Dispersal of protoplanetary disks by central wind stripping
我们提出了一个模型的分散原行星盘的风从中心的恒星或内部磁盘。这些风倾斜地撞击外展盘表面，并通过将盘材料夹带在位于中平面上方几个盘尺度高度的风盘界面处的向外径向移动流中而剥离盘材料。圆盘分散时间取决于圆盘材料流入湍流剪切层界面的卷吸速度。如果卷吸效率约为当地声速的10%，这可能是一个上限，那么对于一个表面密度为10^3 g cm^{-2}的圆盘，一颗太阳质量的中心恒星，以及外流速率为10^{-8} Msun/yr和终极速度为200 km/s的风，在1 AU处的扩散时间约为600万年。与光蒸发和粘性演化相比，只有在低吸积率（< 10^{-8} Msun/yr）和风外流率接近这些吸积率的情况下，风剥离才是主要机制。这种情况是不寻常的，因为一般流出率小于吸积率的0.1。
2009-04-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Determining dispersal mechanisms of protoplanetary disks using accretion and wind mass loss rates
了解原行星盘的吸积和扩散的起源是研究行星形成的基础。最近的数值模拟表明，发射风是不可避免的磁盘进行磁驱动吸积和/或暴露于外部紫外线辐射。观测也暗示盘状风是常见的。我们将探讨如何风的质量损失率可以用来作为一个探测盘吸积和扩散。作为一个概念验证的研究，我们专注于磁离心风，MRI（磁旋转不稳定性）湍流，和外部photoevapotaion。通过开发一个简单的，但物理动机的磁盘模型，并将其与文献中的模拟结果相结合，我们计算的质量损失率作为外部UV通量的函数为每个机制。我们发现，不同的机制导致不同程度的质量损失率，表明盘吸积和分散的起源可以确定，通过观察风的质量损失率从每个机制。这一发现为行星形成提供了重要的启示。因此，这项工作表明，正在进行的和未来的观测风的质量损失率的原行星盘是至关重要的，以可靠地约束原行星盘如何随着时间的推移和如何行星形成发生在磁盘。
2022-01-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
The effect of stellar evolution on dispersal of protoplanetary disks: Disk fraction in star-forming regions
本研究通过一维长期盘演化模拟，纳入黏滞吸积、MHD风和光致蒸发及恒星光度演化，发现恒星演化可显著改变盘消散时间与盘分数，使其更符合观测。
2025-03-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Photoevaporative Dispersal of Protoplanetary Disks around Evolving Intermediate-mass Stars
我们的目标是了解恒星演化对原行星盘演化的影响。我们特别关注的磁盘周围的中等质量（IM）的恒星，比低质量的演化更快的演化。我们数值求解了0.5-5太阳质量恒星周围的盘的长期演化，考虑粘性吸积和恒星远紫外（FUV），极紫外（EUV）和X射线辐射驱动的光蒸发（PE）。我们还考虑了恒星演化和PE率的时间演化。我们发现IM星的FUV，EUV和X射线光度随着恒星结构，恒星有效温度或吸积率的时间演化而在几个百万年内按数量级演化。因此，PE率也随时间的数量级，我们得出结论，恒星演化是至关重要的磁盘演化IM星周围。
2021-03-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dispersal of protoplanetary disks by the combination of magnetically driven and photoevaporative winds
研究了磁驱动盘风（MDW）和热驱动光蒸发风（PEW）在原行星盘长期演化中的作用。我们开始模拟从早期阶段，其中磁盘质量是$0.118\,{\mathrm{M}_{\odot}}$周围的$1\,{\mathrm{M}_{\odot}}$明星和跟踪的演变，直到磁盘是完全分散。我们将质量损失PEW和质量损失和磁制动（风力矩）MDW，除了粘性吸积，粘性加热，和恒星辐射。我们发现，MDW和PEW分别有不同的角色：磁驱动风蒸发材料从内部磁盘在早期阶段，而光蒸发具有主导作用，在后期阶段的外部（$\gtrsim1\,$ au）磁盘。盘的寿命，这取决于MDW，PEW，和粘性吸积的组合，显示了一个大的变化的$\sim1$ - $20\,$ MYR的气体主要是分散的MDW和PEW的情况下，具有低粘度和寿命是敏感的质量损失率和扭矩的MDW，而寿命是不敏感的，当粘度高时，这些参数。即使在非常弱的湍流盘，MDW和PEW的合作，使磁盘分散在几个百万年。
2021-11-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Protoplanetary disc evolution and dispersal: the implications of X-ray photoevaportion
我们探讨了X射线光蒸发在粘性演化的T-Tauri盘的演化和扩散中的作用。我们发现，X射线光蒸发风率与X射线光度成线性比例关系，因此，在太阳型金牛座T星（10 e 28 - 10 e 31 erg \s）观测到的X射线光度范围内，产生了速率为10 e-10- 10 e-7 M_sun/yr的强盘风。我们使用风的解决方案，从辐射流体动力学模型，耦合到粘性演化模型，以构建一个人口合成模型，使我们可以研究不断变化的光盘和所谓的“过渡盘”的物理特性。目前的观测光盘的寿命和吸积率可以匹配我们的模型假设粘度参数α = 2.5e-3。我们的模型证实，X射线在原行星盘的演化和扩散中起着主导作用，从而产生了所观察到的不同人口的内孔“过渡”源，其中包括那些与大规模的外盘，那些与气体在其内孔和那些可检测的吸积签名。为了帮助理解所观察到的过渡盘的性质，我们提出了一个诊断图的基础上吸积率与内孔的大小，表明，与最近的索赔，许多所观察到的吸积和非吸积过渡盘可以很容易地解释X射线光蒸发。最后，我们证实了Drake等人（2009）的猜想，即吸积被X射线通过“光蒸发饥饿吸积”抑制，并预测这种效应可以引起X射线光度和吸积率之间的负相关，如猎户座数据所报告的那样。
2017-09-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Prevalent externally-driven protoplanetary disc dispersal as a function of the galactic environment
由于恒星反馈机制的影响，恒星诞生环境可以显著缩短原行星盘（PPD）的寿命。这些机制抑制行星形成的时间和质量的程度取决于当地的远紫外（FUV）场强度，恒星密度和ISM属性。在这项工作中，我们提出了第一个理论框架量化的PPD分散时间尺度的分布作为描述银河系环境的参数的函数。我们计算的概率密度函数的FUV通量和恒星密度在太阳附近。与以往的研究一致，我们发现外部光蒸发是嵌入阶段后影响局部恒星星族的主要环境相关因素。应用我们的一般处方的银河系的中央分子区（即中央~250 pc），我们预测，90%的PPD在该地区的父母分子云的分散在1万年内被摧毁。即使在这样密集的环境中，我们发现，外部光蒸发是占主导地位的光盘耗尽机制，恒星之间的动态遭遇。由于引力势较浅，低质量恒星周围的PPD对FUV引起的质量损失特别敏感。对于质量约为1 $M_\odot$的恒星，太阳附近的气体表面密度最高，PPD扩散仍然相对不受外部FUV光子的影响，PPD扩散的中位时标约为400万年。我们强调要解决的关键问题，以进一步contextualise本地银河系环境的行星形成的意义。
2019-09-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Blueshifted [OI] lines from protoplanetary discs: the smoking gun of X-ray photoevaporation
来自中心年轻恒星的高能辐射导致原行星盘的光蒸发是目前最受欢迎的模型，用来解释盘从内到外的突然分散。虽然一些理论工作提供了一个详细的描述这一过程，直接的观察验证仍然缺乏。在这些缓慢移动的原行星盘风中产生的发射谱线可能带有风结构的印记，从而提供了潜在的扩散过程的诊断。本文主要研究了6300A处的中性氧碰撞激发谱线。我们比较我们的模型预测的观测数据，并证明了热起源所观察到的蓝移低速组件这条线从原行星盘。此外，我们的模型表明，虽然这条线是一个明确的迹象，温暖，准中性盘风，典型的X射线光蒸发，其强烈的温度依赖性，使其不适合测量详细的风量，如质量损失率。
2016-05-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Simulations of Protoplanetary Disk Dispersal: Stellar Mass Dependence of the Disk Lifetime
本研究通过包含黏滞吸积、MHD风与光致蒸发的一维模拟，探究0.5-7倍太阳质量恒星周围原行星盘的演化，揭示了盘寿命随恒星质量增大而缩短的规律及相关物理机制。
2023-04-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA Survey of Lupus Class III Stars: Early Planetesimal Belt Formation and Rapid Disk Dispersal
III类恒星是那些在恒星形成区没有大量非光球红外辐射的恒星，这表明它们的原行星盘最近分散。我们用${\sim}856μ$ m的ALMA观测了1- 300万年前狼疮区的30颗III类恒星，发现了4颗星周尘埃。推断的尘埃质量是$0.036{-}0.093M_\oplus$，${\sim}1$数量级低于任何以前的测量;一个磁盘被解决与半径${\sim}80$ au。在视场中还检测到两个II类源，以及11个其他源，与亚毫米星系数计数一致。叠加未检测结果产生具有平均粉尘质量${\sim}0.0048M_\oplus$的边缘检测结果。我们寻找从CO J=3-2线的气体排放，并提出其检测NO Lup推断气体质量（$4.9 {\pm} 1.1$）${\times}10^{-5} M_\oplus$和气尘比$1.0{\pm}0.4$。结合我们的调查与第二类来源显示，在磁盘质量分布的差距，从$0.09{-}2M_\oplus$的${>}0.7M_\odot$狼星，证据的快速分散毫米大小的尘埃从原行星盘。III类盘质量分布与微星带的种群模型一致，微星带继续补充主序星周围的碎片盘。这表明，星子带的形成并不需要长寿命的原行星盘，即，在${\sim}$ 200万年内形成了星子。虽然所有4个III类盘都与碰撞补给一致，但其中两个的气体和/或中红外辐射可能表明原行星盘分散最后阶段的原始星周物质。两个没有亚毫米探测…
2020-10-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dispersal timescale of protoplanetary disks in the low-metallicity young cluster Dolidze 25
原行星盘的分散设定了行星聚集的时间尺度，因此它是行星形成理论的基本参数之一。星盘的分散由中心恒星、星盘本身和周围环境的几个特性决定。特别是，盘的金属丰度可能会影响它们的演化，即使到目前为止存在争议的结果：在低金属丰度的星团中，盘似乎迅速分散，而在麦哲伦云中，一些证据支持存在几十万年的吸积盘。在本文中，我们研究了Dolidze~25，在太阳附近的最低金属丰度的年轻的集群盘的分散时间尺度，目的是了解磁盘的演化是否是由集群的低金属丰度的影响。我们分析了钱德拉/ACIS-I观测的集群，并结合现有的光学和红外目录的区域的源目录。我们选择了Dolidze 25的有磁盘群体和无磁盘群体。我们从拟合到色星等图的等时线推导出恒星参数。我们得出的磁盘分数约为34%，中位年龄为1.2百万年。通过将这一估计与现有的年龄小于1000万年的星团的磁盘部分估计进行比较，我们的研究表明Dolidze 25的磁盘部分低于仅从其年龄所预期的。即使我们的结果是不确定的内在不确定性恒星年龄估计等时线拟合色星等图，我们认为，磁盘的Dolidze 25可能会受到环境的影响。考虑到星团中O型星的数量和恒星密度都很低，盘的扩散时间尺度更可能是由星团的低金属丰度决定的，而不是外部光蒸发或动力学相遇。
2021-04-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
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。
2021-09-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
The dispersal of protoplanetary discs -- III: Influence of stellar mass on disc photoevaporation
来自年轻太阳型恒星的强烈X射线辐射可能在星周盘的热力学和化学中起着至关重要的作用，推动它们在盘分散的最后阶段的演化以及塑造新生行星的大气。在本文中，我们研究了恒星质量对星周盘质量损失率的影响，由于X射线照射，扩展了我们以前的研究质量损失率的依赖性的X射线光度和光谱硬度。我们专注于质量在0.1到1太阳质量之间的恒星，这是当前和未来寻找潜在宜居行星任务的主要目标。当X射线光度随恒星质量相应变化时，我们发现质量损失率与恒星质量之间存在线性关系。当X射线光度保持固定时，也观察到这种线性增加，因为较低的盘纵横比允许X射线照射到达较大的半径。我们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的恒星质量的函数，可用于光盘和行星人口合成模型。我们的光蒸发模型正确地预测观察到的趋势的光盘内的寿命作为恒星质量的函数，增加陡峭度小于0.3太阳质量的恒星，表明X射线光蒸发是一个很好的候选人来解释所观察到的光盘分散过程。
2021-10-04 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Dust Processing in Protoplanetary Discs From Infall to Dispersal: the Origin of Solar System Isotopic Heterogeneities
Munich University of Applied Sciences HM（慕尼黑应用科学大学）；Eidgenössische Technische Hochschule Zürich（苏黎世联邦理工学院）；University of Zürich（苏黎世大学）
研究太阳系同位素异质性的起源，探讨盘中动态、碰撞和热过程对尘埃分布和生存的影响，强调尺寸分选在异质性形成中的作用。
2026-04-10 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Dynamics of Protoplanetary Disks
原行星盘是一种准稳态结构，其演化和扩散决定了行星形成的环境。我回顾了原行星盘演化的理论及其与观测的联系。在阐明潜在的角动量传输过程的物理学方面--包括自引力、磁旋转不稳定性、斜压不稳定性和磁制动--以及在发展通过光蒸发的盘扩散的可测试模型方面取得了实质性进展。这些过程的相对重要性取决于盘的初始质量、大小和磁化强度，以及随后的不透明度、电离状态和外部辐照。因此，盘动力学与恒星形成、前主序星恒星演化和行星形成早期的尘埃凝聚有关，并且可能因恒星而异。验证理论模型的重要性被强调，与关键的意见是那些探测磁盘结构的规模，1 AU和10 AU之间，理论是最不确定的。
2011-08-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Characterising thermal sweeping: a rapid disc dispersal mechanism
（节略）我们考虑的性质，原行星盘，正在经历由内而外清除光蒸发。特别是，我们的目标是确定条件下，原行星盘可能会经历“热扫描”，一个快速（<1 e4年）盘破坏机制，建议发生时，清除盘达到足够低的表面密度在其内部边缘和磁盘是不稳定的失控穿透的X射线。我们使用一个大的套件的一维辐射流体动力学模拟探测可观察的参数空间，这是不可行的，在更高的维度。这些模型使我们能够确定的表面密度，热扫描将接管光盘的演变，并评估这一临界表面密度作为X射线光度，恒星质量和内孔半径的函数。我们发现，这个临界面密度与X射线光度呈线性关系，增加与内孔半径和恒星质量减少，我们开发了一个分析模型，重现这些结果。这个表面密度标准，然后用来确定的演化状态的原行星盘的点，它们变得不稳定的破坏热扫描。我们发现，由光蒸发产生的过渡盘将在其内部孔达到20-40 AU时进行热扫描，这意味着具有大孔且没有吸积的过渡盘（这是先前预测的所有光蒸发模型后期阶段的结果）将不会形成。我们强调，我们已经开发的表面密度标准适用于所有情况下，光盘开发的内孔是光学薄的X射线。因此，它不仅适用于最初由光蒸发产生的洞，而且也适用于由行星潮汐影响形成的洞。
2013-09-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
The dispersal of protoplanetary discs I: A new generation of X-ray photoevaporation models
中心恒星高能辐射对行星形成盘的光蒸发作用可能是盘演化的一个重要机制，在行星系的形成和演化中可能起着重要作用。我们在这里提出了新一代的太阳型恒星的X射线光蒸发模型，一组新的流体动力学模拟的基础上，通过一个新的，显着改善，气体温度的参数化恒星辐射，详细的光电离和辐射传输计算的基础上。这是第一个一系列的文件，旨在提供一个图书馆的模型，其中包括观察到的参数空间恒星和光盘质量，金属丰度和恒星X射线属性。在这里，我们专注于太阳型恒星（0.7 M $_\odot$）相对较低的质量光盘（恒星质量的1%），并探讨恒星X射线光度的风质量损失率的依赖。我们模拟原始光盘以及过渡光盘在不同阶段的演变。我们的2D流体动力学模型，然后用来获得简单的食谱的质量损失率，适合列入一维光盘的演变和/或行星形成模型通常用于人口合成研究。典型的风诊断（[OI] 6300 $\overset{\lower.5em\circ}{\mathrm{A}}$和[NeII] 12.8 $μ$ m）的线轮廓也计算了我们的模型，发现与以前的研究大致一致。最后，我们通过一维粘性演化模型，包括我们的新的光蒸发处方进行人口研究的过渡盘，发现大约有一半的观察到的过渡盘腔和吸积率可以复制我们的模型。
2019-10-24 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Effects of photoevaporation on protoplanetary disc `isochrones'
原行星盘是恒星和行星形成的场所，它们的演化和随之而来的分散深深地影响着行星系的形成。在标准情况下，由于角动量的粘性输运，它们在~百万年的时间尺度上演化。分析自相似的解决方案，其演变预测也特定的光盘等时线的吸积率光盘质量平面。然而，由中心恒星发出的辐射所产生的光蒸发很可能主导了最内部区域的气盘扩散，为这个过程引入了另一个（更短的）时间尺度。在本文中，我们包括内部（X射线和EUV）光蒸发的光盘的演变的影响，找到一个人口的原行星盘的数值解。我们的模型自然地再现了预期的快速扩散的光盘的内部区域时，他们的吸积率相匹配的光蒸发质量损失率，与以前的研究。我们发现，光蒸发优先去除样品中最轻的光盘。最后的结果是，与直觉相反，光蒸发通过分散最轻的圆盘而增加了样品中的平均圆盘质量。与此同时，光蒸发还通过切断从外盘到内盘的物质供应来降低质量吸积率。在一个纯粹的粘性框架中，这将被解释为一个更长的粘性演化的结果，导致高估了盘的年龄。因此，我们的研究结果表明，光蒸发是一个必要的成分，包括在解释观测的大型光盘样品测量质量吸积率和光盘质量。光蒸发在等时线的形状上留下了特征性的印记。因此，在低盘质量区域的吸积率-盘质量平面中的精确数据提供了关于典型光蒸发率的线索。
2019-12-11 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The evolution of the $M_{\mathrm{d}}-M_{\star}$ and $\dot M-M_{\star}$ correlations traces protoplanetary disc dispersal
研究通过分析计算与Diskpop模拟探讨风驱动和混合情形下盘性质与恒星质量幂律斜率的演化，发现MHD风改变相关性形状，增加样本量可揭示盘演化驱动机制。
2024-07-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Towards a Global Evolutionary Model of Protoplanetary Disks
原行星盘（PPD）的全球演化图是理解行星形成的几乎所有方面的关键，标准的α盘模型一直被用来简化。同时，星盘质量损失通常归因于控制星盘扩散的光蒸发。然而，近年来，由于对PPD中非理想磁流体动力学效应的研究，已经实现了由磁化盘风驱动的吸积范式转变。我提出了一个全球PPD演变的框架，旨在将这些进展，突出风驱动的吸积和风质量损失的作用。磁盘的演变被发现在很大程度上是由风驱动的过程中，粘性传播被抑制。圆盘演化的时间尺度主要由穿过圆盘的外部磁通量的量以及圆盘损失磁通量的速度来控制。如果在演化过程中圆盘能够保持其大部分磁通量，那么圆盘的快速扩散就可以实现。此外，由于风发射需要足够的电离水平在磁盘表面（主要是通过外部远紫外线辐射），风的运动学也受到远紫外线的渗透深度和磁盘的几何形状。对于典型的几百万年的盘寿命，盘通过风损失的质量与通过吸积到原恒星上的质量大致相同，并且大部分风质量损失是通过慢风从外盘进行的。分数风的质量损失随着磁盘寿命的增加而增加。显著的风质量损失可能会大大提高尘埃与气体的质量比，并促进行星形成。
2016-03-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Rapid destruction of protoplanetary discs due to externalphotoevaporation in star-forming regions
我们分析了恒星形成区的N体模拟，以研究大质量恒星外部远紫外光蒸发对原行星盘的影响。通过改变模拟恒星形成区域的初始条件，如空间分布，净体积运动（维里比）和密度，我们调查哪些参数最影响光盘分散由于外部光蒸发的速率。我们发现，光盘分散由于外部光蒸发是更快的高度亚结构的恒星形成区域比在光滑和集中的地区。亚维里恒星形成区域发生坍缩也显示出比处于维里平衡或正在膨胀的区域更高的星盘分散率。在中等密度（$\sim$ 100 M $_{\odot}$ pc $^{-3}$）区域，半径$\geq$ 100 AU的所有原行星盘中有一半在100万年内被光蒸发，比目前观测研究提出的速度快三倍。在低密度恒星形成区（$\sim$ 10 M $_{\odot}$ pc $^{-3}$）的星盘存活时间更长，但一半的星盘仍然分散在较短的时间尺度上（$\sim$ 2 Myr）。这表明恒星形成区的初始条件将极大地影响原行星盘的演化和寿命。这些结果也意味着，要么气体巨星行星形成是非常迅速的，发生在盘的气体成分被蒸发之前，要么气体巨星只形成在低密度的恒星形成区域，那里没有大质量恒星存在，以从原行星盘中光蒸发气体。
2019-02-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Photoevaporation Can Reproduce Extended $\mathrm{H_2}$ Emission from Protoplanetary Disks Imaged by JWST MIRI
Università degli Studi di Milano（米兰大学）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Leiden University（莱顿大学）
本研究通过光蒸发模型重现JWST观测到的原行星盘H2风形态，为理解风的起源提供了新思路。
2025-11-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Rapid CO gas dispersal from NO Lup's class III circumstellar disc
我们观察了K7 III类恒星NO Lup在ALMA调查的1-3百万年狼疮协会和检测拱星尘埃和CO气体。在这里，我们表明，J = 3-2 CO排放的光谱和空间分辨，具有广泛的速度宽度${\sim}19$ kms $^{-1}$其解决的大小${\sim}1''$（${\sim}130$ au）。我们将气体排放建模为开普勒圆盘，发现一致性，但仅具有${\sim}11M_{\odot}$的中心质量，考虑到其光谱型和X-射手光谱，这是不可信的。通过将CO排放建模为具有径向速度${\sim}22$ kms $^{-1}$的流出气体，也可以找到与数据的良好拟合。我们解释NO Lup的CO排放作为第一个成像III类拱盘流出的气体。我们的结论是，CO是不断补充，但不能说这是从冰的星子或从原行星盘的最后残余的分裂。我们建议进一步的工作，探索这种CO的起源，其高于预期的速度相比，光蒸发模型。
2020-11-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Rapid radiative clearing of protoplanetary discs
由于没有观测到内部气孔半径大于50天文单位的过渡盘，这意味着从内向外分散的原行星盘必须迅速从外部区域移除气体。我们调查的作用，光蒸发在最终清除气体从低质量的光盘与内孔。特别是，我们研究了所谓的“热扫描”机制，导致快速清除光盘。热扫描最初被认为是在圆盘的X射线加热内边缘处的径向和垂直压力标度长度匹配时出现的。我们证明，这一标准不是根本的。相反，当灰尘加热盘的内边缘处的压力最大值下降到低于X射线加热气体的最大可能压力（其取决于局部X射线通量）时，发生热扫描。我们推导出新的临界峰值体积和表面密度估计快速辐射清除，在一般情况下，导致快速扩散发生不容易比以前的估计。这种由X射线驱动的热扫描对盘的效率较低的清除留下了一个问题，即什么机制可以足够快地从外盘清除气体，以解释弱线金牛座T星周围没有检测到冷气体。
2016-01-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Global Hydromagnetic Simulations of Protoplanetary Disks with Stellar Irradiation and Simplified Thermochemistry
由大规模磁场驱动的外流可能在原行星盘的演化和扩散中发挥重要作用，并为行星形成创造条件。我们扩展了我们的2-D轴对称非理想MHD模型，这些外流，通过将辐射转移和简化的热化学，探索加热如何影响风发射的双重目标，并说明如何通过诊断谱线的观测，这样的模型可以进行测试。我们的模型磁盘发射磁离心外流主要是通过磁张力，所以质量损失率增加只有适度时，热化学效应被switchedon.For典型的磁场强度，热化学和辐射加热比磁耗散更重要。我们还发现，夹带的垂直磁通量扩散出磁盘的长期时间尺度上的非理想MHD的结果。通过后处理线辐射转移，我们证明了谱线强度和时刻1地图的原子氧，HCN分子，和其他物种之间的模型与磁驱动的外流和一个较弱的，光蒸发外流显示潜在的可观察到的差异。特别是，线的形状和速度不对称的时刻-1地图可以识别从磁盘表面流出。
2020-05-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraints on photoevaporation models from (lack of) radio emission in the Corona Australis protoplanetary disks
高能恒星光子引起的光蒸发被认为是原行星盘扩散的主要驱动力之一。完全或部分电离的磁盘表面预计将产生厘米（cm）波长的自由-自由连续辐射，可以用升级的超大阵列（VLA）等干涉仪进行常规检测。我们使用深（均方根噪声下降到8 $μ$ Jy光束$^{-1}$在视场中心）3.5厘米附近（130 pc）南冕（CrA）恒星形成（SF）区域的地图，以约束磁盘光蒸发模型。我们发现，来自CrA盘源的无线电发射是令人惊讶的微弱。视场内10个源中只有3个被探测到，其通量密度为$10^2$ $μ$ Jy。然而，它们的排放中有很大一部分是非热的。未检测到的典型上限是$3σ\sim 60~μ$ γ光束$^{-1}$。假设解析表达式的自由-自由发射从极端紫外（EUV）照射，我们得到严格的上限的电离光子亮度撞击在磁盘表面$Φ_\mathrm{EUV}<1-4\times10^{41}$ s $^{-1}$。这些限制约束$Φ_\mathrm{EUV}$的低端所需的价值观EUV驱动的光蒸发模型，以清除原行星盘在观察到的几个百万年的时间尺度。因此，至少在CrA中，EUV驱动的光蒸发不太可能是磁盘分散的主要代理人。我们还比较了所观察到的X射线光度$L_X$的磁盘源与模型中，光蒸发是由这样的光子。虽然预测是不太具体的EUV的情况下，大多数观察到的通量（上限）大致与（缩放）预测一致。更深入的观察，以及预测跨越更广泛的参数空间，需…
2014-09-24 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Stellar Obliquity Excitation via Disk Dispersal-Driven Resonances in Binaries
本文重新解析了双星系统中由原行星盘消散引发的长期共振交叉对恒星自转倾角的激发机制，发现该机制能广泛产生60°至180°的倾角，且非同调盘耗散有助于维持行星轨道对齐。
2025-09-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Protoplanetary Disk Winds by Magnetorotational Instability : Formation of an Inner Hole and a Crucial Assist for Planet Formation
通过构建一个基于3D局部磁流体动力学（MHD）模拟的全球模型，我们表明，磁盘风驱动的磁旋转不稳定性（MRI）在原行星盘的气体成分的扩散中起着重要的作用。由于磁共振驱动的盘风的质量损失时间尺度与当地开普勒旋转周期成正比，因此气体盘从内部区域动态蒸发，可能会产生逐渐扩大的内孔，而相当数量的气体仍留在外部区域。盘风具有很强的时间依赖性，在每个半径处具有几倍于开普勒自转周期的准周期性，这将作为原恒星-原行星盘系统的时变观测。即使存在死区，这些特征也会持续存在，因为盘风是从电离宇宙射线和高能光子可以穿透的表面区域驱动的。此外，预测的由内而外的清除显着抑制了巨石向中心恒星的坠落和原行星的I型迁移，这有利于行星的形成和生存。
2010-06-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
The lifetime of protoplanetary discs: Observations and Theory
年轻恒星（YSO）分散其星周盘的时间尺度和方式极大地影响了行星系统的最终形成和演化。通过广泛的辐射转移（RT）模拟，我们在红外色-色平面（K-[24] vs. K-[8]）中开发了一套新的诊断图，以帮助从测光观测中对YSO的演化阶段进行分类。我们的图表可以区分具有未进化（原始）圆盘的来源与根据不同清除情景（例如同源耗尽与由内向外扩散）进化的来源，以及已经失去圆盘的来源。对附近15个恒星形成区的1500多个源的分类显示，大约39%的源位于原始盘区，而31%至32%的源从内向外分散，高达22%的源已经失去了它们的盘。在我们的样本中，只有不到2%的物体处于均匀排水状态。过渡阶段的时间尺度估计通常为几个10^5年，与恒星质量无关。因此，无论光谱类型，我们的结论是，目前可用的红外测光调查点快速（订单全球光盘寿命的10%）内向外清除光盘分散的首选模式。
2012-08-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
X-ray irradiated protoplanetary disk atmospheres II: Predictions from models in hydrostatic equilibrium
我们提出了新的模型的X射线光蒸发的拱星盘，这表明由此产生的质量损失（主要发生在径向范围10-40 AU）可能是占主导地位的分散机制的气体周围的低质量前主序星，与以前的工作者的结论相反。我们的模型结合使用MOCASSIN蒙特卡罗辐射转移代码和自洽的解决方案的流体静力学结构的照射光盘。我们估计了由此产生的光蒸发率，假设在气体温度等于局部逃逸温度的表面处有声波流出，并得出质量损失率为~10^{-9} M_sun/yr，通常比我们先前工作中的相应速率低2-10倍（Ercolano等人，2008年），其中我们没有调整辐射光盘的密度结构。稍低的速率，以及质量损失集中在略小的半径上的事实，是由于加热盘在几个AU处膨胀，这部分地屏蔽了几十个AU处的盘。(.....)我们强调的事实是，X射线光蒸发有两个一般的优势相比，光蒸发的光盘分散的极紫外线（EUV）光子，只是稍微超出莱曼极限：明显大X射线通量的年轻恒星，即使他们已经失去了他们的光盘和事实，X射线是有效的穿透更大的柱材料靠近恒星（删节）。
2009-05-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Low EUV Luminosities Impinging on Protoplanetary Disks
到达原行星盘表面的高能恒星辐射量对于确定其化学和物理演化至关重要。在这里，我们使用毫米和厘米的无线电数据来限制EUV光度撞击在14个磁盘周围的年轻（~2- 1000万年）的类太阳恒星。对于每个物体，我们确定超过尘埃热发射的长波长发射，将其归因于自由-自由盘发射，从而计算到达盘的EUV的上限。我们发现上限低于10 $^{42}$光子/秒的所有来源没有喷流和低于$5 \times 10^{40}$光子/秒的三个旧源在我们的样本。这些后者的值是低的EUV驱动的光蒸发单独清除原行星材料的时间尺度推断的意见。此外，我们的EUV上限太低，无法从三个具有慢[NeII]检测到的风的磁盘中重现[NeII] 12.81微米的光度。这表明，在这些来源的[NeII]线主要跟踪一个主要是中性风，其中Ne被电离的1 keV的X射线光子，这意味着更高的光蒸发质量损失率比单独由EUV驱动的模型预测。总之，我们的研究结果表明，高能恒星光子以外的EUV可能占主导地位的原行星盘周围的太阳恒星的分散。
2014-08-25 astro-ph.SR
Disc Clearing of Young Stellar Objects: Evidence for Fast Inside-out Dispersal
年轻恒星（YSO）分散其星周盘的时间尺度和方式极大地影响了行星系统的最终形成和演化。通过广泛的辐射转移（RT）建模，我们在红外色-色平面（K-[24] vs. K-[8]）中开发了一套新的诊断图，以帮助根据光度观测对YSO的演化阶段进行分类。我们的图表可以区分具有未进化（原始）圆盘的来源与根据不同清除情景（例如同源耗尽与由内向外扩散）进化的来源，以及已经失去圆盘的来源。对附近15个恒星形成区的1500多个源的分类显示，大约39%的源位于原始盘区，而31%至32%的源从内到外分散，高达22%的源已经失去了它们的盘。在我们的样本中，只有不到2%的物体处于均匀排水状态。过渡阶段的时间尺度估计通常为几个10^5年，与恒星质量无关。因此，无论光谱类型，我们的结论是，目前可用的红外测光调查点快速（订单全球光盘寿命的10%）内向外清除光盘分散的首选模式。
2012-10-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Characterising face-on accretion onto and the subsequent contraction of protoplanetary discs
观测表明，恒星通常在大约500万年的时间尺度上失去原行星盘。哪些机制是负责光盘耗散仍有争议。在这里，我们调查的运动通过周围介质作为一个可能的原因光盘分散。流动所施加的冲压压力可以截断盘，并且没有方位角动量的物质的吸积导致盘进一步收缩。我们推导出一个理论模型，从吸积盘理论，描述了光盘半径，质量和表面密度分布的周围介质的密度和速度的函数的演变。我们测试我们的模型进行流体动力学模拟嵌入在不同的速度和密度的流的原行星盘。我们发现，我们的模型给出了一个足够的描述的光盘半径和吸积速率到光盘的演变。模拟中的总光盘质量遵循理论预期的趋势，除了在最低密度下，我们的模拟光盘由于连续剥离而损失质量。这种剥离可能是一种数字效应，而不是物理效应。模型预测和模拟之间存在一些定量差异。这些至少部分是由圆盘中的数值粘性效应引起的，并且取决于模拟的分辨率。我们的模型可以用来作为一个保守的估计的过程中，面对吸积到原行星盘，只要在磁盘中的粘性过程可以忽略不计。该模型预测，在稠密的气体环境中，圆盘的尺寸可以大幅缩小，理论上可以扫起与其初始质量相当的气体。这个过程可能与稠密环境中的行星形成有关。
2017-02-14 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
MHD disc winds can reproduce fast disc dispersal and the correlation between accretion rate and disc mass in Lupus
行星系的最终结构取决于角动量的提取和它们所形成的圆盘的质量损失过程。理论研究表明，从盘发射的磁化风（MHD盘风）可以控制吸积和盘分散。在这项工作中，我们重新审视所观察到的磁盘人口结构的框架内的磁流体磁盘风，结合分析解决方案的磁盘演变和光盘人口的合成方法。我们表明，MHD盘风单独可以占两个磁盘的分散和吸积属性。通过假设初始吸积时间尺度（粘性时间尺度的概括）从盘到盘变化并且磁场强度的下降比气体的下降慢，再现了盘分数随时间的下降。吸积率和光盘质量之间的相关性，以及在狼疮中观察到的平均趋势周围的数据分散，然后自然再现。该模型还考虑了光盘传播的快速性。这为风驱动吸积范式中的行星形成模型铺平了道路。
2021-11-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Bright C2H emission in protoplanetary disks in Lupus: high volatile C/O>1 ratios
ALMA观测显示，原行星盘中的CO排放比预期的要微弱得多。因此，基于CO的气体质量和气体/粉尘比以前认为的低几个数量级。这可以解释为快速的气体扩散，或作为化学演化和锁定的挥发分在较大的机构导致低观测到的CO通量。后一种过程导致气体中C/O比的提高，这可以反映在像C2 H这样的分子的丰度的提高上。这项工作的目标是采用C2 H观测，以了解低CO通量是由挥发性耗尽，或快速气体耗散。我们目前ALMA周期4 C2 H观测的一个子样本的9个来源狼疮。综合C2 H排放量的确定和比较以前的CO观测和模型预测。在C2 H中检测到9个盘中的7个，其线发射几乎与13 CO一样明亮。所有的探测都比观测的典型灵敏度明显更亮，暗示了C2 H线强度的双峰分布。与DALI模型相比，只有在允许一定程度的挥发性碳和氧消耗且气体中C/O>1的情况下，观测到的C2 H通量才能再现。降低了气体/尘埃比的模型反而不能再现观测结果。发现C_2H和CN发射线之间存在比线性更陡的相关性，这与C_2H发射线受C/O变化的影响比CN发射线更大有关。环状结构都检测到C2 H和连续发射，但CN，它们似乎没有连接。Sz 71显示C2 H和CN中的环形发射，峰强度的位置一致。我们新的ALMA C2 H观测有利于挥发性碳和氧的消耗，而不是快速的气体扩散来解释大多数圆盘的微弱CO观测。
2019-09-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
A dusty origin for the correlation between protoplanetary disc accretion rates and dust masses
最近的观测揭示了原行星盘的吸积率（从紫外连续谱过量测量）与从亚毫米连续谱观测推断的质量之间的相关性。虽然粘性演化模型预测了这样的相关性，但预测值与从狼疮和上天蝎座恒星形成区域获得的数据存在紧张关系;例如，它们低估了吸积率的分散，特别是在较老的区域。在这里，我们认为，由于亚毫米观测跟踪光盘的灰尘，通过明确建模的尘埃颗粒的生长，演变和排放，我们可以更好地理解的相关性。我们表明，湍流粘度与$α\lesssim 10^{-3}$，从光盘由于径向漂移的灰尘耗尽意味着我们可以重现的范围内的质量和吸积率看到的狼疮和上斯科数据集。这个模型的一个结果是，在一个给定的尘埃质量的吸积率的上轨迹不随该地区的年龄。此外，我们发现，内部光蒸发是必要的，以产生最低的吸积率观察。为了复制正确的尘埃质量在光盘分散的时候，我们赞成相对较低的光蒸发率$\lesssim 10^{-9}~M_{\odot}~\mathrm{yr^{-1}}$的大多数来源，但不能区分EUV或X射线驱动的风。有限数量的来源，特别是在狼疮，显示出具有较高的质量比我们的模型，这可能是证据的灰尘或灰尘捕获诱导的子结构的属性的变化预测。
2020-08-17 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Evidence from stellar rotation for early disc dispersal owing to close companions
等质量的年轻低质量恒星呈现出自转周期的分布。在恒星演化的早期阶段，这种分布是由星盘锁定机制决定的。原始盘的寿命，因此，盘锁定机制的持续时间，可以显着缩短的存在下，一个密切的同伴，使旋转周期分布的密切联星不同于无论是单星或宽联星。我们使用新的数据来调查和更好地约束的范围内的年龄，组件分离和质量比的依赖性，在旋转周期分布已显着影响的光盘分散，增强了密切的同伴。我们选择了一个样本的上天蝎座协会（年龄$\sim$ 800万年）的组件已测量的分离和旋转周期，并比较其周期分布与同时代的恒星是单星。我们发现，组成部分的紧密联星的平均旋转周期短于单星。更准确地说，（0.9 $\le$ M2/M1 $\le$ 1.0）的自转周期比单星平均短$\sim$ 0.4 d;小质量比双星（0.8 $<$ M2/M1 $<$ 0.9）的旋转周期平均为$\sim$ 1.9 d的主要成分，$\sim$ 1.0 d时，次级成分比单星短。与2500万年前的$β$如画星协相比，后者中所有距离$ρ$ $\le$ 80天文单位的近距离双星都比单个恒星旋转得快，而在上天蝎座中，大约70%的恒星都发生了这种情况。我们解释增强的旋转密切的双星相对于单星的早期光盘分散诱导的密切同伴的存在的后果。
2019-06-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Giant planet migration during the disc dispersal phase
过渡盘被认为是光蒸发（PE）和巨型行星形成之间相互作用的自然结果。大质量行星减少了物质从外盘流入内盘，因此通过行星诱导光蒸发（PIPE）的过程触发了PE导致的盘分散的早期开始。在这种情况下，当行星轨道内的物质被PE移除时，形成了一个空腔，只留下外部圆盘来驱动巨行星的迁移。我们调查PE对巨行星迁移的影响，并特别关注在行星位置内具有真空腔的过渡盘的情况。这对于确定在什么情况下PE能够有效地阻止巨行星的迁移，从而影响行星群的最终轨道分布非常重要。为了这个目的，我们使用2D FARGO模拟模型迁移的巨行星在一系列的原始和过渡盘受PE。然后将结果与用于计算1D行星人口合成模型中行星迁移轨道的标准处方进行比较。FARGO的模拟显示，一旦行星所在地的圆盘耗尽了气体，行星迁移就会停止。这与冲量近似法所得到的结果相矛盾，冲量近似法预测了行星轨道内被清除的圆盘中的行星加速向内迁移。这些结果表明，冲量近似可能不适合嵌入过渡盘的行星。一个更好的近似可以用于1D模型将涉及停止行星迁移，一旦行星轨道内的材料耗尽的气体和表面密度在3：2的平均运动共振位置在外盘达到一个阈值$0.01\,\mathrm{g\,cm^{-2}}$。
2021-01-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
High-resolution [O I] line spectral mapping of TW Hya supportive of a magnetothermal wind
通过 Very Large Telescope 对 TW Hya 的高分辨率 [O I] 光谱成像发现 80% 发射限制在 1 AU 内，磁热风模型比光蒸发模型更匹配观测，质疑了光蒸发在盘消散中的重要性。
2023-06-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
The unexpected narrowness of eccentric debris rings: a sign of eccentricity during the protoplanetary disc phase
这篇论文表明，在北落师门和HD 202628恒星周围看到的偏心碎片环比标准偏心行星扰动情景（有时称为“近心辉光”）中预期的要窄。标准的假设是在半长轴$a$上有一个最初的圆形和狭窄的星子带，在气体盘被来自偏心行星的长期扰动分散后，其偏心率增加到$e_f$，导致宽度为$2ae_f$的带。在这个假设的一个小修改中，如果微行星最初是偏心的，可能会出现较窄的带，这可能是由于在富含气体的原行星盘阶段早期的行星扰动。然而，原始偏心率也可能是由增加圆盘偏心率的不稳定性引起的，而不需要任何行星。这些场景是否会在原行星盘中产生可检测到的偏心环尚不清楚，但他们仍然预测在原行星盘中的气体分散之前，应该存在狭窄的偏心星子环。PDS 70被认为是一个拥有不对称原行星盘的系统，它可能是偏心碎片环系统的前身。
2020-05-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Metallicity, planet formation, and disc lifetimes
行星在星盘内的形成必须在星盘分散的时间框架内进行，因此确定什么是分散年轻恒星周围星盘气体成分的主导过程至关重要。行星形成本身以及来自中心年轻恒星物体的高能辐射的光蒸发被认为是合理的分散机制。[abridged].本文利用X射线光蒸发和行星形成对金属丰度的不同依赖性来区分这两个过程。我们研究的金属丰度，Z，上的分散时间尺度，t_PHOT，在光蒸发模型的背景下，通过详细的热计算的一个光盘在流体静力平衡照射的EUV和X射线辐射从中央源。我们的模型显示，对于纯光蒸发模型，t_phot \propto Z = 0.52。通过分析估计，我们得到了一个更强的负功率依赖于金属盘寿命的分散模型的基础上行星形成。因此，在金属丰度较低的地区进行的盘分数普查应该能够区分这两种模型。Yasui等人最近在银河系极外侧的低金属丰度星团（[O/H] ~- 0.7dex，尘埃与气体之比~0.001）中的研究提供了初步的观测证据，表明在较低金属丰度时，盘的寿命较短，这与纯光蒸发模型的预测一致。最后，我们发展了一个分析框架来研究在核心吸积情景中金属丰度依赖的光蒸发对气体巨星形成的影响。我们表明，这种影响的会计加强的结论，行星形成有利于在较高的金属丰度。[删节]
2009-10-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chemical signatures of a warped protoplanetary disc
如果有一颗恒星或行星的伴星的轨道与星周盘不重合，星周盘可能会扭曲或破裂成不同的平面。有越来越多的观测证据表明，原行星盘具有未对准的内盘和扭曲，这可能是由于与以前未被发现的同伴的相互作用造成的，这给了我们一个诱人的迹象，表明那里可能形成行星。流体动力学和辐射转移模型表明，由于盘表面面对恒星的可变角度，温度在翘曲盘的方位角上变化，这会影响盘的化学性质。我们基于原行星盘的流体动力学模型进行化学建模，其中嵌入的行星以12 $^{\circ}$的倾角绕盘运行。即使对于这种小的未对准，包括CO和HCO $^+$的物质的丰度也在方位角上变化，这导致亚毫米线发射中可检测的方位角变化。因此，线发射的方位角变化可能表明存在一个看不见的嵌入式同伴。在解释扭曲或阴影的原行星盘的分子线图时，应考虑非轴对称的化学丰度。
2021-06-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Grand challenges in protoplanetary disc modelling
原行星讨论会议于2016年3月7日至11日在英国爱丁堡举行，包括由与会者领导的几个公开会议。本文报告了有关原行星盘多物理模拟的集体讨论，包括气体和尘埃动力学、辐射转移和化学的自洽计算。在对这些学科进行了简短的介绍之后，我们确定了一系列与其持续发展和整合相关的紧迫问题和重大挑战。然后，我们讨论解决这些挑战的潜在途径，按战略，技术和合作发展分组。本文不打算是一个审查，而是激励和指导未来的研究和合作，在典型的不同领域的基础上\textit{community driven input}，鼓励进一步的进展，我们的理解拱星和原行星盘。
2016-09-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
A semi-analytical model of the outer structure of protoplanetary discs formed by the collapse of a rotating molecular cloud
该研究从旋转Bonnor-Ebert球等温坍缩出发，推导并数值求解原行星盘结构方程，发现盘结构与初始旋转状态相关，为原行星盘演化研究提供初始条件。
2025-03-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
The vertical shear instability in poorly ionised, magnetized protoplanetary discs
原行星盘在其自转剖面中应表现出弱的垂直变化。通常这种“垂直切变”是由中心恒星辐射场驱动的斜压效应引起的，但也可能在磁离心风的发射过程中出现。因此，原行星盘会受到流体动力学不稳定性的影响，即“垂直剪切不稳定性”（VSI），其分解为湍流可能会传输适量的角动量，并促进或干扰行星形成的过程。然而，磁场可以直接通过磁张力或间接通过磁旋转湍流来抑制VSI。另一方面，原行星盘的电离率极低，如果非理想效应足够显著，可能会拯救VSI。在本文中，我们开发了一个本地的线性理论，探讨如何非理想的MHD影响的VSI，同时还推出额外的扩散剪切不稳定性。我们推导出一套分析标准，建立时的VSI盛行，然后展示它如何可以应用到一个现实的全球模型的原行星盘。我们的计算表明，在~ 10天文单位内，VSI在盘的主体中出现应该没有什么麻烦，但在盘的上部区域，它的出现敏感地取决于占优势的尘埃颗粒的大小。
2022-01-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
A circumbinary protoplanetary disc in a polar configuration
几乎所有的年轻恒星最初都被气体和尘埃的“原行星”盘所包围，在单恒星的情况下，这些盘中至少有30%会形成行星。原行星盘形成的过程可能会导致初始的不对准，在单星系统中，盘的轨道平面不同于恒星赤道，或者在有两颗恒星的系统中，盘的轨道平面不同于双星轨道平面。动力学的一个怪癖意味着，最初未对准的“环双星”盘-那些围绕两颗恒星的盘-预计将演变成两种可能的稳定构型之一，一种是盘和双星轨道平面共面，另一种是它们垂直的（“极”构型）。先前的工作已经发现了共面的环双星盘，但直到现在还没有发现极轴的例子。在这里，我们报告的第一个发现的原行星环双星盘在极地配置，支持的预测，这样的光盘应该存在。这个圆盘显示出一些类似于单个恒星周围的圆盘的特征，这些特征归因于尘埃的生长。因此，行星形成的第一阶段似乎能够在极环双星盘中进行。
2019-01-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
The motion of chondrules and other particles in a protoplanetary disc with temperature fluctuations
我们考虑了原行星盘中的电泳输运机制。在这里，电泳不是由中心恒星引起的，而是由温度波动引起的，温度波动使悬浮的固体颗粒，包括球粒，受到圆盘内各向异性的热辐射。这些短暂的温度波动可以解释飞行时间大小排序和一般的数量密度增强。对于原行星盘中的毫米级颗粒，同样的机制也会导致尘埃聚集体的速度波动超过$100\,\mathrm{m\,s^{-1}}$。在未来的研究中应用这一点将改变我们对碰撞尘埃演化和聚集体生长的早期阶段的理解，因为粒子穿过弹跳屏障，并且质量传递速率被改变。
2016-09-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Numerical study of self-gravitating protoplanetary discs
本文研究了自引力对原行星盘的影响。角动量输运和能量耗散的机制被假定为吸积盘中湍流引起的粘性。能量方程考虑了粘性耗散释放的能量与冷却过程平衡的情况。利用耗散函数和冷却函数的等价性得到粘性，并将其用于角动量方程。通过公式$d u/d t=-u/τ_{cool}$计算流的冷却速率，其中$u$和$τ_{cool}$分别是内能和冷却时标。局部冷却与动力学时间尺度之比$Ωτ_{cool}$被假定为常数，并且也是局部温度的函数。原行星盘的解表明，在$Ωτ_{cool} = constant$情形下，对于典型的质量吸积率$\dot{M} = 10^{-6} M_{\odot} yr^{-1}$，盘在小半径范围内不表现出任何引力不稳定性;而选择$Ωτ_{cool}$作为温度的函数，对于这个质量吸积率甚至更小的质量吸积率，盘在小半径范围内都可能出现引力不稳定性。通过对粘性参数$α$的研究，我们发现自引力原行星盘内部的湍流强度很低。这些结果与原行星盘的直接数值模拟定性一致。
2011-11-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
The evolution of protoplanetary disc radii and disc masses in star-forming regions
原行星盘对于理解行星如何形成和演化至关重要，但这些物体受到其宿主恒星诞生环境的变幻莫测的影响。特别是，来自大质量恒星的光电离辐射已被证明是破坏原行星盘的有效媒介。外部光蒸发导致光盘的半径向内演化，而光盘的内部粘性演化导致半径向外演化。我们耦合N体模拟的恒星形成区域与磁盘演化的后处理分析，以确定如何在年轻的恒星形成区域的半径和质量分布的原行星盘演变。为了与观测结果一致，我们发现初始盘半径必须在100 au的量级，尽管这些盘很容易被大质量恒星的光蒸发破坏。此外，猎户座星云团中观察到的盘半径分布与中等初始恒星密度（100 M $_\odot$ pc $^{-3}$）更加一致，与ONC假设更高初始密度的动力学模型相矛盾。此外，我们不能重现所观察到的光盘半径分布在狼疮恒星形成的地区，如果它的光盘受到外部光蒸发。更详细的比较是不可能的，因为在确定前主序星（盘托管）的年龄方面存在着大量的不确定性。
2022-08-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hall-magnetohydrodynamic simulations of X-ray photoevaporative protoplanetary disc winds
本研究结合非理想磁流体动力学效应与热化学，通过含霍尔效应的二维MHD模拟探究X射线光蒸发原行星盘风，明确了磁场对质量损失率的影响条件与作用机制。
2023-10-03 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Free-free Emission and Radio Recombination Lines from Photoevaporating Disks
最近的红外观测表明，来自中央恒星的高能光子驱动的光蒸发有助于原行星盘的分散。在这里，我们表明，光蒸发风应该产生一个可检测的自由自由连续辐射的范围内恒星电离光子和X射线光度推断年轻的类太阳恒星。我们指出，VLA观测附近的磁盘周围的TWHya可能已经检测到这种发射在厘米波长和计算风电子密度和质量流率。我们还估计H无线电复合线跟踪风的强度，并讨论哪些可以检测到与当前的仪器。这些重组线的检测和配置文件将明确证明我们的推论，从像TWHya光蒸发盘的自由-自由发射。此外，无线电/毫米波数据可以帮助约束风参数，如温度和电子密度，这是测量质量流率的基础。
2012-05-04 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Characterizing the Extended Molecular Hydrogen Winds in Protoplanetary Disks from the JWST Disk Infrared Spectroscopic Chemistry Survey
Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）；Vassar College（瓦萨学院）；Astrophysics & Space Institute（天体物理与空间研究所）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Texas State University（德克萨斯州立大学）；NSF’s NOIRLab（美国国家科学基金会NOIR天文台实验室）；University of Arizona（亚利桑那大学）；Columbia University（哥伦比亚大学）；University of Exeter（埃克塞特大学）；Center for Astrophysics — Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森尼天体物理中心）；Universit‘a degli Studi di Milano（米兰大学）
研究通过JWST数据分析34个类行星盘中扩展H₂发射，发现16个盘存在风结构，H₂风由慢MHD驱动，风参数表明盘风散射时间与观测一致。
2026-05-07 astro-ph.SR
An opening criterion for dust gaps in protoplanetary discs
我们的目标是了解在何种条件下，一个低质量的行星可以在粘性尘埃原行星盘中打开一个缺口。为此，我们扩展了尘埃径向漂移理论，包括嵌入式行星的潮汐和气体粘性力的贡献。从这种形式主义，我们得到i）一个晶粒尺寸依赖的标准，在光盘中的尘埃间隙开口，ii）的估计的位置的外边缘的尘埃间隙和iii）的最小斯托克斯数的估计，在该数字以上的低质量的行星能够雕刻的差距，只出现在尘埃盘。这些分析性的估计特别有助于评估在长波长和高分辨率下观察到的圆盘中雕刻间隙的假设行星的最小质量。我们验证的理论对3D SPH模拟的行星盘的相互作用在广泛的尘埃原行星盘。我们发现一个显着的协议之间的理论模型和数值实验。
2017-05-19 astro-ph.SR
