射。然而,考虑到被清理出的区域的大小,还不清楚这些特征是否与行星形成有关,或者更确切地说,它们是否是早期近距离分离双星形成的标志。
2020-10-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Disk Wind Feedback from High-mass Protostars. III. Synthetic CO Line Emission
本研究通过对大质量原恒星核演化的三维MHD模拟做CO分子线辐射转移后处理与ALMA模拟观测,检验了分子线外流参数估算的偏差,并结合真实观测验证了理论演化轨迹的合理性。
2024-03-08 astro-ph.GA
No evidence of the significant grain growth but tentative discovery of disk substructure in a disk around the Class I Protostar L1489 IRS
为了揭示植物形成的第一步,重要的是要了解尘埃颗粒如何以及何时在原恒星周围的盘中变得更大。为了研究晶粒的生长,我们分析了尘埃连续排放向磁盘周围的I类原恒星,L1489 IRS在0.9和1.3毫米波长的阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列。尘埃的连续辐射扩展到$r\sim300$ au的盘半径($r$),光谱指数($α$)在$r\sim100-300$ au的盘半径处为$α\sim3.6$,与星际尘埃相似。因此,在外盘($r\sim100-300$ au)中不会显著地发生晶粒生长。此外,我们试探性地确定了一个环状的子结构在$r\sim90$ au,即使空间分辨率和灵敏度是不够的,以确定这种结构。如果这是真正的环结构,那么环的位置和盘外部的小尘埃与生长锋的想法一致。这些结果表明,L1489原恒星盘可能是行星形成的开端。
2022-06-15 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The ionized warped disk and disk wind of the massive protostar Monoceros R2-IRS2 seen with ALMA
大质量恒星形成理论预测,大质量原恒星通过星周盘吸积气体。虽然由于高角分辨率干涉测量已经发现了几个案例,但这些盘的内部物理结构仍然未知,特别是它们是否存在在低质量原行星盘中观察到的翘曲或内部孔。在这里,我们报告了非常高的角分辨率的观测H21 α射电复合线进行波段9与阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(光束80质量x 60质量,或70 AU x 50 AU)对IRS 2大质量的年轻恒星对象在麒麟座R2恒星形成集群。H21 α线显示了脉泽放大,这使我们能够研究大质量原恒星周围电离气体的运动学和物理结构,空间尺度为~1-2 au。我们的ALMA图像和三维辐射转移模型显示,IRS 2周围的电离气体分布在开普勒环星盘和膨胀风中。H21 α的发射中心在速度为-10到20 km s-1时偏离盘平面,表明盘发生了翘曲。这可以用系统中存在的次要物体(恒星伴星或大质量行星)来解释。电离风似乎是从距中心恒星约11天文单位的盘表面发射的,与磁调节盘风模型一致。这表明了类似的风发射机制,最近发现的演化大质量恒星,如MWC 349 A和MWC 922。
2020-06-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
The VLA Nascent Disk and Multiplicity Survey of Perseus Protostars (VANDAM). II. Multiplicity of Protostars in the Perseus Molecular Cloud
我们利用卡尔G。在Ka波段(8毫米和1厘米)和C波段(4厘米和6.6厘米)进行Jansky甚大阵列(VLA)测量。所观察到的样品具有0.1 L $_{\odot}$和$\sim$ 33 L $_{\odot}$之间的热辐射光度范围,中值为0.7 L $_{\odot}$。该多重性研究基于Ka波段数据,最佳分辨率为$\sim$ 0.065”(15 AU),可探测分离度高达$\sim$ 43”(10000 AU)。整体多重性分数(MF)被发现是0.40 $\pm$ 0.06和伴星分数(CSF)是0.71 $\pm$ 0.06。0类原恒星的MF和CSF分别为0.57 $\pm$ 0.09和1.2 $\pm$ 0.2,I类原恒星的MF和CSF均为0.23 $\pm$ 0.08。伴随分离的分布呈现双峰,在$\sim$ 75 AU处有一个峰,在$\sim$ 3000 AU处有另一个峰。湍流破碎可能是$>$ 1000 AU尺度上的主要机制,而盘破碎可能是$<$ 200 AU尺度上的主要机制。对于三个0类源,我们发现相隔$<$ 30 AU的伴源。这些系统是目前已知的0类原恒星双星系统中距离最小的。此外,这些封闭系统嵌入在更大的(50 AU到400 AU)结构中,可能是正在进行的磁盘碎片化的候选者。
2016-01-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA Observations of the Protostar L1527 IRS: Probing Details of the Disk and the Envelope Structures
我们使用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)在220 GHz尘埃连续体和C18 O(J=2-1)线发射的第1周期期间新观测到0/I类原恒星L1527 IRS,其角分辨率(~0.5”)和灵敏度比我们的ALMA第0周期观测高约2倍。连续发射显示垂直于相关流出的伸长,去卷积尺寸为0.53“x0.15”。C18 O的发射也显示出类似的延长,这表明这两种发射都追踪了原恒星周围的圆盘和扁平的外壳。由于盘/包层系统的旋转,C18 O发射沿伸长方向的速度梯度被重新分析,比第0周的观测结果更清楚地识别出与r^-0.5成比例的开普勒旋转。开普勒盘半径和动态恒星质量的运动学估计分别为~74 AU和~0.45 Mo。连续能见度拟合模型没有任何环平均,揭示了磁盘是在流体静力平衡。最佳拟合模型还表明,在圆盘和包层之间存在约5倍的密度跳跃,这表明从密度对比的角度来看,原恒星周围的圆盘可以在几何上与包层区分开来。重要的是,磁盘半径几何确定的密度跳跃是一致的半径运动学估计。讨论了由包层到盘的质量吸积引起的密度跳跃的可能起源。C18 O观测结果可以通过与尘埃观测结果相同的几何结构来重现,可能存在C18 O冻结和局部C18 O解吸。
2017-07-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
The role of magnetic fields in the formation of protostars, disks, and outflows
我们提出了我们目前的理解的形成和早期演化的原恒星,原行星盘,和外流的驱动所指示的相互作用的磁场和部分电离气体的分子云核心。近年来,通过亚毫米观测,该领域取得了巨大的发展,这反过来又限制了原恒星形成的模型。作为这些观测的结果,这些观测提供了最先进的理论理解的形成和演化的年轻恒星物体的描述。特别强调了弱电离气体与磁场在适当尺度上的耦合、退耦和再耦合的重要性。这突出了引力坍缩和年轻原恒星中的磁场之间复杂而密切的关系。
2022-09-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Burst Mode of Accretion in Primordial Protostars
我们研究的形成和长期演化的原始原恒星盘庇护的第一颗恒星使用数值流体力学模拟薄盘限制。初始条件由具有不同质量、角动量和温度的前恒星核心指定。这使我们能够探测数万年的磁盘的初始演化,在此期间,我们观察到多个片段的碎片导致形成的引力约束气体团块内的螺旋臂。这些碎片在10^3 - 10^4年的时间尺度上由于与旋臂的引力相互作用而向内扭转,并吸积到生长中的原恒星上,引起吸积和光度爆发。爆发现象是由从坍缩的母核落在盘上的物质持续吸积而推动的,这会增加盘因吸积而损失的质量,并引发盘碎片的重复发作。我们表明,爆发现象预计会发生在原始的前星核的初始条件的一个广泛的频谱,并推测如何强烈的光度(~10^7太阳光度)产生的这一机制可能会对磁盘的演化和随后的原恒星的增长有重要的影响。
2013-03-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
K-band High-Resolution Spectroscopy of Embedded Massive Protostars
大质量恒星形成中的一个经典悖论是,强大的辐射压可以阻止吸积,从而阻止中心恒星的进一步生长。已经有人提出用吸积盘来解决这个问题,但是人们对高质量恒星形成过程中的吸积盘和吸积过程知之甚少。我们在$K$ -波段对11颗高质量原恒星进行了高分辨率($R$ = 35,000 - 70,000)iSHELL光谱分析。Br-$γ$辐射被观测到朝向八个源,并且这些源中的大多数的线轮廓与低质量PMS星的线轮廓相似。利用Br- $γ$和吸积光度之间的经验关系,我们初步估计了盘吸积率的范围为$\lesssim$ 10 $^{-8}$和$\sim$ 10 $^{-4}$ $M_\odot$ yr $^{-1}$ .这些低质量的吸积率表明,高质量的原恒星获得更多的质量,通过情节吸积提出的低质量的原恒星。鉴于检测限,CO泛音发射($v$ =2-0和3-1),可能与内部磁盘区域($r \ll 100$ au),被发现对两个来源。与Br-$γ$发射相比,这种低检测率与以前的观察结果一致。11个源中的10个显示在$v$ =0-2 ${\rm R(7)-R(14)}$ CO R-分支处的吸收。它们中的大多数是蓝移或红移,这表明吸收与流出或流入的速度高达$\sim50$ km s $^{-1}$。我们的分析表明,吸收层是很好的热化(因此$n_{\mathrm H_2} \gtrsim 10^6$ cm $^{-3}$)…
2021-03-14 astro-ph.GA
Searching for kinematic evidence of Keplerian disks around Class 0 protostars with CALYPSO
原行星盘的形成还没有很好的理解。为了了解这些盘是如何以及何时形成的,以高角分辨率描述最年轻的原恒星的运动学特征是至关重要的。本文以16颗0级原恒星为研究对象,测量了它们在50 ~ 500天文单位尺度上的自转剖面,并寻找开普勒自转。我们使用高角分辨率线观测获得的高原德布尔干涉仪作为CALYPSO大型程序的一部分。从$\mathrm{^{13}CO}$($J=2-1$),$\mathrm{C^{18}O}$($J=2-1$)和SO($N_{j}=5_{6}-4_{5}$)矩图中,我们发现有7个源在几百au尺度上绕喷流轴旋转:SerpS-MM 18,L1448-C,L1448-NB,L1527,NGC 1333-IRAS 2A,NGC 1333-IRAS 4 B和SV S13-B。我们在$uv$平面上分析了这些源的运动学,得到了低至50 μ尺度的旋转轮廓。我们只在L1527和L1448-C两个源中发现了开普勒旋转的证据。总的来说,这表明大于50天文单位的开普勒圆盘在0级原恒星周围是不常见的。然而,在一些源中,线发射可以是光学厚的并且由包络发射主导。由于这些包层的光学厚度,有些盘可能在我们的观测中没有被发现。
2020-01-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Hot and Massive Accretion Disk around the High-Mass Protostar IRAS 20126+4104
我们提出了新的谱线观测的CH 3 CN分子的吸积盘周围的大质量原恒星IRAS 20126+4104与亚毫米阵列,第一次测量磁盘密度,温度和旋转速度具有足够的分辨率(0.37”,相当于~600 AU),以评估通过托姆雷-Q参数盘的引力稳定性。我们的观测结果解决了中央2000 AU区域,该区域显示出随着上态能量的增加而变陡的速度梯度,这表明更靠近恒星的较热气体的旋转速度增加。这种自旋向上的运动是在旋转支撑的磁盘吸积流的特点。我们比较观察到的数据与合成图像立方体的三维辐射转移模型描述了一个薄的喇叭状磁盘在开普勒运动的离心半径内的角动量守恒吸积流包围。在光度为1.3 × 10 ^4 Lsun的条件下,优化后的模型给出了一个质量为1.5 Msun、半径为858 AU、围绕12.0 Msun的原恒星旋转的圆盘,圆盘的质量吸积率为3.9 × 10 ^{-5} Msun/yr。我们的研究发现,与一些理论预期相反,盘是热的和稳定的破碎与Q > 2.8在所有半径,允许一个平稳的吸积流。这些结果首次提出了大质量原恒星盘中引力不稳定性的约束条件,这些不稳定性与通过碎裂形成伴星和行星系统密切相关。
2016-04-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Protostars, multiplicity, and disk evolution in the Corona Australis region: A Herschel Gould Belt Study
CrA区域和冕状星团形成了一个附近(138 pc)的年轻(1-2百万年)恒星形成区域,拥有中等数量的YSO。我们提供了100和160微米的赫歇尔PACS测光,作为赫歇尔古尔德带调查的一部分获得。Herschel图显示了具有高灵敏度和高动态范围的星团成员。许多星团成员被探测到,包括一些嵌入的,质量很低的物体,几颗原恒星,以及周围云的大量发射。赫歇尔数据提供了足够的空间分辨率来探测小尺度的细节,例如IRS 5原恒星复合体周围的明亮细丝和与I类物体IRS 2相关的气泡状边缘。第二类天体周围的圆盘显示出与不同圆盘结构一致的广泛的中红外和远红外过度。我们用RADMC辐射转移代码模拟了这些盘,发现了一个有趣的年轻的、可能是同时代的星团的混合物。其中一些是一致的耀斑,大规模的,相对原始的磁盘(SCrA,TCrA)。另一些则显示出由内而外进化的重要证据,与内部孔/间隙的存在相一致(G-85,G-87)。最后,我们发现磁盘与一个戏剧性的小灰尘耗尽(G-1,HBC 677),在某些情况下,可能与截断或存在的大差距,在一个喇叭形磁盘(CrA-159)。导出的低质量恒星周围的磁盘的质量被发现低于金牛座的典型值,与以前的斯皮策观测。鉴于在该区域的原恒星之间观察到的高度多样性和相互作用,盘的多样性可能是早期恒星形成历史的结果,在研究类似的人口稀少的星团中的盘属性时也应该考虑到这一点。
2012-11-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Direct evidence for magnetohydrodynamic disk winds driving rotating outflows in protostar HOPS 358
Seoul National University(首尔大学);SNU Astronomy Research Center, Seoul National University(首尔大学天文研究中心);NRC Herzberg Astronomy and Astrophysics(NRCA Herzberg天体物理学与天文学研究所);University of Victoria(维多利亚大学);Peking University(北京大学);Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University(北京大学柯尔夫天体物理与天文学研究所);Academia Sinica(中央研究院);Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica(中央研究院天文及天体物理研究所);Leiden University(莱顿大学);Leiden Observatory, Leiden University(莱顿大学莱顿天文台);National Radio Astronomy Observatory(美国国家射电天文台)
研究通过高分辨率观测揭示HOPS 358原恒星的旋转嵌套出流结构,证明磁流体动力学盘风在深嵌阶段有效提取角动量并塑造盘演化。
2026-03-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
SMA and ALMA Studies of Disk- and Planet Formation around Low-mass Protostars
我们报告我们目前的SMA和ALMA研究磁盘和行星形成周围的原恒星。我们已经发现,$r \gtrsim$ 100 AU尺度的磁盘开普勒旋转是无处不在的I类源。这些I类开普勒盘通常嵌入在旋转和下落的原恒星包层中。原恒星包层的下落速度通常比自由落体速度小3倍,旋转剖面遵循$\sim$剖面,即具有守恒比角动量的旋转。我们最新的高分辨率($\sim$ 0 $\farcs$ 5)ALMA研究,以及文献中的其他研究,揭示了$r \sim$ 100-AU尺度的开普勒盘也存在于几个0类原恒星中,而在其他0类源中,开普勒盘的推断上限非常小($r \lessim$ 20 AU)。我们最近对I-II类源HL Tau的ALMA长基线数据进行的数据分析显示,分子气体以及周围圆盘中的尘埃中存在间隙,这表明圆盘中存在亚木星行星。这些结果暗示盘和行星形成应该在原恒星阶段完成。
2017-11-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
First Abundance Measurement of Organic Molecules in the Atmosphere of HH 212 Protostellar Disk
HH 212是一个被充分研究的原恒星系统,显示了第一个垂直分辨的盘,中央原恒星周围有温暖的大气。在这里,我们报告了9个有机分子(包括新检测到的乙烯酮,甲酸,氘代乙腈,甲酸甲酯和乙醇)在磁盘的气氛中的检测,确认磁盘的气氛是,HH 212,化学丰富的成分,确定之前在较低的分辨率为“热corino”。更重要的是,我们报告的第一个系统的调查和丰度测量的磁盘大气中的有机分子在$\sim$ 40 AU的中央原恒星。这些分子的相对丰度类似于其他原恒星周围的热科里诺和洛夫乔伊彗星。这些分子可以(i)最初形成于冰冷的颗粒上,然后解吸到气相中,或者(ii)使用从尘埃地幔喷出的简单物质在气相中快速形成。分子的丰度和空间分布提供了强有力的约束模型,它们的形成和运输在恒星形成。这些分子有望形成生命所需的更复杂的有机分子,需要更深入的观察才能找到它们。
2019-04-23 astro-ph.GA
An Asymmetric Keplerian Disk Surrounding the O-type Protostar IRAS16547$-$4247
在过去的几十年里,人们对银河系中质量最大的恒星(即光谱O型星)是否也是以与低质量和中等质量恒星相似的方式形成的产生了极大的兴趣,也就是说,通过吸积盘和强大的外流。在这里,使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的敏感观测,我们报告了一个解决开普勒磁盘(15个合成光束横跨其主轴)周围的深嵌入O型原恒星IRAS 16547 $-$ 4247。圆盘显示出一些不对称性,这可能是因为圆盘不稳定和破碎,或者可能是因为圆盘内的不同激发条件。由圆盘开普勒径向速度估算出的封闭质量为25 $\pm$ 3 M $_\odot$ .分子盘位于电离热射电喷流的底部,近似垂直于喷流轴向。我们还发现在吸积盘的中心存在一个致密尘埃天体的双星系统,这表明可能形成一颗O型恒星和一颗质量较低的伴星。这并不奇怪,因为在大质量恒星中报告的双星比例很高。减去尘埃盘加上包层和伴星的贡献,我们估计中心恒星的质量为20 M $_\odot$。
2019-01-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Kinematic Analysis of a Protostellar Multiple System: Measuring the Protostar Masses and Assessing Gravitational Instability in the Disks of L1448 IRS3B and L1448 IRS3A
利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵(ALMA)在879~ \micron波段对一个紧凑的(230~au间距)三重原恒星系统L1448 IRS 3B进行了新的观测,观测分辨率为\contbeam ~。旋臂结构的外接圆多盘是很好地解决了尘埃连续体向IRS 3B,我们发现了已知的宽(2300~au)的同伴,IRS 3A,也解决了可能的螺旋子结构。利用稠密气体示踪剂C ~(17)O、H ~(13)CO $+$和H ~(13)CN,我们分别计算了IRS 3B和IRS 3A的开普勒旋转。此外,我们使用的分子线运动学数据和辐射传输模型的分子线发射,以确认磁盘是在开普勒旋转与拟合质量的$1.19^{+0.13}_{-0.07}$的IRS 3B-ab,$1.51^{+0.06}_{-0.07}$ ~Msun的IRS 3A,并放置在第三IRS 3B-c的中心原恒星质量的上限为0.2~Msun。我们从环切多重盘的尘埃连续辐射测量了IRS 3B的碎裂盘的质量为0.29~Msun,并估算了IRS 3B-c周围的团块质量为0.07~Msun。我们还发现IRS 3A周围的盘的质量为0.04~Msun。通过对Toomre~Q参数的分析,发现IRS 3A拱星盘在半径200 - 500 au之间是引力稳定的(Q $>$ 5),而IRS 3B拱星盘在半径200-500 au之间是引力不稳定的(Q $<$ 1)。这与螺旋臂…
2020-11-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
1.3mm polarized emission in the circumstellar disk of a massive protostar
我们提出了第一个解决的观察1.3毫米偏振发射的盘状结构周围的高质量的原恒星仙王座A HW 2。这些CARMA数据部分地解决了尘埃偏振,表明平均位置角为57度,平均偏振分数为2.0%的偏振矢量的均匀形态。极化矢量的分布可归因于(1)均匀磁场直接发射磁性排列的尘埃颗粒,或(2)倾斜圆盘散射产生的图案。我们表明,这两种模型都可以解释的观察,也许是两种机制的组合产生的偏振发射。第三个模型包括一个环形磁场不匹配的意见。假设散射是极化机制,这些观测结果表明,在最初的10000年的大质量恒星形成,颗粒大小可以从1微米增长到几十微米。
2016-10-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Zooming into the Collimation Zone in a Massive Protostellar Jet
原恒星喷流在所有质量的原恒星的最早演化中起着基本的作用。对于低质量(<8 Msun)的原恒星,有强有力的观测证据表明,发射和准直是由于X-和/或盘风机制。在这些模型中,原恒星/盘系统通过强磁场为原恒星附近的喷流的发射和准直创造了所有必要的条件。对于来自更大质量原恒星的喷流的起源研究得更少,部分原因是在这些更遥远的天体中很难分辨出准直区。在这里,我们提出了最高的角分辨率观测的喷气机提供动力的一个大规模的原恒星,Cep A HW 2无线电喷流。我们成像的无线电发射的投影距离只有20天文单位的原恒星,解决了最里面的100天文单位的大规模原恒星喷流的第一次。在这个大质量物体中的无线电喷流发射的形态与通常在低质量原恒星的喷流中观察到的非常不同。我们发现,流出的物质在HW 2有两个组成部分:从原恒星/磁盘系统发射的广角风,和一个高度准直的喷流开始在20-30 AU从原恒星。我们讨论了两种可能的情况:经典盘风的大规模原恒星的延伸,或外部准直的广角风。这些结果对于我们理解不同质量的恒星是如何形成的有着重要的意义。
2021-06-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Enlightening the chemistry of infalling envelopes and accretion disks around Sun-like protostars: the ALMA FAUST project
近几十年来发现的各种行星系统可能取决于它们形成的早期历史。在这篇文章中,我们介绍了FAUST大型计划,它特别侧重于早期历史的太阳类原恒星和它们的化学多样性在$\sim$ 50天文单位的尺度,行星预计形成。特别是,该项目的目标是揭示和量化的信封/磁盘系统的化学成分的各种规模为50金的样本0和I类原恒星代表的化学多样性在较大的规模。对于每一个来源,我们提出了一套分子能够:(1)解开50-2000金信封/磁盘系统的组件;(2)在他们每个人的有机复杂性;(3)探测他们的电离结构;(4)测量他们的分子氘化。输出将是来自不同品系和物种的数千个图像的同质数据库,即,对类太阳原恒星的化学多样性进行了前所未有的原始调查。FAUST将为社区提供一个遗留数据集,这将是天体化学和恒星形成研究的里程碑。
2021-11-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Giant protostellar flares: accretion-driven accumulation and reconnection-driven ejection of magnetic flux in protostars
原恒星耀斑是与原恒星中热等离子体形成有关的快速磁能释放事件。在以往的原恒星耀斑模型中,原恒星磁层与周围盘的相互作用在磁能的积累和释放中起着至关重要的作用。然而,目前还不清楚原恒星是否真的有磁层,因为在原恒星阶段,剧烈的盘吸积和强大的盘磁场可能会破坏磁层。考虑到这种可能性,我们调查的能量积累和释放过程中的磁层使用三维磁流体动力学模拟。我们的模拟表明,原恒星耀斑重复产生,即使在这种情况下。与磁层模型不同的是,原恒星通过吸积从盘中获得大规模的磁场来积累磁能。原恒星耀斑是由于磁重联导致原恒星的一部分大规模磁场被移除而产生的。模拟中的原恒星耀斑与观测结果一致;释放的磁能(高达$\sim 3\times 10^{38}$ erg)足以驱动观测到的耀斑,耀斑产生热喷出物。排出的磁场增强了吸积作用,因此重复了能量积累和释放过程。通过重连去除磁通量导致内部磁盘中磁场的重新分布。因此,我们认为,原恒星耀斑将在原恒星附近的磁盘磁场的演化中发挥重要作用。
2019-05-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Envelope Kinematics and a Possible Disk Around the Class 0 Protostar within BHR7
我们提出了一个表征的原恒星嵌入在BHR 7暗云,从近红外到毫米和干涉连续和分子线观测毫米波长的光度测量的基础上。我们发现这颗原恒星是最年轻的0类原恒星系统,测得其辐射热温度为50.5 K,辐射热光度为9.3 L $_{\odot}$。近红外和\textit{Spitzer}成像显示了一个明显的暗巷,从尘埃消光分离明确的双极流出腔。用亚毫米波阵列(SMA)观测$^{13}$ CO($J=2\rightarrow1$)、C $^{18}$ O($J=2\rightarrow1$)和其他分子谱线,在尺度$<$ 1300 AU上显示出清晰的旋转特征。旋转曲线与R $\sim$轮廓一致,说明角动量守恒。用SMA对1.3 mm尘埃连续谱的观测揭示了一个分辨的连续谱源,它向暗巷方向延伸,与外流方向正交。连续谱的去卷积尺寸表明,在假设的400秒差距处,连续谱源的半径为$\sim$ 100 AU。连续辐射的可见度幅度轮廓不能单独由包络再现,需要紧凑的组件。因此,我们认为在这个非常年轻的系统中,解析的连续源可以追踪开普勒盘。如果我们假设连续体半径跟踪开普勒盘($\sim$ 120~AU),则观测到的自转剖面与质量为1.0~ $M_{\odot}$的原恒星相一致。
2018-02-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
The VLA Nascent Disk and Multiplicity Survey: First Look at Resolved Candidate Disks around Class 0 and I Protostars in the Perseus Molecular Cloud
我们提出了第一个尘埃排放结果对样本的7个原恒星盘候选人周围的0类和I类来源的英仙座分子云从VLA新生盘和多重性(VANDAM)调查约0.05“或12 AU的分辨率。为了检查这些源的表面亮度分布,我们将u、v平面中的Ka波段8 mm尘埃连续体数据拟合到基于Shakura-Sunyaev圆盘模型的简单参数化模型。候选磁盘与具有盘形轮廓的模型拟合良好,并且具有与已知的0类和I类磁盘一致的质量。VANDAM候选盘的内部盘表面密度与更进化的II类系统周围的盘相比具有更浅的密度分布。7个早期结果候选盘的最佳拟合模型半径为Rc> 10 AU;在8 mm处,半径反映了盘尺寸的下限,因为尘埃连续体发射与颗粒尺寸有关,大颗粒径向向内漂移。这些相对较大的圆盘,如果在运动学上得到证实,则与理论模型不一致,其中圆盘的大小在早期被强磁制动限制在< 10 AU。
2016-01-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Unveiling a cluster of protostellar disks around the massive protostar GGD27 MM1
我们用ALMA观测了1.14 mm处的恒星形成区GGD 27,其角分辨率为40 mas(56 au),灵敏度为0.002 Msun。我们发现了一个由25个连续源组成的集群,其中大部分可能是0/I类原恒星周围的跟踪盘。除了两个质量最大的物体外,盘的质量范围为0.003-0.05兆太阳。聚类分析表明,GGD 27表现出中等程度的亚聚类。这一结果与射电喷流的动力学时间尺度(10000年)相结合,表明了星团的年轻性。缺乏磁盘质量隔离签名也可能支持这一点。我们发现Rdisk >100 au的磁盘明显不足。半径的中值为34天文单位,比金牛座的中值92天文单位小,但与蛇夫座和猎户座星云团的值相当。在GGD 27中,没有证据表明距离依赖的磁盘质量分布(即。例如,由于外部光蒸发导致的盘质量耗尽),最有可能是由于星团年轻。在距离<0.02 pc. Only for distances >0.04 pc的恒星可以形成更大更重的盘,这表明远离星团中心的动力学相互作用较弱,尽管发现的小盘可能是盘截断的结果。这项工作展示了在远程和大规模(仍然深度嵌入)集群环境中表征低质量YSO磁盘的潜力。
2019-02-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Modeling the accretion disk around the high-mass protostar GGD 27-MM1
最近在1.14 mm波段的高角分辨率(40 mas)ALMA观测分辨出了一个致密(R~200 au)的扁平尘埃结构,它垂直于从GGD 27-MM 1高质量原恒星发出的HH 80-81喷流,使其成为真正的吸积盘的有力候选者。喷流/盘系统(HH 80-81 / GGD 27-MM 1)类似于与低质量和中等质量原恒星相关的喷流/盘系统。我们提出的辐射转移模型,适合1.14毫米ALMA尘埃图像的磁盘,使我们能够获得其物理参数和预测其密度和温度结构。结果表明,该吸积盘致密(Rdisk~170 au),质量大(5 Msun),约为20 Msun恒星质量的20%.我们估计的总动力学质量的星盘系统的分子线发射找到一个范围在21和30 Msun之间,这是符合我们的模型。我们用幂律函数拟合了模型中的密度和温度结构。这些结果表明,大质量恒星周围的吸积盘比它们的低质量兄弟更大,更热,但它们仍然相当稳定。我们还比较了GGD 27-MM 1盘中的温度分布与低质量和中等质量恒星中的温度分布,并讨论了水雪线的可能影响。我们还根据盖亚DR 2数据和该地区年轻恒星(YSO)的数量以及灭绝图对距离进行了研究。我们得出的结论是,源距离是在1.2和1.4 kpc,比在以前的研究中得出的(1.7 kpc)更近。
2019-11-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
300: An ACA 870 $μ$m Continuum Survey of Orion Protostars and their Evolution
我们提出了一个870 $μ$米的连续调查的300个原恒星从赫歇尔猎户座原恒星调查使用阿塔卡马紧凑型阵列(ACA)。这些数据测量包层尺度为$\leq$ 8000 au(20”)的原恒星通量密度,并以1600 au(4”)的分辨率解析包层结构,比现有的单碟870 $μ$ m观测的角分辨率提高了3-5倍。我们比较ACA的意见,阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列12米阵列的意见,在870 $μ$米与$\sim$ 0.1(40 AU)的分辨率。利用12 m观测数据测量盘面通量,利用2500 au内ACA观测数据测量盘面和包层的组合通量,计算了12 m/ACA 870 $μ$ m通量比。我们的样本显示了这一比例的明显变化。0类原恒星大多是以质子为主的,其比率为$<$ 0.5。相比之下,平谱原恒星主要以盘为主,比率接近1,尽管有许多正面原恒星以其包络为主。I类原恒星的范围从信封到磁盘为主。比率的增加是伴随着包层通量和估计的质量下降率的减少。我们估计,80 $\%$的质量是在吸积占主导地位的阶段。我们发现,12米/ACA流量比是一个进化的指标,在很大程度上避免了倾斜和前景消光依赖的光谱能量分布为基础的指标。
2023-02-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Co-evolution of Disk and Star in Embedded Stages: The Case of the Very Low-mass Protostar
我们用ALMA观测了低质量0级原恒星源IRAS 15398-3359的CCH(N=3-2,J=7/2-5/2,F=4-3和3-2)和SO(6_7-5_6)辐射,角分辨率为0 ~(-2)角分辨率。CCH辐射追踪原恒星附近的下降旋转包层,流出腔沿东北-西南轴延伸。另一方面,SO辐射在原恒星周围有一个紧凑的分布。在连续谱峰位处,CCH发射相对较弱,而SO发射在那里有一个尖锐的峰。尽管CCH辐射的最大速度偏移距离系统速度约为1 km/s,但SO辐射的速度偏移大于2 km/s。这种高速分量很可能与围绕原恒星的开普勒旋转有关。由SO辐射的速度剖面估算出原恒星质量为0.007^{+0.004}-0.003}。有了这个原恒星的质量,CCH发射的速度结构可以解释的模型的下降旋转的信封,其中的离心屏障的半径估计为40 au从与模型的比较。假设尘埃温度为20 K-100 K,由尘埃连续辐射估算的盘质量是恒星质量的0.1-0.9倍,从而得到Toomre Q参数为0.4-5。因此,磁盘结构可能部分不稳定。所有这些结果都表明,在原恒星演化的最早阶段,可以形成一个旋转支撑盘。
2018-09-03 astro-ph.GA astro-ph.SR