Leaky Dust Traps in Planet-Embedded Protoplanetary Disks
本研究通过2D和3D双流体模拟发现，原行星盘中的尘埃陷阱在低质量行星和高湍流下更易泄漏，3D中陷阱内尘埃质量比例比2D最多减少一个数量级，表明卵石隔离并非真正隔离，对行星形成和JWST观测有重要启示。
2025-05-23 astro-ph.EP
Leaky dust traps: How fragmentation impacts dust filtering by planets
碳质（CC）和非碳质（NC）陨石之间的核合成同位素二分法已被解释为空间分离的证据，并在太阳原行星盘的两个不同的行星形成水库共存了几百万年。木星核心在富含钙铝的包裹体（CAIs）形成后的一百万年内迅速形成，被认为是空间和时间分离的潜在机制。在这种情况下，木星的核心会在圆盘上打开一个缺口，并将向内漂移的尘埃颗粒捕获在缺口外缘的压力凸起中，将内外圆盘材料相互分离。我们使用尘埃演化软件DustPy模拟了原行星盘中的尘埃颗粒，该盘具有由早期形成的木星核心打开的间隙，包括尘埃生长和破碎以及尘埃输送。我们的数值实验表明，被困在间隙的外缘的粒子迅速碎片，并通过间隙运输，污染的内盘与外盘材料的时间尺度是不一致的陨石记录。这意味着其他的过程一定引发了或至少促成了太阳系内外的同位素分离。
2023-01-21 astro-ph.EP
Photophoretic Levitation and Trapping of Dust in the Inner Regions of Protoplanetary Disks
在原行星盘中，尘埃颗粒相对于气体和相对于不同大小的颗粒的差异重力驱动的沉降决定了颗粒的可观测性，并为颗粒生长和最终行星形成设定了条件。在这项工作中，我们探讨了在积极吸积的原行星盘的内部区域的大尘埃颗粒的沉降的电泳效应。尘埃颗粒上的光泳力是由气体分子与受热不均的颗粒碰撞而产生的。我们进行一维尘埃沉降计算，以确定尘埃颗粒在磁盘的每列的平衡垂直分布。在这个过程中，我们引入了一个新的治疗的电泳力，这是一致的，在所有的光学深度与代表性的辐射强度场的双流辐射转移近似。大尘埃颗粒的悬浮产生了一个比中平面高出几个尺度的尘埃陷阱，在吸积能量耗散显著的圆盘内部区域。我们发现，差异沉降的尘埃颗粒是从根本上改变在这些地区的磁盘，与大尘埃颗粒被困在一个层以下的恒星照射表面的尘埃与气体的质量比可以提高了一个因素的100个相关的粒子。电泳捕集效应对颗粒尺寸和孔隙率有很强的依赖性。
2017-01-09 astro-ph.EP
The formation of wide exoKuiper belts from migrating dust traps
是什么决定了柯伊伯带类似物（外柯伊伯带）的宽度，这是一个悬而未决的问题。如果得到解决，这种理解将为系外行星系统的结构、动力学和形成提供有价值的见解。ALMA最近的观测揭示了这一领域的一个明显的悖论，在原行星盘中存在径向狭窄的带，这些带可能是星子的诞生地，而在成熟系统中，外柯伊伯带的宽度几乎是其四倍。如果这种类型的碎片盘的母星子确实通过尘埃被捕获的流动不稳定性在这些狭窄的原行星环中形成，我们提出，如果这些尘埃陷阱在径向迁移时形成星子，这种宽度二分法可能会自然出现，例如由迁移行星引起的。使用尘埃演化软件DustPy，我们发现，如果初始的原行星盘和陷阱条件有利于星子的形成，尘埃仍然可以有效地积累和形成星子的陷阱移动。这导致了向内的径向速度和最终的星子带宽度之间的正相关性，在1000万年的演化过程中形成了高达$\sim$ 100 au的带。我们发现，虽然星子形成是最有效的低粘度（$α= 10^{-4}$）盘陡峭的尘埃陷阱触发流不稳定性，最观察到的星子带的大宽度约束$α$值$\geq4\times 10^{-4}$在几十个AU，否则陷阱不能迁移足够远。此外，外柯伊伯带的宽度和半径的大幅度扩展可能是由于不同的陷阱迁移速度（或原行星盘寿命）和不同的起始位置。我们的工作是连接外柯伊伯带和原行星盘环的第一步。
2021-10-08 astro-ph.EP
Dust dynamics in disk dust traps and late planetesimal formation
Université Côte d’Azur（蔚蓝海岸大学）；Observatoire de la Côte d’Azur（蔚蓝海岸天文台）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Laboratoire Lagrange（拉格朗日实验室）；Collège de France（法兰西学院）
通过全球盘模拟研究尘埃罗斯比波不稳定性在压力阱中的星子形成机制，发现低粘度盘在光蒸发后期有利于星子形成，解释了太阳系球粒陨石母体的晚期形成。
2026-05-28 astro-ph.EP
Dynamical dust traps in misaligned circumbinary discs: analytical theory and numerical simulations
最近的观测表明，环双星盘相对于双星轨道平面可能会发生错位，由于缺乏球面对称性，再加上这些系统的非平面几何形状，导致了可能引起翘曲传播的微分进动。虽然在这样的环境中的气体动力学是很好的理解，很少有人知道尘埃盘。在这项工作中，我们分析研究的问题，尘埃陷阱的形成在不对齐的环双星盘。我们发现，堆积可能引起的压力最大值，作为通常的灰尘陷阱，但在气体和灰尘之间的进动率的差异。事实上，这种差异使得径向漂移在两个位置效率低下，导致形成两个尘埃环，其位置取决于系统参数。这种现象很可能发生在边缘耦合的尘埃颗粒$(\text{St}\gtrsim1)$，因为重力和拖曳力的影响都是相当大的。然后，我们进行了一套三维SPH数值模拟比较与我们的理论预测的结果。我们探索的参数空间，不同的恒星质量比，光盘厚度，径向延伸，我们发现与分析预期的一般协议。这样的尘埃堆积阻止了径向漂移，促进了尘埃的生长，从而可能促进环双星盘中的行星形成。
2021-03-22 astro-ph.EP
Capture and evolution of dust in planetary mean-motion resonances: a fast, semi-analytic method for generating resonantly trapped disk images
在坡印廷-罗伯逊阻力下迁移的尘埃颗粒可能被困在与行星的平均运动共振中。在太阳系中观察到了这种共振捕获的颗粒。在太阳系外的系统中，由尘埃颗粒产生的黄道光预计将成为未来试图直接拍摄类地行星的主要障碍。然而，共振捕获的尘埃所形成的图案可以用来推断行星的存在，以及这些行星的性质，如果颗粒的捕获和演化可以建模的话。这已经用N体方法完成了，但这种方法计算量很大，在考虑大的、缓慢演变的颗粒时，以及对于具有未知行星和母体的太阳系外系统，这些方法的有用性受到限制，因为研究的可能参数空间很大。在这项工作中，我们提出了一个半解析的方法来计算尘埃粒子的共振捕获和演化，它可以比N体方法快几个数量级。我们校准模型对N-体模拟，找到很好的协议，地球海王星质量行星，各种粒度，初始偏心率，和初始半长轴。然后，我们将该模型应用于观测地球共振捕获的尘埃。我们发现，共振捕获，小行星产生的颗粒自然产生的“尾随斑点”的结构在黄道带云，而匹配的斑点的强度，大部分的云必须由彗星颗粒，由于其高离心率没有被捕获，但产生一个光滑的磁盘。
2015-01-07 astro-ph.EP
An analytical model of radial dust trapping in protoplanetary disks
我们研究了原行星盘中轴对称气体环中的尘埃浓度。给定气体表面密度，我们推导出一个分析的总粉尘表面密度，考虑到不同的浓度的所有粒径。该模型使我们能够预测当地的粉尘-气体的质量比和粒度分布的斜率，作为半径的函数。我们测试这个分析模型比较它与3D磁流体动力学模拟尘埃演化的吸积盘。该模型也适用于HD 169142周围的磁盘。通过同时拟合在$λ= 0.87$、1.3、3.0 mm处的盘连续观测，我们得到了全球尘埃-气体质量比$ε_{\rm global} = 1.05 \times 10^{-2}$和粘滞系数$α= 1.35 \times 10^{-2}$。该模型可方便地用于吸积盘的数值模拟。
2019-03-20 astro-ph.EP
The Role of Thermal Feedback in the Growth of Planetary Cores by Pebble Accretion in Dust Traps
本研究模拟尘埃环中气体与尘埃动力学，发现行星胚胎吸积加热引发的斜压涡旋可增强大颗粒卵石吸积，使其突破经典卵石隔离质量，并在L5点留下可观测尘埃特征。
2025-01-10 astro-ph.EP
Radial drift in warped protoplanetary disks
本文解析推导翘曲原行星盘中的径向漂移，揭示翘曲可因压力梯度及气体与尘埃进动差异形成尘埃陷阱，从而解决米级障碍问题，并可能适用于活动星系核盘。
2023-09-05 astro-ph.EP
Complex gas flows in magnetized protoplanetary disks promote the formation of dust traps at low fragmentation velocities
Max Planck Institute for Solar System Research（马克斯·普朗克太阳系研究所）；Institute for Advanced Study, Tsinghua University（清华大学高等研究院）；Department of Astronomy, Tsinghua University（清华大学天文系）
通过2D蒙特卡洛尘埃凝聚代码后处理MHD模拟气体速度，研究复杂气体流对尘埃生长和输运的影响，发现过渡区形成尘埃堆积，可替代压力凸起作为尘埃陷阱。
2026-06-08 astro-ph.EP
Dust diffusion and settling in the presence of collisions: Trapping (sub)micron grains in the midplane
在原行星盘中，小（亚）微米颗粒的分布和丰度对一系列物理和化学过程很重要。例如，它们在短波长处占主导地位，它们的表面是许多重要化学反应的场所，例如水的形成。根据其空气动力学特性（即，它们与周围气体的强动力学耦合），通常假设这些小颗粒与气体充分混合。我们的目标是研究颗粒的垂直（再）分布，同时考虑沉降、湍流扩散以及与其他尘埃颗粒的碰撞。假设一个碎片有限的背景尘埃人口，我们开发了一种蒙特卡罗方法，以下单个单体，因为他们通过一个垂直的气体柱移动，并成为纳入不同的聚集体，因为他们经历了坚持和碎片碰撞。我们发现，（亚）微米颗粒不一定是垂直混合良好，但可以成为被困在一个薄层的规模高度，是显着小于的气体。当扩散的时间尺度与中平面中的碰撞时间尺度相当或更长时，发生这种碰撞捕获，并且当尺寸分布中最大质量的颗粒显示出显著的沉降时，其效果最强。基于模拟和分析的考虑，我们得出结论，对于典型的尘埃气体比和湍流水平，碰撞捕获的小颗粒应该是一个比较常见的现象。没有被捕获可能表明尘埃与气体的比例很低，可能是因为大部分尘埃质量已经通过径向漂移被移除或被锁定在微行星中。
2016-03-08 astro-ph.EP
A major asymmetric ice trap in a planet-forming disk: I. Formaldehyde and methanol
行星形成盘的化学成分决定了系外行星大气的成分和生命起源前的分子含量。尘埃陷阱特别重要，因为卵石的生长和运输对于设置巨行星形成的化学物质至关重要。位于60 AU半径的非对称Oph~IRS~48尘埃阱提供了一个独特的实验室，用于研究在温暖的Herbig盘中的卵石集中环境中的化学，低气尘比低至0.01。我们利用ALMA带~7的深谱线观测，在IRS~48盘上寻找H $_2$ CO和CH $_3$ OH谱线发射，这是复杂有机化学的第一步。本文报道了能级在17 - 260 K之间的7 H $_2$ CO和6 CH $_3$ OH谱线的探测结果。线发射显示出新月形的形态，类似于尘埃连续体，这表明冰卵石在这些分子的传递中起着重要的作用。旋转图和线比表明，这两种分子起源于温暖的分子区域中的磁盘温度$>$ 100 K和柱密度$\sim10^{14}$厘米$^{-2}$或分数丰度的$\sim10^{-8}$和H $_2$ CO/CH $_3$ OH $\sim$ 0.2，表明冰化学。基于低气尘比的物理化学模型的参数，我们提出了一个方案，尘埃阱提供了一个巨大的冰颗粒水库中的磁盘中平面或“冰陷阱”，这可能会导致高气相丰度的温暖COM通过有效的垂直混合。这是第一次将复杂的有机分子与灰尘陷阱的存在明确联系起来。这些结果表明，包括灰尘的演变和垂直运输的化学磁盘模型的重要性，冰尘浓度提供了重要的水库复杂的有机化学磁…
2021-06-10 astro-ph.EP
High angular resolution evidence of dust traps from deep ALMA Band 3 observations of LkCa15
本研究利用ALMA 3毫米波段高分辨率观测结合多波长数据，验证LkCa15原行星过渡盘的尘埃陷阱机制，确定了尘埃环特征、总质量范围及内盘辐射性质，并给出最优尘埃演化模型参数。
2025-03-25 astro-ph.EP
Dust trapping around Lagrangian points in protoplanetary disks
特洛伊木马被定义为在稳定拉格朗日点$L_4$和$L_5$共享行星轨道的物体。在太阳系中，这些天体显示出广泛的尺寸分布，从微米（$μ$ m）到厘米（cm）的颗粒（特洛伊尘埃）和高达千米（km）的岩石（特洛伊小行星）。理论上，类似地球的特洛伊人可能形成于外太阳系。特洛伊形成机制仍在争论中，特别是涉及粘性气体环境中耗散力影响的理论。我们进行流体模拟，以遵循一个原行星盘的嵌入1- 10千万亿质量的行星的演变。在气体盘的顶部，我们设置了一个$μ$ m-cm尘埃粒子与气体相互作用的分布。这使我们能够跟踪尘埃动力学，因为固体被困在行星的拉格朗日点周围。我们发现，在拉格朗日点产生的大涡是负责灰尘积累，领先的拉格朗日点$L_4$陷阱比尾随的$L_5$，其中大多数陷阱毫米-厘米颗粒的亚毫米（submm）颗粒的量更大。然而，总的体积质量，与典型值的$\sim M_{\rm moon}$，是更显着的$L_5$比$L_4$，在目前的太阳系中观察到的几个千兆年后。此外，行星的迁移似乎并不影响报告的$L_4$和$L_5$之间的不对称性。特洛伊尘埃的主要初始质量库位于行星的相同共轨道路径上，而从外部区域迁移的尘埃（由于阻力）对其最终质量的贡献很小，对特洛伊行星的原位形成场景施加了强大的质量约束。
2020-10-12 astro-ph.EP
Positive Feedback II: How Dust Coagulation inside Vortices Can Form Planetesimals at Low Metallicity
本研究提出旋涡内尘埃捕获与凝聚的正反馈机制，结合解析模型验证其协同效应，发现该机制比流动不稳定性相关机制更强大，可在低金属丰度及全盘旋涡形成区形成星子。
2025-04-08 astro-ph.EP
Investigating dust trapping in transition disks with millimeter-wave polarization
例如在HL Tau周围的原行星盘中观测到了空间分辨的偏振（亚）毫米辐射。磁性排列的晶粒通常被解释为极化的来源。然而，具有足够高的散射度的大尘埃颗粒的自散射是另一种偏振机制，成为一种独立于光谱指数的引人注目的方法来限制原行星盘中的尘埃颗粒尺寸。我们研究了尘埃偏振在毫米波长的尘埃捕获的情况下提出的过渡盘，当一个巨大的行星打开一个缺口的磁盘。我们调查的特征偏振模式和它们的依赖盘倾角，尘埃大小的演变，行星的位置，和观测波长。我们结合二维流体动力学模拟的行星盘相互作用与自洽尘埃生长模型。这些尺寸依赖的尘埃密度分布用于后续的三维辐射转移计算，以预测由于散射热发射在ALMA波段的偏振度。我们发现，一个磁盘的偏振模式与行星间隙后，1万年的尘埃演化显示出独特的三环结构。两个狭窄的内圈位于行星间隙边缘。为了增加观测波长，所有三个环都会稍微改变它们的位置，最里面和最外面的环都会向内移动。比较ALMA条带3、6和7的结果，可检测到该距离。在最高偏振强度区域内，偏振矢量在方位角方向上取向。对于一个倾斜的磁盘有一个相互作用的极化起源于磁通梯度和倾斜引起的四极极化。对于中间倾斜的过渡盘，偏振度在波段3高达~ 2%，这远高于未来ALMA观测的检测限。
2016-07-01 astro-ph.EP
Asymmetric dust accumulation of the PDS 70 disk revealed by ALMA Band 3 observations
本研究利用ALMA Band 3高分辨率观测揭示了PDS 70盘西北方向显著的不对称尘埃积累，结合数值模拟限制了外环偏心率及行星PDS 70c的质量上限，并探讨了盘结构形成与行星演化机制。
2024-09-25 astro-ph.EP
Effects of neighbouring planets on the formation of resonant dust rings in the inner Solar System
上下文太阳神号和立体声探测器的发现表明，金星上存在着一个由尘埃组成的共振环。试图将这种现象模拟为地球的共振环-作为外部平均运动共振（MMR）中捕获的迁移尘埃的结果-迄今为止无法重现所观察到的尘埃特征。最近提出了其他起源理论。然而，金星外部MMR捕获效率低的原因仍然不清楚。目标。在这里，我们将探讨内太阳系多行星结构中尘埃捕获共振现象的本质，旨在增加对单行星系统中共振尘埃环的现有理解。方法.我们对与内行星相关的共振尘埃特征进行了数值模拟，并特别研究了这些结构的依赖性以及特定共振对行星配置的捕获效率。结果除了水星与迁移的尘埃云没有共振相互作用外，我们还发现金星、地球和火星之间的共振相互干扰，影响了它们形成环日光环的能力。我们发现，金星外部MMR环薄弱的唯一最重要的原因是其外部邻居-地球的扰动影响。此外，我们发现水星和火星产生新月形的密度特征，这是由穿过其轨道区域的粒子发生的定向拱点进动造成的。
2020-01-21 astro-ph.EP
ALMA observation of the protoplanetary disk around WW Cha: faint double-peaked ring and asymmetric structure
我们提出了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）带6观测的尘埃连续辐射盘周围WW查。尘埃连续体图像显示了一个平滑的盘结构，有一个微弱的（低对比度）尘埃环，从$\sim 40$ au延伸到$\sim 70$ au，没有任何间隙。我们用MCMC方法建立了一个简单的模型来拟合观测数据的可见性，发现凸点（我们称没有间隙的环为凸点）在$40$ au和$70$ au处有两个峰。模型和观测结果之间的残差图表明，在圆盘的中心和外部区域存在不对称结构。这些非对称结构也证实了模型独立的分析的虚部的可见性。在外部区域的不对称结构是一致的，由SPHERE观察到的螺旋。为了限制圆盘的物理量（尘埃密度和温度），我们进行了辐射传输模拟。我们发现外峰附近的中平面温度接近于CO在水冰上的冻结温度（$\sim 30$ K）。内峰附近的温度约为$50$ K，这接近于H $_2$ S的冻结温度，也接近于几种物质的烧结温度。我们还讨论了尘埃颗粒的粒度分布使用的光谱指数图内得到的波段6的数据。
2021-03-17 astro-ph.EP
Time evolution of snow regions and planet traps in an evolving protoplanetary disk
目标。我们跟踪的时间演化的行星陷阱和雪线在一个粘性演化的原行星盘使用不透明度表，占尘埃材料的组成。方法.我们耦合了一个动力学和物理盘模型与温度相关的不透明度表（占主要尘埃成分的升华），以调查雪线和行星陷阱的形成和演变在第一个百万年的磁盘演变。结果从最小质量的太阳星云（MMSN）开始，我们发现，在不同的升华温度的物种，使灰尘的磁盘中平面温度分布显示几个高原（0.1-1 AU宽）。对于水冰，相应的高原可以大于1 AU，这意味着这是一个雪“区”，而不是雪“线”。因此，雪区固体的表面密度可能逐渐增加，而不是突然增加。几个行星陷阱和沙漠地区自然出现的结果突然局部变化的温度和密度分布在磁盘的寿命。这些结构主要位于温度平台的边缘（围绕尘埃升华线）和热转换障碍，在那里盘恒星加热和粘性加热是相同的幅度（大约10 AU后1百万年）。结论.确定了几个陷阱：虽然有少数是瞬时的，但大多数是沿着热转移势垒或尘埃升华线缓慢迁移的。这些行星陷阱可能暂时有利于行星核心的生长。
2015-03-11 astro-ph.EP
Trapping dust particles in the outer regions of protoplanetary disks
为了解释晶粒生长到毫米大小的颗粒和它们在原行星盘的外部区域的保留，因为它是在亚毫米和毫米波长观察到的，我们调查，如果强烈的不均匀性的气体密度分布可以减缓过度的径向漂移，可以帮助尘埃颗粒的增长。我们使用凝聚/碎裂和磁盘结构模型，模拟灰尘的演变，我们模仿一个起伏不平的表面密度分布与正弦扰动。对于不同值的振幅和长度尺度的颠簸，我们调查的能力，这个模型产生和保留大粒子在百万年的时间尺度。此外，我们介绍了在这项工作中考虑的压力不均匀性和来自磁旋转不稳定性的压力分布之间的比较。使用通用天文软件应用ALMA模拟器，我们研究是否有这些压力不均匀性，可以看到与ALMA的观测签名。我们提出的有利条件，以陷阱尘埃粒子和相应的计算预测的光谱斜率在毫米波长范围内，与目前的观测。最后，我们提出了模拟图像，使用不同的天线配置的ALMA在不同的频率，表明环结构将在金牛座御夫座或蛇夫座恒星形成区域的距离检测。
2011-12-11 astro-ph.EP
Asymmetric transition disks: Vorticity or eccentricity?
上下文过渡盘通常出现在解析毫米观测中，作为围绕年轻宿主恒星的巨大尘埃环。ALMA更精确的观测显示，其中几个环实际上是不对称的：它们有不平衡的形状。据推测，这些环充当尘埃陷阱，这将使它们成为研究行星形成的重要实验室。它已被证明，一个细长的巨涡产生在一个磁盘与一个强大的粘度跳跃惊人的类似所观察到的不对称环。目标。我们的目标是研究一个巨大行星嵌入其中的圆盘的类似行为。然而，一颗巨大的行星可以引起两种不对称：（1）巨大的漩涡，（2）偏心盘。我们研究了在什么条件下，每一种都可能出现，以及如何通过观察来区分它们。这一点很重要，因为只有涡流才能在径向和方位角上捕获颗粒，而偏心环只能在径向上捕获颗粒。方法.我们使用FARGO代码进行水力模拟。我们建立了一个嵌入巨行星的圆盘，并采取了一个径向网格，跨度从行星半长轴的0.1到7倍。我们用不同的粘度值和行星质量对1000个行星轨道进行了模拟，以允许充分发展的漩涡或圆盘偏心率。之后，我们比较了尘埃分布在涡流保持盘与偏心盘使用灰尘模拟。结果我们发现，涡度和偏心率是可区分的，通过看尘埃密度的方位角对比度。虽然作为颗粒捕集器的涡流产生非常明显的方位角不对称性，但偏心特征不能在方位角方向上积累毫米级尘埃颗粒，因此预计不对称性是适度的。
2013-04-05 astro-ph.EP
A concentration of centimeter-sized grains in the Oph IRS 48 dust trap
用ALMA在过渡盘中观察到的方位不对称尘埃分布被解释为尘埃陷阱。我们目前VLA Ka波段（34 GHz或0.9 cm）和ALMA周期2波段9（680 GHz或0.45 mm）的观测在0.2”分辨率的Oph IRS 48磁盘，这表明，较大的颗粒可能比较小的尘埃颗粒更方位集中，假设一个轴对称的温度场或光学薄680 GHz的发射。将强度模型拟合到两个数据表明毫米发射的方位角范围是厘米发射的2.3 $\pm0.9$倍宽，在上述假设下与粒子捕获机制略微一致。34 GHz的连续谱图像还揭示了恒星电离气体发射的证据。的形态和光谱指数的变化是一致的陷阱的中心的大颗粒的增加，但不确定性仍然是由于在680 GHz的连续光学深度。在行星形成模型中提出了粒子捕获，以允许尘埃粒子在原行星盘的外部区域生长超过毫米大小。Oph IRS 48磁盘中的新观测结果为厘米级颗粒的尘埃捕获机制提供了支持，尽管需要更多的数据才能最终确认。
2015-09-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
A compact concentration of large grains in the HD142527 protoplanetary dust trap
微行星和巨行星的形成途径可能发生在被困在压力最大值中的尘埃颗粒的集中。在最近的亚毫米波长的无线电图像中已经看到了戏剧性的新月形尘埃浓度。这些磁盘的不对称性可能代表的初始阶段的行星形成的尘埃陷阱的情况下，提供的颗粒大小空间分离。一个可测试的预测方位尘埃捕获的是，越来越大的颗粒应该更严格地限制，而且被困的颗粒应该遵循的分布是显着不同的气体。然而，气体示踪剂，如CO和红外线发射的小颗粒都是非常光学厚的亚毫米连续起源，因此观测一直无法测试捕获的预测或确定紧凑的浓度所需的大颗粒行星形成的核心吸积。在这里，我们报告的多频观测HD 142527，从34 GHz到700 GHz，揭示了一个紧凑的浓度厘米大小的颗粒，与几个地球的质量，嵌入在一个大规模的新月形的毫米大小的颗粒。波长短于~ 1 mm的发射峰在光学上是厚的，并且跟踪由内部区域投射的阴影产生的温度结构。鉴于这种温度结构，我们推断最大的尘埃颗粒集中在34 GHz的团块中。我们的结论是，粉尘捕集是有效的约厘米大小的颗粒，并导致浓度提高，而较小的颗粒在很大程度上反映了气体的分布。
2015-05-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Disk Substructures at High Angular Resolution Project (DSHARP) VI: Dust trapping in thin-ringed protoplanetary disks
ALMA观测到的大部分原行星盘在连续体中显示出多个定义明确且近乎完美的圆环，在许多情况下具有显著的峰谷对比度。DSHARP活动表明，这些环中有几个在径向范围内非常狭窄。在本文中，我们测试的假设，这些尘埃环是由尘埃捕获在径向压力颠簸，如果得到证实，把约束的物理尘埃捕获机制。我们在1D模型分析这个过程，假设轴对称。通过与观测数据的比较，我们发现所有的星环都与尘埃捕获相一致。基于一个合理的尘埃温度模型，我们发现几个环比压力标度的高度更窄，为尘埃捕获提供了强有力的证据。环具有在0.2和0.5之间的范围内的峰值吸收光学深度。储存在每个环中的尘埃质量大约是地球质量的几十倍，尽管由于尘埃不透明度的不确定性，仍然存在许多模糊性。尘埃环的密度足以潜在地触发流动的不稳定性，但我们的分析无法证明这种机制实际上在起作用。然而，我们的结果表明，本文所< 5e-4 and very large grains a_grain >研究的所有环的数据都可以排除非常低的α_turb < > 0.1 cm的组合。
2018-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observational evidence for a possible link between PAH emission and dust trap locations in protoplanetary disks
Leiden University（莱顿大学）；Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；University of Bern（伯尔尼大学）；University College London（伦敦大学学院）
研究发现原行星盘中PAH发射强度与尘埃陷阱位置存在强相关性，表明PAHs可能在碎石上冻结并受尘埃运输影响。
2025-11-10 astro-ph.EP
Dust evolution and satellitesimal formation in circumplanetary disks
人们认为，巨行星的卫星形成于环绕行星的圆盘中。许多先前的贡献假设他们的形成过程类似于岩石行星形成，通过吸积的卫星种子，称为satellitesimals。然而，小卫星的形成本身就带来了一个不小的问题，因为行星盘中的尘埃演化受到快速径向漂移的严重影响，从而阻碍了尘埃向小卫星的生长。为了解决这个问题，我们在后处理步骤中将最先进的绕行星盘的流体动力学模拟与尘埃生长和漂移模型连接起来。我们发现，有一个有效的途径，卫星小的形成，如果有一个尘埃陷阱内的磁盘形成。由于在流体动力学模拟中天然存在向外的气体流动区域，在距离行星85 R $_{\rm J}$的径向距离处出现了一个重要的尘埃陷阱，在那里，尘埃与气体的比率变得足够高，从而触发流动不稳定性。流动的不稳定性导致卫星种子的有效形成。由于物质不断从环星盘下落，而尘埃演化的时间尺度很短，环星盘就像一个小卫星工厂，不断地将下落的尘埃加工成鹅卵石，聚集在尘埃阱中，并经历流动不稳定性。
2018-09-11 astro-ph.EP
Dust traps in the protoplanetary disc MWC 758: two vortices produced by two giant planets?
解析的ALMA和VLA观测表明，在MWC 758的原行星盘中存在两个尘埃陷阱。通过二维气体+尘埃流体动力学模拟后处理与三维尘埃辐射转移计算，我们表明，在散射光的螺旋，偏心，不对称的环和新月形结构（亚）毫米都可以由两个巨大的行星：1.5木星质量的行星在35 au（内的螺旋）和5木星质量的行星在140 au（外的螺旋）。外行星在其间隙的内边缘（约85 au）形成了一个尘埃捕获涡旋，这个尘埃捕获器的连续辐射很好地再现了ALMA和VLA观测。外行星触发了几个螺旋臂，这些螺旋臂与在偏振散射光中观察到的类似。内行星也在其间隙的外缘（约50天文单位）形成了一个漩涡，但由于圆盘的湍流粘性，它比外行星引起的漩涡衰减得更快。涡旋衰减可以解释ALMA观测到的偏心内环以及VLA观测中该尘埃陷阱的低信号和较大的方位角扩展。找到这两颗巨行星的热量和运动学特征可以验证所提出的方案。
2019-03-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dual-Band Observations of the Asymmetric Ring around CIDA 9A: Dead or Alive?
本文通过ALMA双波段观测发现CIDA 9A周围尘埃环存在不对称性及方位角偏移，暗示涡旋尘埃陷阱，需进一步观测确定成因。
2023-10-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
The accumulation and trapping of grains at planet gaps: effects of grain growth and fragmentation
我们用全三维、光滑粒子流体动力学（SPH）、两相（气体+尘埃）流体动力学模拟方法模拟了原行星盘中尘埃的演化。气体+灰尘的动力学，空气动力学阻力导致颗粒的垂直沉降和径向迁移，是一致的治疗。在以前的工作中，我们的特点是在一个磁盘中包含一个缺口开放的行星和间隙的可探测性与阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）的非增长的尘埃颗粒的不同大小的空间分布。在这里，我们考虑到晶粒生长和破碎的影响，并研究其对磁盘中的固体分布的影响。我们发现，快速晶粒生长的两个积累区周围的行星间隙的强烈影响破碎。我们讨论ALMA观测的后果。
2015-06-01 astro-ph.EP
Dust traps as planetary birthsites: basics and vortex formation
我们提出了一个简单的模型，低质量的行星形成和随后的演变“过渡”盘。我们定量地证明，预测和观察到的结构，这样的光盘是主要的诞生地的行星。行星形成很可能是通过卵石吸积进行的，如果行星胚胎（$M\gtrsim 10^{-4}\,$ M $_\oplus$）形成。有效的卵石吸积可能是不可避免的过渡盘尘埃陷阱，卵石吸积所需的尘埃颗粒的大小是那些最有效地捕获在过渡盘尘埃陷阱。尘埃阱中快速的卵石吸积不仅产生了低质量的行星，而且产生了大的吸积光度。这种吸积光度足以在行星的引力影响之外加热圆盘，并使圆盘局部斜压，并成为涡度的来源。利用数值模拟，我们表明，这种涡源可以导致一个单一的大尺度涡的增长在$\sim 100$轨道，这是能够捕获粒子。最后，我们提出了一个演化周期：行星形成通过卵石吸积进行，然后是涡旋形成和粒子捕获在涡旋淬火行星吸积，从而消除涡源。漩涡被破坏后，这个过程可以重新开始。这意味着过渡盘在其生命周期的很大一部分时间内应该会出现大规模的漩涡，并且大的~10AU分离的残留行星应该是这个周期的常见结果。
2017-03-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the secular behavior of dust particles in an eccentric protoplanetary disk with an embedded massive gas giant planet
本文研究了一颗质量约为5倍木星质量的嵌入行星长期引力扰动下偏心原行星盘中尘埃的速度和空间分布。我们首先采用FARGO代码获得的二维密度和速度分布的偏心气体盘外部的嵌入式行星在准稳态的间隙打开。然后，我们应用长期扰动理论，并将气体阻力估计尘埃的速度和密度的长期时间尺度上。未扰动盘的尘埃与气体之比被简单地假定为0.01。在我们的基准盘模型与行星在5 AU，我们发现，0.01厘米至1米大小的尘埃颗粒很好地耦合到气体。因此，粒子的行为类似于气体，并表现出不对称的动力学作为偏心轨道的结果。尘埃表面密度在远心附近增强。然而，对于低密度气体盘（在本工作中称为“过渡盘”）在100 AU处窝藏行星的情况下，各种大小的尘埃的方位角分布可能会显着偏离。总体而言，非对称结构表现出的气体速度场和粉尘密度分布之间的相位相关性。因此，我们的研究可能提供了一个现实检查，以确定在亚毫米和厘米波长下检测到的不对称盘间隙是否是一个巨大的气体巨行星的路标。
2012-10-05 astro-ph.EP
Self-induced dust traps: overcoming planet formation barriers
行星形成被认为发生在年轻恒星周围的圆盘中，由小尘埃颗粒聚集成大得多的物体。从颗粒到卵石，从星子到行星的生长过程现在已经相当清楚了。然而，发现中间阶段受到径向漂移和碎裂障碍的阻碍。我们确定了一个强大的机制，其中灰尘克服这两个障碍。它的关键成分是i）从尘埃到气体的逆反应，ii）晶粒生长和破碎，以及iii）大规模梯度。不断增长和破碎的颗粒堆积在一起，大规模地改变了气体结构，并引发了压力最大值的形成，颗粒被困在其中。我们表明，这些自诱导尘埃陷阱是强大的：他们开发了广泛的光盘结构，碎片阈值和初始的尘埃气体比。它们是鹅卵石成长为星子的最佳地点，从而为行星的形成开辟了新的道路。
2017-08-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Asymmetric Heating of the HR 4796A Dust Ring Due to Pericenter Glow
我们用8米双子座望远镜获得了经过充分研究的HR 4796A尘埃环在18和25微米处的新分辨率图像。这些图像证实了先前在中红外、近红外和光源光学图像中观察到的空间范围。我们检测到的亮度和温度的不对称性，使东北侧的灰尘是明亮和温暖的比灰尘在SW。我们表明，所谓的近心辉光模型占这些不对称性，从而确认和扩展我们以前的分析。在这种情况下，尘埃环的中心偏离恒星，这是由于具有偏心轨道的天体的引力摄动导致尘埃粒子轨道上的强制偏心。2微米硅酸盐尘埃颗粒和强迫偏心率为0.06的模型同时适合在两个波长的观测。我们还表明，用于表征盘的热发射特性的参数也可以占在较短波长的散射光图像中观察到的盘的不对称性。
2010-11-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dust rings trap protoplanets on eccentric orbits and get consumed by them
本研究利用三维双流体嵌套网格模拟发现尘埃环附近存在两条稳定偏心轨道，可锁定原行星抑制其迁移并吸积尘埃，其中外侧轨道捕获机制稳健，使行星能高效吸积并在约十万年达到失控气体吸积临界质量。
2024-07-23 astro-ph.EP
Planetesimal and planet formation in transient dust traps
本文研究原行星盘中瞬态气压极大值如何聚集尘埃并转化为星子，进而通过卵石吸积形成行星，并开发数值模型验证其对星子和行星持续形成的促进作用。
2024-02-18 astro-ph.EP
Can scallop-shell stars trap dust in their magnetic fields?
开普勒和TESS任务中出现的一个难题是，在年轻的疏散星团和恒星形成区中，一小部分快速旋转的M矮星的光变曲线存在无法解释的下降。我们提出了一个可能的解释的理论调查-这是由尘埃云被困在恒星磁场。观测到的下沉的深度和持续时间使我们能够直接估计尘埃云的线性范围及其与旋转轴的距离。发现下降在0.4- 4.8%之间。我们发现，它们的距离是接近的共同旋转半径：典型的位置稳定点，带电粒子可以被困在恒星磁层。我们估计的电荷获得的尘埃粒子由于碰撞与日冕气体，从而确定的最大晶粒尺寸，可以磁支持，停止距离由于气体阻力和时间尺度上的尘埃粒子可以扩散出一个稳定的点。利用观测到的活动M矮星V374 Peg的磁场，我们模拟了这些尘埃云的分布，并产生了合成光变曲线。我们发现，对于1微米的尘埃颗粒，光变曲线有1% - 3%的下降，可以支持$10^{12}$ kg数量级的质量。我们的结论是，磁性捕获的尘埃云（可能来自残留的盘吸积或潮汐破坏的小行星或彗星体）能够解释开普勒和TESS数据中的周期性下降。
2022-11-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Investigating the asymmetric chemistry in the disk around the young star HD 142527
本研究利用ALMA存档数据研究年轻恒星HD 142527周围不对称原行星盘的化学性质，获取分子清单并分析尘埃陷阱的影响，发现冰幔热升华对盘外天气相组成作用有限，CO雪线位于尘埃陷阱外，支持H2CO冷气相形成机制。
2023-04-13 astro-ph.EP
Circumstellar dust distribution in systems with two planets in resonance
我们通过数值模拟研究了两颗行星共振锁定和向外迁移对出生地周盘尘埃分布的影响。我们的目标是测试尘埃分布是否表现出独特的特征，这些特征是由行星共振的引力摄动、气体的演化及其对尘埃颗粒动力学的影响之间的相互作用引起的。我们专注于3：2和2：1共振，其中捕获可能是由木星和土星质量的行星的会聚迁移引起的，在共同的间隙形成之前，随后向外（或向内）迁移。模型显示，在尘埃成分中也会形成一个共同的间隙--类似于一个单一的、更大质量的行星会产生的间隙--向外迁移导致尘埃间隙逐渐扩大，并与气体间隙脱钩。随着系统的发展，在尘埃分布中观察到一个明显更宽的间隙，该间隙不再与内部盘区域中的气体间隙重叠。在气隙的外缘，行星的向外迁移产生了密度过大的尘埃粒子，这些尘埃粒子在3：2和2：1共振中的演化方式不同。对于3：2，在间隙的外边缘处的灰尘捕集器是部分有效的，并且颗粒的显著部分通过间隙过滤。对于2：1共振，陷阱是更有效的，很少的颗粒穿过间隙，而绝大多数聚集在间隙的外边缘。
2018-12-18 astro-ph.EP
Models and Observational Predictions of Dust Traps in Protoplanetary Discs
University College London（伦敦大学学院）
研究通过模型和观测分析，探讨原行星盘中尘埃陷阱的形成机制及影响因素，强调尘埃破碎速度与粘性参数对尘埃保留和观测特征的关键作用。
2026-01-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Trajectory-Based Dust Evolution in Disks: First Results from the RAPID Simulation Code
Konkoly Observatory, HUN-REN CSFK（孔科利天文台，HUN-REN CSFK）；CSFK, MTA Centre of Excellence（CSFK，马塔尔科学院卓越中心）
RAPID模拟显示，盘中尘埃演化高度依赖于物理条件，尘埃陷阱的有效性受粘性、碎裂速度和死区宽度影响。
2026-01-04 astro-ph.EP
Multi-wavelength ALMA Imaging of HD 34282: Dust-trapping Signatures of a Vortex Candidate
Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University（北京大学科维理天文与天体物理研究所）；Department of Astronomy, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院天文学系）；Department of Astrophysical Sciences, Princeton University（普林斯顿大学天体物理学系）；Max-Planck-Institut fur Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；Department of Physics, National Sun Yat-Sen University（国立中山大学物理系）；Center of Astronomy and Gravitation, National Taiwan Normal University（国立台湾师范大学天文与引力研究中心）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿大学莱顿天文台）；Konkoly Observatory, HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences（孔科利天文台，匈牙利研究与创新网络地球科学与天文学研究中心）
通过ALMA观测HD 34282盘的毫米波连续发射，发现尘埃陷阱迹象，支持涡旋候选者的存在。
2026-03-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dust growth, fragmentation and self-induced dust traps in PHANTOM
我们提出了一个尘埃的增长和碎片化模块在公共光滑粒子流体动力学（SPH）代码PHANTOM的实现。该模块与本文件一起提供给公众使用。凝聚模型认为当地单分散粉尘粒径分布周围的单一值，所携带的SPH颗粒。随着演示的模型，实施和测试，我们展示了几个典型的拱星盘模拟的增长和碎片，并回顾以前的结果。该模块还与辐射转移代码MCFOST接口，MCFOST通过生成合成图，方便了模拟与ALMA观测之间的比较。具有生长和碎裂的星周盘模拟再现了Gonzalez等人首先提出的“自诱导尘埃陷阱”机制，支持它的存在。具有这种机制的圆盘的合成图像表明，ALMA可以检测到它是一个明亮的轴对称环，距离恒星几十个AU。通过这篇论文，我们的目标是提供一个公共工具，能够研究和探索与行星形成相关的各种应用中的尘埃生长。
2021-08-02 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Growing and Trapping Pebbles with Fragile Collisions of Particles in Protoplanetary Disks
最近的实验室实验表明，冰尘颗粒的破坏性碰撞发生的速度比以前认为的要低得多。当这些新的速度被认为是从尘埃演化模型的实验室实验，增长到卵石大小的原行星盘（PPD）是困难的。这可能与（亚）毫米观测相矛盾，并对星子和行星的形成提出挑战。我们调查所需的条件，在尘埃演化模型中的生长和捕获的PPDs卵石时，在整个磁盘的碎片化速度为1毫秒$^{-1}$。我们区分控制湍流速度，垂直搅拌，径向扩散和气体粘性演化的影响的参数，总是假设颗粒不能扩散速度（径向或垂直）比气体。为了形成卵石并产生有效的颗粒捕获，控制颗粒湍流速度的参数必须很小（$δ_t\lesssim10^{-4}$）。在这些情况下，垂直沉降可以限制卵石的形成，这也防止了颗粒捕获。因此，设置颗粒垂直沉降的参数必须是$δ_z<10^{-3}$。我们的研究结果表明，不同的颗粒和气体扩散参数的组合可以导致一个大的多样性毫米通量和尘埃盘半径。当卵石形成发生和捕获是有效的，间隙和环具有更高的对比度在毫米发射比在近红外。在无效捕获的情况下，在两个波长处也形成结构，从而在NIR中产生更深和更宽的间隙。我们的研究结果强调了获得气体和粒子扩散参数的观测约束以及短波长和长波长处的间隙特性的重要性，以更好地了解PPD的基本特征和在这些物体中观察到的结构的起源。
2020-11-27 astro-ph.EP
The Effect of Dust Evolution and Traps on Inner Disk Water Enrichment
本文通过含挥发物的盘演化模型研究原行星盘间隙作为尘埃陷阱如何影响内盘水富集，发现间隙存在比雪线外星子形成更能调控卵石和挥发物向内盘的输送。
2023-07-04 astro-ph.EP
Physics of Planet Trapping with Applications to HL Tau
我们探讨行星形成的HL Tau盘和ALMA观察到的突出的差距和环的可能来源。我们调查是否尘埃间隙所造成的动态捕获的行星胚胎在冰线丰富的挥发物。HL Tau磁盘（总质量，大小）在其当前的年龄的全球性能被用来约束一个不断发展的分析磁盘模型描述其温度和密度分布。通过对水冰线附近行星的行星-盘相互作用进行详细分析，包括对尘埃不透明度的严格处理，我们证实水的丰度（每H = 1.5 × 10 ^-4个分子）足以将行星困在其冰线处，因为不透明度的转变。当水的丰度减少50%时，行星捕获消失。我们的分析扩展到其他行星陷阱：热转换，死区边缘，和CO_2冰线，发现类似的陷阱。通过星子吸积的行星的形成计算动态捕获胚胎在水冰线，死区，和热转换。最终产物在内盘（R < 3 AU）的轨道上运行，ALMA无法分辨，质量在地球质量以下到5个木星质量之间。虽然我们发现尘埃间隙与CO_2、CH_4和CO冰线的径向位置很好地对应，但在这些半径处的星子吸积速率太小，不足以在100万年内形成大的胚胎。
2019-01-03 astro-ph.EP
Hints on the origins of particle traps in protoplanetary disks given by the $M_{\rm{dust}}-M_{\star}$ relation
对原行星盘的人口统计调查主要是与ALMA一起进行的，它提供了在不同恒星类型的恒星周围和不同恒星形成区域中的大范围盘尘埃团（$M_{\rm{dust}}$）的资料。这些调查发现，$M_{\rm{dust}}$和$M_{\star}$之间的幂律关系在时间上变陡，但对于过渡盘（TD）也是平坦的。我们进行了尘埃演化模型，其中包括扰动的气体表面密度与不同的振幅调查粒子捕获的效果上的$M_{\rm{dust}}-M_{\star}$关系。这些扰动的目的是模仿来自行星的压力颠簸。我们专注于不同的恒星和磁盘的质量所造成的影响，系外行星的统计数据表明，恒星质量和金属丰度的行星质量的依赖。尘埃演化的模型可以重现所观察到的$M_{\rm{dust}}-M_{\star}$关系在不同的恒星形成区域时，包括强大的压力颠簸，当磁盘质量与恒星质量的比例（情况下，$M_{\rm{disk}}=0.05\,M_\star$在我们的模型）。这一结果是由于尘埃捕获和尘埃增长超过厘米大小的颗粒内的压力隆起。然而，平坦的关系$M_{\rm{dust}}-M_{\star}$的TD和磁盘的子结构不能复制的模型，除非形成的巨砾被抑制内的压力隆起。在来自行星的压力颠簸的背景下，我们的结果与目前的系外行星统计数据一致，即巨行星的发生率随着恒星质量的增加而增加，但我们无法得出关于低质量恒星所需行星类型的结论。这归因于这样的事实，即对…
2020-02-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Kinematical signs of dust trapping and feedback in a local pressure bump in the protoplanetary disk around HD 142527 revealed with ALMA
我们分析了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列获得的HD 142527周围原行星盘中3至0.4 mm六个波长的连续辐射和13 CO和C18 O（1-0，2-1和3-2）线的档案数据。利用灰体平板模型对6个波段的光谱能量分布进行拟合，估算了尘埃表面密度和尘埃吸收系数β的光谱指数分布。我们还通过拟合C18 O光谱估计了气柱密度的分布，并通过将开普勒圆盘模型拟合到C18 O数据来测量圆盘旋转。我们在HD 142527星盘西北部的尘埃环内部和外部发现了超开普勒和次开普勒旋转，这表明存在局部压力隆起。与我们估计的尘埃和气体分布相比，压力凸起的位置与尘埃密度比盘中平均值高三倍、气尘质量比低三倍的区域一致，表明尘埃被困在压力凸起中。然而，我们推导的β分布和压力冲击的位置之间没有相关性。此外，我们发现防尘环的宽度与压力凸起的宽度相当或大于压力凸起的宽度，这可能表明灰尘反馈在压力凸起中是显著的。
2020-10-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gas trapping of hot dust around main-sequence stars
2006年，织女星被发现显示出过量的近红外辐射。现在的巡天观测发现，五分之一的主序星都有这种现象，而且有各种各样的光谱型和年龄。这些过剩被解释为非常接近其恒星的小而热的尘埃颗粒的数量，它们必须来自彗星或小行星。然而，大量存在这样的颗粒是神秘的，因为它们应该迅速升华或被吹出系统。在这里，我们研究了一种产生过剩的潜在机制：在辐射力作用下向内迁移的尘埃在恒星附近升华，释放出适量的气体，然后捕获后续的颗粒。这种机制既不需要专门的系统架构，也不需要高的尘埃供应率，并且可以在不同的恒星类型和年龄中运行。该模型自然地再现了推断的尘埃种群的许多特征，特别是它们的位置，对小颗粒的偏好，陡峭的尺寸分布，以及尘埃位置随恒星光度的缩放。对于类太阳恒星，该机制可以产生2.2微米的过量，比观测所需的8.5微米大一个数量级。然而，对于A型恒星，模拟的近红外线过量仅是中红外线的两倍;颗粒必须比我们模型中捕获的颗粒小5-10倍，才能解释A型恒星周围观察到的近红外线过量。任何对A星的热尘埃解释的进一步进展都需要一种方法，使颗粒变得非常热，而不会迅速升华或被吹出系统。
2020-08-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hot exozodis: cometary supply without trapping is unlikely to be the mechanism
在五分之一的主序星周围探测到过量的近红外辐射，但其性质是一个谜。这些过量被解释为非常接近其恒星的小而热的尘埃（“热的外行星”）的热辐射，但这些颗粒应该迅速升华或被吹出系统。到目前为止，还没有一个模型能够完全解释这一现象。文献中普遍提出的一种机制是彗星供应，即掠星彗星在恒星附近沉积尘埃，补充颗粒升华和井喷的损失。然而，我们表明，这种机制本身是非常不可能负责热exozodis。我们模拟恒星掠食彗星释放的尘埃颗粒的轨迹和大小演变，以建立再现热exozodi观测所需的尘埃和彗星特性。我们发现，只有当尘埃喷出物在释放时具有非常陡峭的尺寸分布，并且尘埃沉积速率非常高时，彗星的供应才能重现观测结果。这些要求与我们目前对彗星尘埃和行星系的理解强烈矛盾。因此，彗星的供给不太可能是造成热的exozodis的唯一原因，因此如果要重现观测结果，可能需要结合一些尘埃捕获机制（如气体或磁性捕获）。
2022-09-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence for a massive dust-trapping vortex connected to spirals: a multi-wavelength analysis of the HD~135344B protoplanetary disk
螺旋臂、环和大尺度的不对称性是在对原行星盘的高分辨率观测中观察到的结构，似乎一些在散射光中显示螺旋臂的盘在毫米级的尘埃中也显示出不对称性。HD~ 135344 B就是其中之一。行星被认为是这些结构的起源，但迄今为止还没有观察到行星。我们研究了HD~ 135344 B盘的非对称结构的性质，以了解该盘中螺旋和非对称的起源。最终，我们的目标是了解是否需要一个或多个行星来解释这种结构。我们提出了新的ALMA次0.1”分辨率观测波段3和4。高空间分辨率使我们能够表征磁盘的毫米尘埃形态。连续发射的低光学深度探测了涡旋中的大部分尘埃。此外，我们将新的观测结果与档案数据相结合，进行多波长分析，并获得有关尘埃分布和不对称内部属性的信息。我们将非对称盘分解为对称环+非对称新月，并观察到：（1）光谱指数在涡旋中心强烈减小，与大颗粒的存在一致;（2）首次观察到涡旋峰值随波长的方位角移动;（3）涡旋的方位角宽度在较长波长处减小，正如尘埃陷阱所预期的那样。这些特征允许确认作为涡流的不对称性的性质。最后，旋涡总质量的下限是$0.3 M_{\rm Jupiter}$。考虑到这一估计中涉及的不确定性，涡旋的实际质量可能更高，并且可能在发射螺旋臂所需的值（$\sim 4\,\rm M_{\rm Jupiter}$）内，类似于在散射光中观察到的那些。
2018-09-11 astro-ph.EP
Spiral Structure and Differential Dust Size Distribution in the LkHa 330 Disk
尘埃捕获加速了尘埃粒子的凝聚，因此它代表了形成星子的第一步。我们报告的$H$带（1.6微米）线性偏振观测和0.87毫米的干涉连续观测对一个过渡盘LkHa 330。结果，在$H$带发射中检测到一对螺旋臂，并且在0.87 mm连续发射中检测到不对称（潜在的臂状）结构。我们讨论了旋臂和不对称结构的起源，并提出一个巨大的看不见的行星是最合理的解释。还通过不透明度指数（β）研究了粉尘捕获和晶粒生长导致不对称结构的可能性，通过绘制从我们的SMA观察到的0.87 mm和从文献中的1.3 mm之间观察到的SED斜率。结果表明，颗粒是难以区分的ISM类尘埃在东侧（$beta = 2.0 pm 0.5$），但在西侧$beta = 0.7^{+0.5}_{-0.4}$小得多，表明差异的尘埃大小分布之间的磁盘的两侧。结合近红外和亚毫米波的观测结果，我们推测旋臂存在于盘的上表面，而非对称结构存在于盘的内部。未来的观测在厘米波长和差分偏振成像在其他波段（Y至K）的极端AO成像仪需要了解如何大尘埃颗粒的形成，并进一步探索尘埃盘中的分布。
2016-07-21 astro-ph.EP
A Dust-Trapping Ring in the Planet-Hosting Disk of Elias 2-24
通过高分辨率 ALMA 观测，研究证实 Elias 2-24 原行星盘亮环存在尘埃捕获，并约束了湍流、气尘比、尘埃盘质量及间隙深度。
2024-06-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
