由恒星电离辐射引起的光蒸发被认为在年轻恒星周围的星盘扩散中起着重要作用。由Hollenbach等人开发的无尘圆盘的质量损失模型目前被认为是一种传统的模型,并已被用于各种各样的研究。然而,这个模型中的速率是由所谓的1+1D近似电离辐射传输得出的,该近似假设漫射辐射在垂直于圆盘的方向上传播。在这项研究中,我们重新无尘磁盘的光蒸发通过解决二维轴对称辐射转移稳态磁盘。与传统模型不同的是,我们确定直接恒星辐射比在磁盘表面的扩散场更重要。电离边界处的径向密度分布由指数为-3/2的单次幂律表示,而不是传统的双次幂律。对于这种分布,整个星盘的光蒸发率可以写成中心恒星电离光子发射率Phi_EUV和星盘外半径r_d的函数,如下所示:Mdot_PE = 5.4 x 10^-5 x(Phi_EUV/10^49 sec^-1)^1/2 x(r_d/1000 AU)^1/2 Msun/yr。这个新的速率取决于外盘半径,而不是传统模型中的引力半径,这是由于外盘环对质量损失的贡献增加所致。此外,我们讨论了它的应用,以今天以及原始恒星的形成。
英文摘要:
Photoevaporation by stellar ionizing radiation is believed to play an important role in the dispersal of disks around young stars. The mass loss model for dust-free disks developed by Hollenbach et al. is currently regarded as a conventional one and has been used in a wide variety of studies. However, the rate in this model was derived by the crude so-called 1+1D approximation of ionizing radiation transfer, which assumes that diffuse radiation propagates in a direction vertical to the disk. In this study, we revisit the photoevaporation of dust-free disks by solving the 2D axisymmetric radiative transfer for steady-state disks. Unlike that solved by the conventional model, we determine that direct stellar radiation is more important than the diffuse field at the disk surface. The radial density distribution at the ionization boundary is represented by the single power-law with an index -3/2 in contrast to the conventional double power-law. For this distribution, the photoevaporation rate from the entire disk can be written as a function of the ionizing photon emissivity, Phi_EUV, from the central star and the disk outer radius, r_d, as follows: Mdot_PE = 5.4 x 10^-5 x (Phi_EUV/10^49 sec^-1)^1/2 x (r_d/1000 AU)^1/2 Msun/yr. This new rate depends on the outer disk radius rather than on the gravitational radius as in the conventional model, caused by the enhanced contribution to the mass loss from the outer disk annuli. In addition, we discuss its applications to present-day as well as primordial star formation.
The Nature of Transition Circumstellar Disks II. Southern Molecular Clouds
过渡盘天体是前主序星,几乎没有或没有近红外线过剩和显着的远红外线过剩,这意味着内部不透明孔在他们的磁盘。在这里,我们提出了一个多频率的研究过渡盘候选人位于狼疮I,III,IV,V,VI,南冕座,天蝎座。补充斯皮策提供的信息与自适应光学(AO)成像(钠钴,VLT),亚毫米测光(APEX),和中阶梯光栅光谱(麦哲伦,杜邦望远镜),我们估计的多重性,磁盘质量,吸积率为每个对象在我们的样本,以确定其内部孔的机制可能负责。我们发现我们的过渡盘在光谱能量分布形态上表现出丰富的多样性,盘质量范围从lsim 1到10 M JUP,吸积率范围从lsim 10 -11到10-7.7 M \odot yr-1。在我们样本中的17个真正的过渡盘中,有三个,九个,三个和两个物体分别与巨大的行星形成,晶粒生长,光蒸发和碎片盘相一致。两个盘可能是环双星,这提供了潮汐截断作为内洞的另一种起源。我们发现同样的异质性的过渡盘人口在狼疮III,IV,南冕在我们以前的分析过渡盘蛇夫座,而所有过渡盘候选人选择在狼疮V,VI原来是污染的背景渐近巨星分支星。所有被归类为光蒸发盘的过渡盘都具有较小的盘质量,这表明光蒸发必须比最新模型预测的效率低。这三个系统是巨大行星的绝佳候选者,它们可能是利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列研究行星形成的宝贵实验室。
The Circumstellar Disk Mass Distribution in the Orion Trapezium Cluster
我们提出了一个亚毫米干涉测量的结果,在猎户座梯形星团的拱星盘。我们观察到880微米的连续发射从55个磁盘使用亚毫米阵列,并检测到28个磁盘以上的3西格玛意义与通量之间的6-70毫焦和均方根噪声之间的0.7-5.3毫焦。尘埃质量和上限来自于从较长波长观测外推的自由-自由发射以上的亚毫米过量。在我们的0.0084太阳质量的完整性极限之上,盘的质量分布类似于金牛座-御夫座和蛇夫座的II类盘,但在0.04太阳质量处被截断。我们发现,盘的质量和半径分布是一致的梯形星团磁盘的形成~ 100万年前和随后的光蒸发的紫外辐射场从θ-1 Ori C。在金牛座和四边形星团中,半径在60天文单位内的最小质量太阳星云所占的比例估计为11-13%,这表明在这个巨大的恒星形成区域形成太阳系的潜力并没有受到影响。
The A-shell star Phi Leo revisited: its photospheric and circumstellar spectra
我们在以前的工作中已经提出,在朝向A型壳层恒星$ϕ$ Leo的Ca ii K线中观察到的可变的红移和蓝移吸收特征可能是由于在拱星(CS)环境中的固态彗星状天体。我们的目标是扩大我们的观测研究,这个对象的其他特征谱线的A型光球以及线产生的CS壳。我们已经获得了2015年12月至2019年1月在不同望远镜上收集的500多个高分辨率光谱。我们分析了一些光球谱线,特别是Ca i 4226和Mg ii 4481,以及拱壳层谱线Ca ii H\&K,Ca ii IR三重谱线Fe ii,Ti ii,和巴耳末谱线H $α$和H $β$。我们的观测研究表明,$ϕ$狮子座是一个可变的$δ$ Scuti星,其光谱显示显着的转储和颠簸叠加在光球线轮廓,这改变了他们的强度和锐度,传播从蓝移到更多的红移径向速度和持续数小时,可能产生的非径向脉动。与此同时,所有的壳线提出了一个发射$\sim$ 3公里/秒的核心的CS功能,和两个可变的吸收最小值在两侧的排放。在Ca Ⅱ H Ⅱ &K、Fe Ⅱ和Ti Ⅱ谱线中观察到的变化发生在从几分钟到几天的任何时间尺度上,并且观察运行,但在不同谱线之间没有任何明确的相关性或可识别的时间模式。在H $α$的情况下,CS贡献也仅在一次观测运行中是可变的。我们认为,$ϕ$狮子座是一个快速旋转的$δ$盾牌星包围着一个可变的,(几乎)边缘CS盘可能重新供应的$δ$盾牌脉动。
Alma Mater Studiorum Università di Bologna(博洛尼亚大学);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Universitäts-Sternwarte, Ludwig-Maximilians-Universität(慕尼黑大学大学天文台);Steward Observatory, The University of Arizona(亚利桑那大学斯图尔德天文台);School of Physics, Trinity College Dublin(都柏林三一学院物理学院);INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste(意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台);Universität Heidelberg(海德堡大学);Università degli Studi di Palermo(巴勒莫大学)
The dispersal of protoplanetary discs. II: Photoevaporation models with observationally derived irradiating spectra
年轻的太阳型恒星是已知的强X射线发射体,它们的X射线光谱已经被广泛研究。来自中央恒星的X射线可能在星周物质的热力学和化学以及年轻行星的大气演化中发挥关键作用。在本文中,我们提出了模型光谱的基础上,来自观测的年轻恒星的猎户座星云星团的钱德拉猎户座超深计划(COUP)的光谱参数。光谱,然后用来计算新的光蒸发处方,可用于光盘和行星人口合成模型。我们的模型清楚地表明,盘风的质量损失率控制的恒星光度在软(100 eV - 1 keV)X射线波段。提供了新的分析关系的质量损失率和配置文件的光蒸发风作为一个功能的光度在软X射线波段。观察到的和预测的过渡盘统计之间的协议适度提高使用新的光谱,但观察到的人口强吸积大腔盘仍然不能再现这些模型。此外,我们的模型预测人口的非吸积过渡盘没有观察到。这突出了考虑外层圆盘中毫米级尘埃颗粒耗尽的重要性,这可能是尚未发现此类圆盘的原因。
Rubidium and zirconium abundances in massive Galactic asymptotic giant branch stars revisited
发光的银河OH/IR星已被确定为正在产生HBB和Li的大质量(>4-5 M_s)AGB星。它们的Rb丰度和[Rb/Zr]比值来自流体静力学模型大气,是显着高于预测从AGB核合成模型,提出了一个问题,我们的理解AGB的演变和核合成。我们报告新的Rb和Zr丰度的大规模银河系AGB星的完整样本,以前研究的流体静力学模型,通过使用更现实的扩展模型大气。我们使用的频谱合成代码Turbospectrum的修改版本,并考虑存在的拱星信封和径向风。Rb和Zr丰度分别从7800 A Rb I共振线和6474 A ZrO带头确定,并且我们探索导出的丰度对扩展模型中的恒星(Teff)和风(M_loss,beta和vexp)参数变化的敏感性。将从最佳光谱拟合得出的Rb和Zr丰度与最新的AGB核合成理论模型进行比较。新的Rb丰度远低于(甚至1-2 dex)与流体静力学模型得出的,而Zr丰度是相似的。Rb I线剖面和Rb丰度对M_2损失率非常敏感,但对风速律和vexp(OH)的变化不太敏感。我们证实了早期的初步结果的基础上,一个较小的样本的大质量富O AGB星,使用扩展的大气模型可以解决之间的差异AGB核合成理论模型和银河系的大质量AGB星的观测。然而,Rb丰度仍然强烈地依赖于M_loss,这在这些AGB星中是未知的。为了打破模型的简并性,得到这些大质量AGB星的Rb丰度,需要精确的M_损失率。
Planetary atmospheric escape and disk formation around WDJ0914+1914
Instituto de Astronomía Teórica y Experimental (CONICET-UNC)(理论与实验天体物理研究所);Instituto de Astrofísica de La Plata, CCT La Plata-CONICET-UNLP(拉普拉塔天体物理研究所);Departamento de Física, Universidad Técnica Federico Santa María(圣马利亚技术大学物理系);Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学核科学研究所);Department of Physics, University of Warwick(华威大学物理系)
A $λ=1.3$ millimeter Survey for Disks around Herbig Be Stars
Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森天体物理中心);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);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);School of Physics, Trinity College Dublin, the University of Dublin(都柏林大学三一学院物理学院)