Herschel Observations of Dusty Debris Disks
我们目前的结果从两个赫歇尔观测计划使用的光电探测器阵列相机和光谱仪。在三次独立的活动中,我们获得了70,100和160微米的24颗恒星的赫歇尔数据。我们选择了已知或怀疑有星周尘埃的恒星,这些恒星是基于先前用IRAS或斯皮策测量的过量红外发射,并使用赫歇尔来检查尘埃的长波长特性。发现有15颗恒星没有受到背景辐射源的污染,并且拥有红外辐射,这很可能是由于星周碎片盘。我们分析了这些碎片盘的性质,以更好地了解负责灰尘产生和清除的物理机制。7个目标在赫歇尔图像中被空间分辨。根据对它们的光谱能量分布的拟合,九个圆盘似乎有两个温度分量。在这九种情况中,有三种情况下,较温暖的尘埃成分可能是瞬态过程的结果,而不是稳态碰撞级联的结果。四颗恒星上的尘埃带可能是由一颗看不见的行星搅动的,值得进一步研究。
2016-07-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spatially resolved imaging of the two-component eta Crv debris disk with Herschel
我们目前的远红外和亚毫米图像的eta Crv碎片盘系统获得与赫歇尔和SCUBA-2,以及哈勃空间望远镜可见光和近红外日冕图像。在70微米的赫歇尔图像中,我们清楚地分离了系统中暖带和冷带的热辐射,没有发现位于它们之间的假定尘埃种群的证据,并精确地确定了外带的几何形状。我们还发现边缘的证据方位角的不对称性和全球偏移的外部碎片环相对于中央恒星。最后,我们把严格的上限外环的散射光表面亮度。使用辐射转移建模,我们发现,这是不可能的帐户下的所有观测到的系统属性的假设,两个环包含具有相同属性的尘埃种群。虽然外带与稳态碰撞级联模型的预期相当一致,尽管其最小粒度是喷出尺寸的四倍,但内带似乎含有大量的小尘埃颗粒,可能低于喷出尺寸。这表明,内带不可能是由来自外带的简单的颗粒输送造成的,而是支持一种更剧烈的现象作为其起源。我们还发现,从内带的排放量并没有下降超过三十年,一个更长的时间尺度比其动力学的时间尺度,这表明该带是有效地补充。
2014-02-05 astro-ph.SR
Gas and dust in the Beta Pictoris Moving Group as seen by the Herschel Space Observatory
上下文碎片盘被认为是通过星子的碰撞研磨形成的,并且可以被认为是行星形成的结果。了解碎片盘中气体和尘埃的性质可以帮助我们理解太阳系外行星系统的结构。赫歇尔空间天文台的远红外测光和光谱学为研究碎片盘、气体和尘埃的组成提供了宝贵的数据集。本文是一系列论文的一部分,致力于研究赫歇尔PACS观测年轻恒星协会。目的。这项工作的目的是通过对尘埃和气体的远红外PACS观测来研究β Picture移动群(BPMG)中圆盘的性质。方法.我们获得了Herschel-PACS的远红外测光观察在70,100和160微米的19个BPMG成员,连同光谱观察其中四个。光谱观测集中在63.18微米和157微米,旨在检测[OI]和[CII]发射。我们在BPMG成员的SED中纳入了新的远红外观测,并拟合了修改后的黑体模型,以更好地计算尘埃含量。结果我们已经探测到了9个BPMG成员的远红外过量发射,包括第一次探测到HD 29391的红外过量发射。HD 172555显示[OI]发射,而HD 181296显示[CII]发射,扩大了具有气体探测的碎片盘的短名单。在[OI]和[CII]中均未检测到BPMG中的碎片盘。圆盘显示尘埃温度在55至264 K之间,尘埃质量较低(6.6*10^{-5} MEarth至0.2 MEarth),黑体模型的半径在3至82 AU之间。所有探测到气体的天体都是早期光谱型恒星,有热尘埃成分。
2014-04-10 astro-ph.SR
Herschel Observations and Updated Spectral Energy Distributions of Five Sunlike Stars with Debris Disks
赫歇尔空间天文台的观测发现,围绕类日恒星运行的宽碎片盘的数量增加了一倍多,包括30多个R > 100 AU的系统。在这里,我们提出了新的赫歇尔PACS和重新分析斯皮策MIPS测光的五个类日恒星与宽碎片盘,从柯伊伯带大小R > 150 AU。HD 105211周围的磁盘分辨率很好,沿主轴的角度范围>14”,HD 33636、HD 50554和HD 52265的磁盘延伸超过PACS PSF尺寸(50%的能量封闭在半径4.23”内)。HD 105211也有24微米的红外线过剩,这是以前被忽视的,因为一个约束不好的光球模型。斯皮策IRS档案观测表明,盘具有最小半径约3微米的小颗粒,尽管最小颗粒梯度大于所有系统中的辐射压力井喷尺寸。如果用单温黑体模型,则盘的温度都小于60 K。我们的辐射转移模型预测的实际磁盘半径约两倍的模型黑体磁盘的半径。我们发现,赫歇尔测光跟踪尘埃附近的源人口的星子。盘的光度在0.00002 <= L/L* <= 0.0002的范围内,与冥王星大小的矮行星搅动的冰质微行星带中的碰撞一致。
2016-10-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
A peculiar class of debris disks from Herschel/DUNES - A steep fall off in the far infrared
目标。我们目前的光度数据的碎片磁盘周围HIP 103389(HD 199260),HIP 107350(HN钉,HD 206860),HIP 114948(HD 219482),在我们的赫歇尔开放时间关键程序沙丘(尘埃周围的近地恒星)的背景下获得。方法.我们使用Herschel/PACS来检测三个碎片盘的热发射,在100 μ m和160 μ m处具有几毫焦的3 σ灵敏度。此外,我们还获得了HIP 103389在70 μ m处的Herschel/PACS光度数据。采用两种不同的方法对Herschel数据进行处理,研究数据处理对测光的影响。我们拟合的分析模型,可用的光谱能量分布(SED)数据。结果三个盘的SED在> 70 μ m的波长处潜在地表现出异常陡峭的减小。我们调查的意义,这些SED的特殊形状和影响模型的磁盘提供它是真实的。我们的模拟表明,这样一个陡峭的下降,在长波长制度的SED是不一致的幂律指数的粒度分布-3.5预期从一个标准的平衡碰撞级联。相比之下,一个非常独特的范围内的晶粒尺寸是隐含的主导这种磁盘的热发射。然而,我们证明,与赫歇尔获得的微弱的来源的数据的理解仍然是不完整的,我们的结果的意义取决于所使用的数据减少管道的版本。结论.在所介绍的碎片盘中产生尘埃的新机制、偏离标准平衡碰撞级联所需的条件(粒度指数为-3.5)和/或尘埃性质的显著不同,对于解释所介绍的三个碎片盘的可能陡…
2012-03-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Alignment in star-debris disc systems seen by Herschel
在碎片、沙丘和保证时间的关键项目范围内,利用远红外赫歇尔卫星对许多附近的主序星进行了碎片搜索。我们在这里讨论11颗恒星的光谱类型A到M的恒星倾角是已知的,可以比较的空间分辨尘埃带。这些圆盘被发现与恒星赤道很好地对齐,就像太阳的柯伊伯带一样,而不像在凌日调查中看到的许多近距离行星。这里的恒星系综可以用~<10度的星盘倾斜来拟合。这些结果表明,提出的机制倾斜的明星或光盘,实际上很少运作。少数系统也有成像的行星,其轨道在数十天文单位与碎片盘对齐,与外部扰动引起倾斜的模型中可能预期的相反。
2013-10-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Resolving debris discs in the far-infrared: early highlights from the DEBRIS survey
我们目前的结果,从最早的观测碎片,赫歇尔的关键方案进行体积和通量有限的调查,碎片盘在A型通过M型恒星。PACS图像(从斩波/点头或扫描模式观测)在100和160微米的两个A型恒星和一个F型恒星:β狮子座,β UMa和eta Corvi。这三颗恒星都是已知的光盘宿主。赫歇尔在空间上解析了所有三颗恒星周围的尘埃排放(在β Uma的情况下,稍微),提供了关于接近11 pc大小与太阳系相当的圆盘的新信息。我们结合这些数据与现有的流量密度测量的光盘,以完善的SED和获得的分数光度,温度和半径的光盘的估计。
2010-05-27 astro-ph.SR
A Herschel resolved debris disc around HD 105211
碎片盘是主序星周围行星形成过程的尘埃产物。对这些圆盘的分析经常受到缺乏任何有意义的约束的位置和空间范围的光盘周围的主恒星。多波长,分辨成像改善了建模过程中固有的退化,使这些数据在解释这些系统中不可或缺。Herschel空间天文台用PACS仪器在三个远红外波段(70、100和160微米)观测了HD 105211(Eta Cru,HIP 59072)。在这里,我们结合这些数据与辅助测光跨越光学远红外波长,以确定拱星盘的程度。使用辐射转移和成像代码同时模拟光盘的光谱能量分布和多波长分辨发射。Herschel/PACS图像的分析揭示了在所有三个PACS图像中存在扩展结构。从一个辐射转移模型,我们得出一个光盘的范围为87.0 +/- 2.5 au,与视线的倾角为70.7 +/- 2.2度和30.1 +/- 0.5度的位置角。赫歇尔图像的反卷积揭示了潜在的不对称性,但这仍然不确定,因为组合的辐射转移和图像分析使用单个轴对称环复制了圆盘的结构和发射。
2017-03-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Resolved Debris Discs Around A Stars in the Herschel DEBRIS Survey
到目前为止,大多数碎片盘只能通过恒星光球上方的红外过量发射来检测。虽然光盘的性质可以推断出单独从未解决的测光根据各种假设的尘埃颗粒的物理性质,有一个退化光盘半径和尘埃温度,这取决于粒度分布和光学性质。通过解析圆盘,我们可以测量尘埃的实际位置。赫歇尔望远镜的发射,其角分辨率优于以前的远红外望远镜,使我们能够在空间上分辨更多的圆盘并直接定位尘埃。在这里,我们提出了9个解决光盘围绕A星之间的20和40 pc观察的碎片调查。我们使用这些数据来研究盘半径,通过拟合窄环模型在70,100和160 μm的图像,并通过拟合黑体全光谱能量分布。我们这样做的目的是找到一种改进的方法来估计未解决的系统光盘半径。分辨半径和黑体半径之间的比率在1和2.5之间变化。这个比例与光度呈负相关,任何剩余的差异很可能是由粒度分布中最小粒度的差异或成分的差异来解释的。我们发现,其中三个系统是很好的适合一个狭窄的环,两个系统的边界情况下,其他四个可能需要更广泛的或多个环,以充分解释的意见,反映了行星系的多样性。
2012-10-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Herschel detects oxygen in the beta Pictoris debris disk
年轻的恒星β-Picture以其尘土飞扬的碎片盘而闻名,这些碎片盘是由围绕恒星运行的微行星碰撞而产生的,微行星大小的天体。除了尘埃之外,少量的气体也被认为是围绕恒星运行的,可能是由于猛烈碰撞的尘埃颗粒蒸发的结果。从前面的吸收光谱中可以看到圆盘的边缘,我们知道气体相对于其他元素来说含有非常丰富的碳。然而,氧气含量更难评估,早期的估计发现气体中的氧气非常少,C/O比比宇宙值高20倍。如此高的碳氧比很难解释,而且会对行星形成产生深远的影响。在这里,我们报告的观测远红外空间望远镜赫歇尔,使用PACS,从电离碳和中性氧的发射线。探测到的C+的发射与之前报道的赫歇尔的HIFI仪器观测到的一致,而O的发射很难解释,除非假设盘中有一个高密度区域,可能是一个团块或致密的环面,需要充分激发O原子。一种可能的情况是,C/O气体的产生过程与ALMA最近在盘中观察到的CO团簇相同,并且气体的重新分布需要比以前假设的更长的时间。C/O比和O质量的更详细的估计将不得不等待更好的C/O气体空间分布的约束。
2016-04-25 astro-ph.SR
Analysis of the Herschel DEBRIS Sun-like star sample
本文介绍了利用赫歇尔碎片关键方案的数据对类太阳恒星周围的星周碎片进行的研究。DEBRIS是一个无偏差的巡天,包括每种光谱型A-M中最近的~90颗恒星。对275颗F-K恒星的分析表明,在47颗恒星周围探测到碎片盘的过量发射,探测率为17.1+2.6- 2.3%,较晚的光谱型探测率较低。对于每个目标的黑体光谱拟合的尘埃排放,以确定其部分光度和温度。从星群中导出的部分光度与黑体半径的底层分布可以看出,大多数探测到的星盘都集中在f ~ 10^-5处,其温度对应于7-40天文单位的黑体半径,而真实的尘埃性质(类似于现在的柯伊伯带)的尺度约为40天文单位。另外两个外围星群也很明显,其中五颗恒星的发射非常明亮(f > 5x 10 ^-5),还有一颗恒星的尘埃温度异常高,小于4天文单位。所有波长的过量发射分布都符合稳态演化模型,表明这些与所有恒星出生时都有一个狭窄的带,然后经历碰撞研磨是相容的。然而,该模型无法解释热尘埃系统-可能起源于瞬态事件-和明亮的发射系统-可能来自巨大的圆盘或最近的搅拌。现今柯伊伯带的辐射量预计接近星群的中位数,这意味着一半的恒星要么已经耗尽了柯伊伯带(类似于太阳系),要么有较低的星子形成效率。
2018-02-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
The debris disk around gamma Doradus resolved with Herschel
我们目前的意见γ剑鱼座,F1 V星,从赫歇尔关键计划碎片(光盘发射通过无偏侦察红外/亚毫米)周围的碎片盘。该盘在70、100和160微米处分辨良好,在250微米处沿其主轴分辨,在350微米处检测到但未分辨,并且在500微米处与背景源混淆。这是我们最好的解决目标之一,我们发现它有一个径向广泛的灰尘分布。解析图像的模型无法区分两种配置:一种是在几个天文单位(最佳拟合4天文单位)处的温暖内环和一个从~55到400天文单位延伸的冷外带,或者是在~70天文单位和~190天文单位处的两个冷窄环。这表明这两者之间的任何配置也是可能的。这两个模型的总光度分数都是~10^{-5},并且与圆盘与恒星赤道一致。这两种可能的配置的内缘都表明,在这个系统中最有可能找到行星的区域是在恒星的55天文单位之内。不需要一个瞬变事件来解释暖尘的分光度。
2012-12-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Debris disks around M dwarfs: The Herschel DEBRIS survey
本文分析赫歇尔DEBRIS巡天中94颗M矮星的PACS观测数据,发现2个debris盘,探测率2.1%±2.7%/-0.7%,指出其巡天深度较FGK星浅,相同深度下K星与M星探测率一致,质疑亮盘的代表性。
2025-02-06 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Does the presence of planets affect the frequency and properties of extrasolar Kuiper Belts? Results from the Herschel DEBRIS and DUNES surveys
行星-碎片盘关系的研究可以揭示行星系的形成和演化,并有助于预测具有某些盘特征的恒星周围是否存在行星。在对Herschel DEBRIS和DUNES调查的初步分析中,Wyatt等人(2012年)和Marshall等人(2014年)确定了碎片和低质量行星之间的初步相关性。在这里,我们使用这些调查中最干净的样本来评估这种相关性的存在,丢弃没有已知年龄的恒星,年龄< 1 Gyr和双星伴星<100 AU,以排除由于行星存在以外的影响而可能的相关性。在我们的204颗FGK恒星的样本中,我们没有发现证据表明,与没有确定行星的对照样本相比,碎片盘在拥有高质量或低质量行星的恒星周围更常见或更多灰尘,也没有发现碎片盘在拥有多个行星的恒星周围比单行星系统更常见或更少(或更多或更少灰尘)。不同的动力学历史可以解释相关性的缺乏。这些数据显示了高质量行星的存在与恒星金属丰度之间的相关性,但低质量行星或碎片的存在与恒星金属丰度之间没有相关性。将观测到的分数光度的累积分布与高斯分布的预期分布进行比较,我们发现以太阳系的值为中心的分布与数据拟合得很好,而以10倍于此值为中心的分布则可能被拒绝。这在今后确定类地行星的特性方面是有意义的,因为它表明有很好的前景找到大量的碎片盘系统(即有证据表明有行星的组成部分),这些碎片盘系统的太阳系外辐射足够低,可以成为ATLAST型飞行任务寻找生物特征的适当目标。
2015-02-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Herschel/PACS photometry of transiting-planet host stars with candidate warm debris disks
碎片盘中的尘埃是由碰撞或蒸发的星子产生的,星子是行星形成过程的残余物。温暖的尘埃盘,以其小于24微米的发射而闻名,是罕见的(FGK主序星的4%),特别有趣的是,它们在可能拥有类地行星的区域追踪物质,那里的尘埃具有非常短的动力学寿命。对中红外宽视场红外巡天探测器(WISE)发现的过量源计数的统计分析表明,为开普勒过境行星的主恒星候选者发现的暖尘候选者可以通过偶然与目标恒星对齐的河外或银河背景辐射来解释。这些统计分析并不排除这样的可能性,即一个给定的WISE过量可能是由于与目标有关的瞬时尘埃种群。在这里,我们报告了Herschel/PACS 100和160微米的后续观测开普勒和非开普勒过境行星候选者的宿主恒星的样本,候选者WISE温暖的碎片盘,旨在检测其中任何一个可能的冷碎片盘。在任何一个波长的物体中都没有发现清晰的探测信号。我们的上限证实,样本中的大多数物体都没有像β Pic那样的巨大碎片盘。我们还表明,行星托管恒星WASP-33没有一个碎片盘相比,围绕eta Crv。虽然这些数据不能用来排除开普勒行星周围的候选行星周围的罕见的暖盘,但在远红外波长处发现的探测和邻近发射的特征的缺乏支持了早期的结果,这表明大多数WISE选择的开普勒候选恒星周围的红外过量可能是由于与背景红外明亮星系和/或星际发射的机会对齐。
2014-09-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stirring in massive, young debris discs from spatially resolved Herschel images
相当一部分主序星被尘埃碎片盘所包围,其中短暂的尘埃颗粒通过微行星之间的碰撞得到补充。大多数破坏性碰撞发生在较小天体的轨道被动态搅动时,要么是由于当地形成的冥王星大小的微行星的引力效应(自搅动情景),要么是由于内部巨行星引起的长期扰动(行星搅动)。这些设想在碎片系统中的相对重要性尚不清楚。在这里,我们提出了新的赫歇尔空间天文台图像的11个磁盘选择从最大规模和最广泛的已知碎片系统。所有的圆盘都被发现在远红外波长下延伸,其中五个是第一次被解析。我们评估了自搅拌方案的可行性,通过比较测得的光盘大小与我们的目标的年龄计算的模型的预测。我们的结论是,自我搅拌的解释适用于七张光盘。然而,在四种情况下,预测的搅拌前向外传播的速度,假设合理的初始光盘质量,是太低,以解释冷尘埃的径向范围。因此,对于HD 9672、HD 16743、HD 21997和HD 95086,需要另一种解释。我们对RIPPic和HR 8799进行了类似的分析,得出了相同的结论。我们认为,行星搅拌是一个很有前途的可能性来解释这些系统中的磁盘属性。在HR 8799和HD 95086中,我们可能已经知道了潜在的扰动,因为它们已知的外巨行星可能是搅拌过程的原因。我们的研究表明,在最大和最重的碎片盘中,自我搅动可能不是唯一的活跃情况,行星搅动可能是一些系统中破坏性碰撞和碎片尘埃产生的原因。
2014-11-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Resolved Imaging of the HR 8799 Debris Disk with Herschel
我们提出了Herschel远红外和亚毫米波地图的碎片盘与HR 8799行星系统。我们解决了外磁盘发射在70,100,160和250微米,并检测磁盘在350和500微米。一个光滑的模型很好地解释了所观察到的盘发射。我们没有观察到明显的团块或不对称性与捕获的星子,这是一个潜在的后果,行星迁移的系统。我们估计圆盘偏心率必须<0.1。与Su et al.(2009)之前的工作一样,我们发现了一个有三个组成部分的盘:一个温暖的内部组成部分和两个外部组成部分,一个从100 - 310 AU延伸的微行星带,在内部边缘有一定的灵活性(+/- 10 AU),以及延伸到~2000 AU的外部晕。我们测量的磁盘倾角是26 +/- 3度,从正面在64度E的N的位置角,建立磁盘是共面的恒星和行星。盘的SED是很好的拟合黑体颗粒的半长轴位于星子带内,这表明没有小颗粒。然而,光谱从黑体(47 +/- 30 μ m)开始变陡的波长与其他A星碎片盘相比很短,这表明有可能存在于晕中的微小颗粒。PACS较长波长的数据产生较低的磁盘色温比MIPS数据(24和70微米),这意味着两个不同的晕尘埃颗粒人口。
2013-11-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Target selection for the SUNS and DEBRIS surveys for debris discs in the solar neighbourhood
碎片盘--类似于太阳系中的小行星带和柯伊伯-埃奇沃思带--到目前为止,大多数都是在100微米的热辐射短距内被识别和研究的。Herschel空间天文台和James Clerk Maxwell望远镜上的SCUBA-2照相机将允许在70至850微米处进行有效的光度测量,这使得能够探测尚未发现的较冷盘,并在与较短波长光度测量相结合时测量盘的质量和温度。SCUBA-2无偏邻近恒星(SUNS)调查和DEBRIS Herschel开放时间关键项目是免费的传统调查,观察约500个邻近恒星系统的样本。为了最大限度地发挥这些调查的遗产价值,在目标选择过程中非常谨慎。本文介绍了目标的选择过程,并提出了这两个调查的目标清单。
2009-11-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Interpreting the extended emission around three nearby debris disc host stars
冷的碎片盘是围绕其宿主恒星的微行星形成过程的遗迹,类似于太阳系的埃奇-柯伊伯带。因此,它们可以被用作探测像我们这样的行星系统的起源和形成的代理。赫歇尔开放时间关键方案“近地恒星周围的尘埃”(DUNES)和“通过红外/亚毫米波无偏侦察的盘状发射”(DEBRIS)在远红外波长观测了许多邻近的类太阳恒星,试图探测其星周尘埃的发射并确定其特征。在大约$\sim$ 20%的恒星中发现了由于尘埃存在而产生的过量辐射。Herschel的高角分辨率($\sim$ 7”FWHM,100 $μ$ m)提供了分辨邻近恒星周围的碎片带的能力,其径向范围与太阳系相当(50至100天文单位)。作为DUNES和DEBRIS巡天的一部分,我们用Herschel PACS仪器在远红外波段观测了三颗碎片盘星HIP 22263(HD 30495)、HIP 62207(HD 110897)和HIP 72848(HD 131511)。结合这些新的图像和光度与辅助数据从文献中,我们进行了同时多波长建模的光盘的径向轮廓和光谱能量分布使用三种不同的方法:单环,修改黑体,和辐射转移代码。我们目前的第一个远红外空间分辨图像的这些光盘和新的单组分碎片光盘模型。我们表征的能力的模型,以再现光盘参数的基础上,通过分析两套模拟系统(基于HIP 22263和HIP 62207数据)的赫歇尔图像的典型噪声水平的边缘解决的排放。我们发现,输入参数…
2014-08-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Herschel and Spitzer observations of slowly rotating, nearby isolated neutron stars
围绕中子星的超新星回退盘已经被讨论过,以影响不同中子星种群的演化。缓慢旋转的中子星最有希望找到这样的盘。为了寻找旧备份盘的冷和热碎片,我们对附近($<1$ kpc)的8颗慢转($P\approx 3 - 11$ s)孤立中子星进行了Herschel PACS(70 $μ$ m,160 $μ$ m)和Spitzer IRAC(3.6 $μ$ m,4.5 $μ$ m)观测。赫歇尔在与中子星RX J0806.4-4123和RX J2143.0+0654的位置一致的位置检测到160 μ m的$μ$发射($>5σ$)。在这八颗中子星上没有发现其他明显的红外辐射。我们估计的概率分别为63%,33%和3%,没有,一个,或两个Herschel PACS 160 $μ$ m检测是无关的多余的来源,由于背景源混淆或星际卷云。如果160 $μ$ m的辐射确实与中子星周围的冷尘埃(10 K到22 K)有关,那么这些尘埃吸收并重新发射出中子星X射线的$\sim 10$ %到$\sim 20$ %。如此高的效率至少比非简并恒星周围碎片盘的效率大三个数量级。虽然可以排除中子星周围的薄尘埃盘作为160 $μ$ m发射的对应物,但尘埃小行星带是一个可行的选择。
2014-08-29 astro-ph.SR
The twofold debris disk around HD 113766 A - Warm and cold dust as seen with VLTI/Midi and Herschel/Pacs
温暖的碎片磁盘是一个子样本的大量人口的碎片磁盘,并显示多余的发射中红外线。在太阳型恒星周围,很少有物体显示发射功能中红外光谱观测,这是由于小,温暖的硅酸盐尘埃颗粒。这种温暖尘埃的起源可能是由几个物体之间的碰撞或由外部带的运输来解释的。我们提出并分析了新的远红外赫歇尔/Pacs观测结果,并补充了中红外(VLTI/Midi和VLT/Visir)的地基数据,这些罕见的系统之一:HD 113766 A周围的10- 1600万年前的碎片盘。我们改进了现有的模型来解释这些新的观测结果,并更好地约束尘埃及其成分的空间分布。我们强调SED建模的局限性和空间分辨观测的必要性。我们发现,该系统最好由位于第一个AU内的内盘和位于9-13 AU之间的外盘来描述,内盘受到Midi数据的良好约束。在内部尘埃带,我们以前发现的富铁结晶橄榄石颗粒仍然成立。我们没有观察到的时间变化的排放功能超过至少8年的时间跨度,在一个环境中受到强辐射压力。发射特征的时间稳定性表明,微米级的尘埃颗粒不断从同一个水库补充,亚微米级的颗粒可能耗尽。我们认为,发射功能可能来自多组分聚集体。我们讨论可能的情况下,温暖的尘埃的起源。Midi探测到的最内部区域的致密性以及尘埃成分表明,我们正在目睹部分分化的天体之间(至少)一次碰撞的结果,在一个可能因地球行星形成而变得不稳定的环境中。
2013-01-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Potential multi-component structure of the debris disk around HIP 17439 revealed by Herschel/DUNES
[摘要]目的。我们的Herschel开放时间关键计划DUNES旨在探测和表征附近类似太阳的恒星周围的碎片盘。除了对数据进行统计分析外,通过空间解析磁盘和详细的数据建模对单个对象进行详细研究是该项目的主要目标。方法.我们获得了第一个观测空间解决的碎片盘周围的类太阳恒星HIP 17439(HD 23484)使用仪器PACS和SPIRE板上的赫歇尔空间天文台。同时多波长建模这些数据连同辅助数据从文献中。结果一个标准的单组分盘模型不能同时再现70 μ m、100 μ m和160 μ m处的主轴径向轮廓。此外,从这样一个模型得出的最佳拟合参数表明,一个非常广泛的磁盘从几个金到几百个金的恒星与一个几乎恒定的表面密度,这似乎在物理上是不可能的。然而,来自数据和我们有限的理论研究的约束还不足以完全排除这个模型。另一种更合理、更适合的系统模型是由两个尘埃环组成的,其高度约为100米。30 AU和90 AU,而由于其复杂性和固有的简并性,对该模型的参数的约束较弱。结论.盘可能由至少两个具有不同空间位置的组件组成(但不一定分离),而单个宽盘是可能的,但不太可能。在我们的最佳拟合模型中,两个空间上分离良好的尘埃环表明至少存在一个高质量行星或几个低质量行星,这些行星清除了两个环之间的星子和尘埃。
2013-12-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Herschel resolved far-infrared dust ring around HD 207129
围绕主序星的尘埃碎片盘被认为是系统中微行星持续碰撞研磨的结果。这些系统中的大多数都没有得到解决,并且由于缺乏关于尘埃位置的信息,对尘埃性质的分析受到限制。(<20个,FGK光谱类型)在一个体积有限的调查,以限制这些恒星周围的冷尘埃的绝对入射率,通过检测远红外过量发射的通量水平相当于埃奇沃思-柯伊伯带(EKB)。利用Herschel PACS和SPIRE对类日恒星HD 207129进行了观测。在所有三个PACS波段中,我们解析了与散射光观察一致的环状结构。使用α牧夫座作为参考点扩散函数(PSF),我们对图像进行了去卷积,清晰地分辨出了70和100 μm处的圆盘内部间隙。我们首次分辨出了100 μm碎片盘的产尘微星带。我们测量的径向轮廓和部分光度的光盘,并比较的值,以那些光盘周围的恒星的年龄和/或光谱类型相似,放置在其他解决的赫歇尔/DUNES光盘观察到的背景下,这个光盘。
2011-04-18 astro-ph.SR
Herschel Observations of Gas and Dust in the Unusual 49 Ceti Debris Disk
我们目前的远红外/亚毫米成像和光谱49鲸鱼座,一个不寻常的拱盘附近的年轻A1 V恒星。该系统以展示碎片盘的尘埃特性而闻名,但却展示了低质量原行星盘的气体特性。这些数据是用赫歇尔空间观测站PACS和SPIRE仪器获得的,主要是作为“原行星系统中的气体”(GASPS)开放时间关键方案的一部分。在70、160、250、350和500 μm的图像中检测到盘状尘埃排放; 49 Cet在70 μm的图像中显着扩展,首次在空间上解析了外部尘埃盘。获得了以8条原子和分子发射谱线为中心的小波长范围的光谱,包括[OI] 63 μm和[CII] 158 μm。在5σ水平上检测到CII线-这是第一次检测到来自圆盘的原子发射。尽管OI线是在赫歇尔原行星盘光谱中观察到的最亮的一条线,但没有看到其他发射谱线(Meeus et al. 2012; Dent et al. 2013)。我们提出了一个由CII排放暗示的星周原子气体的量的估计。新的远红外/亚毫米数据填补了49 Cet的先前光谱能量分布(SED)中的一个大缺口。一个新的SED的简单模型证实了盘的两个组成部分的结构:温暖的内部尘埃和寒冷的外部尘埃,产生了大部分观察到的过剩。最后,我们讨论了初步的热化学建模的49 Cet气体/尘埃盘和我们试图同时匹配几个观测结果。虽然我们还没有成功地做到这一点,但我们的研究揭示了49 Cet气体的演化状态,这些气体可能不是原…
2013-05-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
The β Pictoris disk imaged by Herschel PACS and SPIRE
我们获得了A5 V星β Pic周围碎片盘热辐射的Herschel PACS和SPIRE图像。在70、100和160 μm的PACS过滤器中,该盘具有良好的分辨率。在70至160 μm之间的表面亮度分布没有显示出明显的不对称性,并且与90%的70至160 μm之间的发射来自距离恒星200 AU以内的区域相一致。虽然只能勉强分辨碎片盘,但SPIRE 250 - 500 μm滤光片获得的图像提供了全盘测光,完成了以前无法达到的几个倍频程波长的SED。小的远红外光谱指数(β = 0.34)表明内盘(<200 AU)的晶粒尺寸分布不符合局部碰撞平衡。的大小分布被修改的非平衡效应,或表现出波浪形的图案,所造成的下丰富的撞击物已被删除的辐射压力。
2010-05-21 astro-ph.SR
The Herschel DIGIT Survey of Weak-line T Tauri Stars: implications for disk evolution and dissipation
作为“尘埃、冰和气体在时间(DIGIT)”Herschel开放时间密钥计划的一部分,我们对31颗金牛座弱线T星(WTTS)候选星进行了Herschel测光(70、160、250、350和500微米),以研究其星周盘的演化状态。在我们的样本中,有13颗恒星具有以前从较短波长的红外观测中已知的星周盘,而其中18颗之前没有盘的证据。我们总共检测到15个磁盘,因为所有以前已知的磁盘在一个或多个赫歇尔波长检测和两个额外的磁盘首次被确定。我们的目标的光谱能量分布(SED)似乎跟踪原始盘的耗散和过渡到碎片盘制度。15个圆盘中有7个似乎是光学厚的原始圆盘,包括两个与典型的经典金牛座T星的SED无法区分的物体,四个在所有红外波长下都有大量过量发射的物体,以及一个在圆盘中具有已知间隙的“前过渡”物体。尽管他们以前的WTTS分类,我们发现,在我们的样品中的七个目标与光学厚盘吸积的证据。其余八个磁盘有较弱的红外线过剩类似的光学薄碎片磁盘。其中六个是温暖的,并显示出显着的24微米斯皮策过剩,而最后两个是新发现的冷碎片一样的光盘与光球24微米通量,但显着过剩的发射在较长的波长。赫歇尔测光也对不可探测性有很强的限制,其中F70/F70,恒星> 5 - 15和L,盘/L,恒星> 1xE-3到1xE-4的系统可以被排除。我们提出了光学厚和光学薄磁盘的初步模型,并讨论了我们的结果的背景下,拱盘的演变和耗散。
2012-11-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Sub-millimeter observations of IRAS and WISE debris disk candidates
一组六个碎片盘的候选人确定与红外天文台或WISE过剩观察到的350微米或450微米的CSO。其中五个目标-HIP 51658,HIP 68160,HIP 73512,HIP 76375和HIP 112460-在25 - 100 μ m波段中具有来自IRAS的冷尘埃的最大测量过量排放。单温黑体拟合这些来源的过量粉尘排放预测350 - 450微米以上的通量240毫焦耳。最后一个目标-HIP 73165-表现出微弱的过量发射以上的恒星光球从WISE测量在22微米,表明人口的温暖的星周尘埃。六个目标都没有被检测到,3 σ上限范围为51 - 239 mJy。这些限制明显低于SED拟合的预期通量。研究了零探测的两个潜在原因:伴星和污染。为了研究伴星的可能影响,对来自MMT的新AO数据和存档的HST、NIRI和POSS/2MASS数据的成像数据进行了分析。这些图像对半径超过1 - 94 AU的所有恒星同伴都很敏感。一个目标被标识为二进制系统,但分离太大而不会影响磁盘。虽然伴星的引力效应似乎不能解释亚毫米级的上限,但根据对更高分辨率的WISE和斯皮策和赫歇尔档案图像的调查,大多数IRAS多余目标显示出污染源的证据。最后,探索性的超毫米测量的智慧过剩源表明,这些目标周围存在的热尘埃是不匹配的一个可比的人口较冷,外尘埃。对WISE多余源进行更广泛和更灵敏的赫歇尔观测将以这一初步实例为基础,进一步确定暖…
2013-07-15 astro-ph.SR
New debris disks in nearby young moving groups
附近年轻的移动星群成员中有相当一部分拥有星周碎片尘埃盘。由于它们的接近和年轻,这些盘是研究碎片尘埃和星子带早期演化的有吸引力的目标。在这里,我们提出了70和160 $μ$米的观测31个系统中的$β$ PIC移动集团,并在杜鹃座,钟表协会,天鸽,船底座和阿古斯协会,使用赫歇尔空间天文台。这些恒星以前都没有在远红外波段被观测到。我们的赫歇尔测量得到了来自WISE卫星的整个样品的光度测量的补充,以及一个源HD 48370的亚毫米/毫米连续数据的补充。我们发现了六颗红外线过剩的恒星,其中四颗是新发现的。通过将我们的新发现与文献结果相结合,我们研究了所选群体中类太阳成员周围碎片盘的发生率和一般特征。在HD 38397、HD 48370、HD 160305和BD-20 951周围新发现的尘埃盘的尘埃温度<45 K,代表了这个样本中最冷的尘埃。对于HD 38397和HD 48370,在70 $μ$ m PACS图像中可分辨发射,这些盘的估计半径约为90 au。这三个系统与众所周知的围绕HD 61005的盘体一起,代表了围绕选定星系群年轻G型成员的已知碎片盘体群中质量最高的一端。在尘埃含量方面,它们类似于古代太阳系的假设碎片盘。
2016-06-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Correlation Between Metallicity and Debris Disk mass
我们发现,行星碎片盘中的初始尘埃质量与其中心恒星的金属丰度相关。我们汇编了大量的系统样本,包括斯皮策、赫歇尔沙丘和碎片调查以及WISE碎片盘候选者。我们还合并了33个金属丰度目录,以提供均匀的[Fe/H]和$σ_{[Fe/H]}$值。我们分析了这个合并的样本,包括总共187个系统(一些具有多个组件)周围的222个检测到的磁盘(74个热磁盘和148个冷磁盘)和440个仅具有上限的磁盘(125个热磁盘和315个冷磁盘),总共360个系统。在一个共同的早期演化点的磁盘尘埃质量的时间确定使用我们的数字磁盘演化代码,进化一个独特的模型,为每个662磁盘向后的年龄为100万年。我们发现,盘星的金属丰度很少小于[Fe/H] = -0.2,而在低金属丰度([Fe/H] < -0.085)的恒星周围,暖组分质量的分布缺乏大质量的例子。以前寻找相关性的努力在很大程度上是不成功的;支持我们结果的主要改进是:1。基于尘埃质量的研究,而不仅仅是红外过量检测; 2.)以定量方式包括粉尘质量的上限; 3.)考虑到随着系统老化,碎片盘过剩的演变; 4.)充分考虑金属丰度测量中的不确定性范围; 5.)具有足够大的统计样本。
2016-04-25 astro-ph.SR
Predicting the incidence of planets and debris discs as a function of stellar mass
年轻的拱星盘中的固体质量可能是其构建微行星和行星核心效率的关键因素,而在年轻的金牛座T星和赫比格Ae星周围观察到的尘埃可以作为这种初始固体含量的代理。尘埃质量分布是从最近的毫米波长数据和拟合生存分析,考虑到上限,并估计阈值盘质量的建设行星和彗星带。其中A-恒星,20%的气体巨星和55%的碎片盘系统的预测,在良好的协议与观测。对于M星,预测和观测到的行星频率在2- 3%之间一致,这种低发生率是由于缺乏大质量的圆盘。然而,碎片预计约。这意味着更深入的研究,如Herschel和SCUBA-2,可能会发现以前在这些低光度恒星周围错过的冷盘人口。此外,对将毫米探测到的尘埃建造成行星核心的效率的估计表明,大约三分之一的M星可能拥有一颗地球质量的行星-但由于尘埃分布在大的圆盘区域,这些行星可能会远离恒星运行。
2010-09-13 astro-ph.SR
Producing planetary debris exterior to white dwarf Roche radii through sublimative rotational fission
Centre for Exoplanets and Habitability, University of Warwick(系外行星与宜居性中心,华威大学);Centre for Space Domain Awareness, University of Warwick(太空态势感知中心,华威大学);Department of Physics, University of Warwick(物理系,华威大学);The Planetary Science Institute(行星科学研究所);Department of Aerospace Engineering and Engineering Mechanics, University of Texas at Austin(航空航天工程与工程力学系,德克萨斯大学奥斯汀分校)
研究探讨了通过亚limative出气导致的旋转分裂在白矮星Roche半径外产生行星碎片的条件,比较了SYORP和YORP效应的效率,并指出即使在较短的冷却时间尺度内,水冰出气也能在可观察的时间尺度内产生碎片。
2026-05-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gas and dust in the TW Hydrae Association as seen by the Herschel Space Observatory
上下文星周盘是行星形成的地方,因此了解它们的演化对于我们理解行星形成至关重要。赫歇尔空间天文台由于其灵敏度和波长覆盖范围,为研究盘系统提供了宝贵的数据。本文是几个致力于分析和模拟赫歇尔PACS观测各种年轻的恒星协会从GASPS开放时间关键计划之一。目标。本文的目的是阐明的气体和尘埃的性质,拱星盘在10万年TW Hya协会(TWA)使用新的远红外(IR)成像和光谱从Herschel-PACS。方法.我们获得了远红外光度数据在70,100,和160微米的14个TWA成员,光谱观测集中在[OI]线在63.18微米,也获得了9的14。每颗恒星的新光度计都被纳入其全光谱能量分布(SED)中。结果我们检测到过量的红外辐射,这是从五个TWA成员的拱星盘的特征,并计算了另外九个的上限。两个TWA成员(TWA 01和TWA 04 B)也显示在63.18微米处的[OI]发射。根据改进的黑体模型,TWA协会中的圆盘显示出各种属性,具有广泛的尘埃质量和内半径。在样品中发现了过渡盘和碎片盘。探测到红外线过量的来源模型给出的尘埃质量范围为0.15 Msun至63 Msun。
2013-06-03 astro-ph.SR
The Collisional Evolution of Debris Disks
我们探讨了碰撞衰变的磁盘质量和红外辐射的碎片盘。通过模型,我们发现衰变的速率在整个磁盘的演变过程中有所不同,其速率增加到一定程度,然后趋于平稳,达到一个较慢的值。在我们的参考模型中,总盘质量在最快点(t是时间)下降~ t^-0.35,而尘埃质量及其代理--红外过量辐射--衰减得更快(~ t^-0.8)。之后,它们的衰减率趋于平稳,分别为M_tot(t)~ t^-0.08和M_dust(t)或L_ir(t)~ t^-0.6。这比传统解析模型给出的所有三个系统参数的~ t^-1衰减要慢。我们还汇编了斯皮策和赫歇尔24,70和100微米观测的广泛目录。假设一个对数正态分布的初始磁盘质量,我们产生模型人口衰减曲线的碎片盘窝藏恒星在24微米观察到的分数,也模型的分布测量过剩的远红外波长(70-100微米)在一定的年龄制度。我们在24微米之间的衰减我们的数值碰撞人口合成模型和观察到的陀螺仪,我们表现出普遍的协议。我们关联偏移以上陀螺仪的随机事件在几个选定的系统。我们不能令人信服地将远红外线的衰变与硅酸盐的颗粒强度特性相吻合,但水冰的颗粒强度特性与观测结果更为一致。
2013-03-17 astro-ph.SR
HD 172555: detection of 63 microns [OI] emission in a debris disc
上下文HD 172555是一颗年轻的A7恒星,属于美如画贝塔移动星群,拥有一个碎片盘。斯皮策IRS的光谱显示了中红外特征,如硅酸盐和玻璃状二氧化硅物质,表明存在小颗粒的温暖尘埃成分,这使得HD 172555成为具有这种特性的一小部分碎片盘。IRS光谱还显示了SiO气体的可能发射。目标。我们的目标是研究尘埃在HD 172555的拱星盘的分布,并评估在碎片盘中的气体的存在。方法.作为GASPS开放时间关键计划的一部分,我们获得了Herschel-PACS的光度和光谱观测。我们分析了HD 172555的PACS观测结果,并使用修改后的黑体和气体排放的两级人口模型,没有碰撞去激发的光谱能量分布(SED)建模。结果我们报告的第一次检测OI原子气体发射在63.18微米的HD 172555拱星盘。我们检测到过度由于拱星尘埃对HD 172555在PACS的三个光度带(70,100和160微米)。我们推导出一个大尘埃粒子的质量为4.8e-4地球质量,氧原子的质量为2.5e-2*R^2地球质量,其中AU中的R是恒星与内盘之间的距离。因此,盘的大部分检测质量处于气相。
2012-09-29 astro-ph.SR
Herschel images of Fomalhaut. An extrasolar Kuiper Belt at the height of its dynamical activity
北落师门是一颗年轻的恒星,被怀疑拥有一个婴儿行星系统,散布着一个或多个尘埃碎片带。我们目前的远红外图像与赫歇尔空间天文台获得的角分辨率在5.7和36.7弧秒之间的波长在70和500微米。这些图像非常详细地显示了主要的碎片带。即使在高空间分辨率下,带也显得平滑。带和中心恒星之间的区域并不缺乏物质;这里也观察到热辐射。此外,在恒星的位置,过量的发射被检测到。我们使用的动力学模型与辐射传输工具来推导出的碎片盘的参数。我们包括详细的模型的尘埃颗粒与辐射的相互作用,辐射压力和温度的测定。将这些模型与图像中包含的空间分辨温度信息进行比较,使我们能够对将被辐射压力吹出系统的颗粒的存在进行强有力的约束。我们用它来推导系统的动力学参数。该带的出现指向一个非常活跃的系统,在这个系统中,尘埃颗粒在充满动态激发的星子的狭窄区域中以非常高的速率通过碰撞级联产生。尺寸低于吹出尺寸的灰尘颗粒大量存在。每天有相当于2000颗1公里大小的彗星被摧毁,这些彗星来自一个相当于110个地球质量的彗星库。通过比较它们的散射和热性质,我们发现尘埃颗粒是蓬松的聚集体的证据,这表明彗星的起源。在恒星所在位置的过量辐射可能是由具有一定温度范围的热尘埃产生的,但也可能是由于来自恒星风的气态自由辐射。
2012-04-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Formation of Pluto's Low Mass Satellites
受新视野号任务的启发,我们考虑冥王星的小卫星-目前的冥河,尼克斯,冥王星和九头蛇-如何在形成冥王星-冥卫一双星的巨大撞击的碎片中生长。撞击后,冥王星和冥卫一吸积了一些碎片,并将其余的从双星轨道上弹射出去。在抛射过程中,碎片粒子之间的高速碰撞产生碰撞级联,导致一些碎片从系统中抛射出来,并使剩余的碎片粒子能够找到围绕双星的稳定轨道。我们的凝聚和迁移的数值模拟表明,碰撞演化的一个环或一个磁盘的碎片导致一些小卫星绕冥王星-冥卫一。这些模拟是第一次证明迁移引起的合并在一个粒子盘。最终的卫星质量与初始盘质量相关。更大的圆盘倾向于产生更少的卫星。就卫星目前的性质而言,我们的研究结果非常支持初始碎片质量为3-10 x 10^{19} g,目前卫星的碎片质量约为0.4-1。我们还预测了一个由半径小于1-3 km的较小卫星和半径约为1-100 cm、光学厚度小于10^-10的非常小的粒子组成的集合。这些天体的半长轴应该在九头蛇目前的轨道之外。
2013-11-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
High-spatial-resolution imaging of thermal emission from debris disks
我们已经获得了100 pc内的碎片盘样品的亚弧秒中红外图像。对于我们的19个A型碎片盘候选者的样本,我们已经解决了,第一次,五个源加上以前解决的磁盘周围HD 141569。自样品选择时起,我们样品中的另外两个来源已被排除为碎片盘。六个已解析的源中有三个的半径推断为1-4 AU(HD 38678、HD 71155和HD 181869),一个源的半径推断为10-30 AU(HD 141569)。在探测到过量红外辐射的分辨源中,HD 71155的大小(r~2 AU)似乎与太阳系的小行星带相当,因此加入了Zeta Lep(HD 38678,以前报道过),构成了该类别中仅有的两个分辨源。另外两个源(HD 95418和HD 139006)显示的空间范围,意味着磁盘半径约1-3 AU,虽然多余的红外通量没有正式检测到优于2西格玛的意义。对于未分辨的源,中红外盘发射的最大半径的上限在~1-20 AU的范围内,其中四个的半径与小行星带相当。我们已经比较了全球的尘埃色温,预计在辐射平衡的尘埃在相应的距离观察到的大小或限制的大小。在大多数情况下,通过这两种方法估计的温度是相当的,因此,我们看到了推断的形态和全球中红外发射的大致一致的图片。最后,虽然我们的样本量在统计学上并不显著,但我们注意到,较老的源(> 2亿年)比较年轻的源(10亿年)拥有更温暖的尘埃(T > 400 K)。
2010-11-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hubble Space Telescope Observations of the HD 202628 Debris Disk
围绕G2 V恒星HD 202628(d = 24.4 pc)的环形碎片盘在可见光波段的散射光下使用哈勃太空望远镜上的太空望远镜成像光谱仪的日冕模式成像。基于表观长轴/短轴比,环从正面倾斜64度,其中长轴沿着PA = 130度对齐。它的内外半径(>50%最大表面亮度)在西北部为139 AU和193 AU,在东南部为161 AU和223 AU(dr/r ~ 0.4)。最大可见半径范围约为254 AU。这是迄今为止在反射光下观测到的最微弱的碎片盘,其平均表面亮度约为每平方角秒24等。环的中心似乎偏离恒星约28天文单位(非投影)。拟合到内边缘的椭圆具有0.18的偏心率和a = 158 AU。这种偏移,以及环的相对尖锐的内边缘,表明了行星质量的伴星的影响。HD 202628与北落师门周围的碎片环非常相似,但它是一颗更成熟的恒星,估计年龄约为2 Gyr。在我们的研究中,我们还提供了其他九颗恒星的表面亮度极限,这些恒星具有强烈的斯皮策过度,在散射光中没有检测到碎片盘(HD 377,HD 7590,HD 38858,HD 45184,HD 73350,HD 135599,HD 145229,HD 187897和HD 201219)。
2012-06-14 astro-ph.SR
Resolving the cold debris disc around a planet-hosting star: PACS photometric imaging observations of q1 Eri (HD10647, HR506)
大约有24个太阳系外碎片系统已得到空间分辨。这些碎片盘通常显示出各种结构特征,如团块、环、带、偏心分布和螺旋图案。在大多数情况下,这些特征被认为是由围绕主恒星运行的行星的动力学影响形成、塑造和维持的。在极少数情况下,通过直接观测推断出动力学上重要的行星的存在。已知太阳型恒星q1 Eri被碎片包围,尺度<30“。已知这颗恒星至少有一颗行星,尽管它的轨道太小,无法使它负责数十到数百AU距离的结构。目前的调查有两个目的:确定碎片的光学和物质特性,并推断尘埃的空间分布,这可能暗示存在其他行星。赫歇尔空间天文台上的光电探测器阵列相机和光谱仪(PACS)可以以前所未有的分辨率进行远红外成像观测,即在60 μm至210 μm的波长范围内,分辨率优于6“至12”。这些空间分辨数据与地面观测的结果一起,可以建立模型,从而比单独利用未分辨数据更可靠地确定碎片的性质及其演变。这是第一次在远红外波长下分辨出q1 Eri圆盘。PACS在70、100和160 μm波段的观测结果显示,在所有波段都显示出一个椭圆形的盘状结构,其尺寸随波长的增加而增加。假设一个圆形的形状产生其赤道平面相对于天空的倾角,i > 53度。图像去卷积的结果表明i可能大于63度,其中90度对应于边缘上的盘。(略)
2010-05-18 astro-ph.SR
Circumstellar Debris and Pollution at White Dwarf Stars
现在已知或怀疑行星碎片的星周盘紧密地围绕着数百颗白矮星运行。到目前为止,数据和理论都支持盘完全包含在之前的巨星半径内,因此必须在白矮星阶段产生。落在原始恒星表面的物质的特征加强了这一图像;磁盘总是与大气重元素一起检测。这些碎片和白矮星宿主丰度之间的物理联系使我们能够通过其残余物对太阳系外行星系的大量化学物质进行独特的了解。这篇综述总结了支持动力学活跃的行星系在所有白矮星中占很大比例的证据,第一代主序星行星系的残余物,从而提供了对初始条件以及长期动力学和演化的见解。
2016-04-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
DUst Around NEarby Stars. The survey observational results
碎片盘是行星形成过程的结果,构成了微行星系统的指纹。它们在太阳系中的对应物是小行星和埃奇韦尔-柯伊伯带。DUNES巡天的目的是探测太阳系外类似于太阳型恒星周围的埃奇奥尔-柯伊伯带的类似物,从而将太阳系置于背景中。这项调查使我们能够解决一些有关的流行和性质的星子系统的问题。我们使用{\it Herschel}/PACS观测了附近FGK恒星的样本。获得了100和160 $μ$ m处的数据,在某些情况下,使用SPIRE在70 $μ$ m处以及250、350和500 $μ$ m处进行了补充观察。观测战略是在100 $μ$米处尽可能深地进行积分,以探测恒星光球层。碎片盘已被检测到,其分光度水平低至埃奇韦尔-柯伊伯带的几倍。DUNES星周围椎间盘的发生率从\emph{Herschel}之前的$\sim$ 12.1% $\pm$ 5%增加到$\sim$ 20.2% $\pm$ 2%。很大一部分($\sim$ 52%)的椎间盘被解决,这代表了从以前已知的解决的椎间盘向前迈出了巨大的一步。一些恒星与微弱的远红外线过度有关,这归因于一类新的冷盘。虽然不能排除这些过剩是由背景星系的巧合排列产生的,但统计数据表明,其中至少有一些是真正的碎片盘。一些光盘显示特殊的SED光谱指数在70 - 160 $μ$ m范围内比瑞利-金斯陡峭。对碎片盘参数的分析表明,从F型到K型星,平均黑体半径可能存在减小的趋势。此外,…
2013-05-06 astro-ph.SR
GASPS observations of Herbig Ae/Be stars with PACS/Herschel. The atomic and molecular content of their protoplanetary discs
我们观察了20个代表性的赫比格Ae/Be星和5个A型碎片盘与PACS赫歇尔板载的样本。在光谱模式下进行观察,并覆盖[OI],[CII],CO,CH+,H2O和OH的远红外线。Herbig Ae/Be的[OI]63微米检测率为100%,碎片盘的检测率为0%。[OI]145微米仅在25%的Herbig Ae/Be星中检测到,CO J=18-17在45%的Herbig Ae/Be星中检测到(并且对于更高的J跃迁更少),并且对于[CII] 157微米,我们经常发现空间可变的背景污染。我们展示了在Herbig Ae光盘HD 163296中首次检测到水,该光盘具有固定的光盘。在该圆盘中也检测到羟基。CH+首次出现在HD 100546中,现在第二次出现在Herbig Ae恒星HD 97048中。我们报告每条线的通量,并使用的意见作为气体性质的线诊断。此外,我们寻找的发射线和恒星或光盘参数,如恒星光度,紫外线和X射线通量,吸积率,PAH带强度和耀斑的强度之间的相关性。我们发现,恒星的紫外线通量是[OI]63微米的主要激发机制,最高的线通量发现在这些对象中有大量的耀斑和最大的PAH强度。无论是吸积量还是X射线光度都不会对谱线强度产生影响。我们发现[OI]63 μ m和[OI]145 μ m、CO J = 18-17和[OI]6300 μ m的线通量之间以及63 μ m和1.3 mm处的连续通量之间存…
2012-06-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Debris Disks in the Upper Scorpius OB Association
本文介绍了上天蝎座OB协会205名成员的MIPS 24 μ m和70 μ m测光。这些数据相结合,公布的MIPS测光的15个额外的协会成员,以评估周围的500万年的老恒星与光谱类型之间的B 0和M5的拱星盘的频率。12颗恒星有可检测到的70 um的过剩,其中每一颗也有可检测到的24 um过剩。总共有54颗恒星被确定为在恒星光球层上方超过24 um超过32%。MIPS的观测揭示了19个多余的来源- 8颗A/F/G星和11颗K/M星-以前没有发现8微米或16微米的多余。缺乏短波长的发射和微弱的24微米的过量表明,这些来源是碎片系统或残留的光学厚原始磁盘与内部孔。尽管存在明显碎片系统的恒星的光度范围很广,但在考虑到辐射爆发颗粒大小随光谱类型的变化后,过量特征与所有具有类似轨道半径的尘埃的恒星一致。将上斯科的结果与文献中类似的光度测量进行比较,以重新评价碎片排放的演变情况。在考虑了已发表的观测结果的完整性限制和恒星演化对碎片光度的影响后,我们发现F型恒星周围24 μ m过剩的大小在500万年到1700万年之间增加,但置信度小于2.6 sigma。对于B7-A9和G 0-K5恒星,在这个年龄范围内观察到的24 μ m过量发射的任何变化都是显著的,置信度小于2 sigma。
2009-09-23 astro-ph.SR
Post-main sequence evolution of A star debris discs
虽然主序星碎片盘的数量受到很好的限制,但人们对演化恒星周围的碎片盘知之甚少。本文提供了一个理论框架,考虑恒星演化对碎片盘的影响,特别是其中的尘埃的产生和损失。在这里,我们重复一个稳态模型适合光盘演化统计的主序星,这一次使用现实的粮食光学性质,然后发展人口,以考虑其在以后的时代的可探测性。我们的模型预测,巨星周围的碎片盘比主序星更难探测,因为辐射压力在去除高光度恒星周围的小尘埃方面更有效。只有12%的第一次上升的巨星在100 pc内被预测有赫歇尔在160微米处可探测到的圆盘。然而,这是受不确定的影响升华的光盘,我们建议,因此可以约束与这样的意见。我们的模型还发现,恒星光度的快速下降导致只有非常年轻的白矮星具有发光盘。由于这样的系统平均距离更远,所以很难被探测到,但我们预测最有可能探测到圆盘的恒星参数是一颗200 pc的白矮星,冷却年龄为0.1Myr,与对哈勃星云的观测一致。我们的模型并没有预测到在某些白矮星中观测到的近距离(<0.01天文单位)尘埃,但是我们发现在AGB阶段结束时,恒星风拖曳会在圆盘内部留下相当大的质量(~10^{-2}Msolar),直径可达~ 10米,可能会补充这些圆盘。
2010-07-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
The AU Mic Debris Disk: far-infrared and submillimeter resolved imaging
我们目前的远红外和亚毫米波地图从赫歇尔空间天文台和詹姆斯克拉克麦克斯韦望远镜的碎片盘主机星AU显微镜。在70、160、250、350、450、500和850微米处检测圆盘发射。该盘的分辨率为70、160和450微米。除了星子带,我们还首次探测到来自AU Mic晕的热辐射。与散射光图像相反,在圆盘中没有明显的不对称性。星盘的分光度为$3.9 \times 10^{-4}$,其毫米尘埃质量为0.01 MEarth(+/- 20%)。我们创建了一个简单的空间模型,调和盘SED作为一个黑体的53 +/- 2 K(39和50 K组件的复合物)和存在的小(非黑体)颗粒填充扩展晕。最佳拟合模型与早期研究中探索的“出生环”模型一致,即,边缘尘埃带从8.8-40 AU延伸,但具有额外的晕圈成分,其$r^{-1.5}$表面密度分布延伸至灵敏度极限(140 AU)。我们确认AU Mic没有施加足够的辐射力来吹出颗粒。对于10- 100倍太阳能的恒星质量损失率,致密(零孔隙度)颗粒只有在它们非常小的情况下才能被去除,与以前的工作一致,如果孔隙度为0.9,那么接近0.1微米的颗粒可以通过微粒力被去除(即,恒星风)。
2015-09-21 astro-ph.SR
Fast and Slow Precession of Gaseous Debris Disks Around Planet-Accreting White Dwarfs
一些富含金属的白矮星(WD)被认为受到行星物质的污染,对它们的光谱观测揭示了围绕它们运行的致密气态金属盘的存在。在大约一半的这类系统中观察到的不对称双峰发射谱线轮廓的变化可以解释为偏心气体碎片盘的进动特征。变异时间尺度-从几十年到$1.4$年(最近推断的围绕HE 1349- 2305的碎片盘)-与试验粒子极限的广义相对论(GR)岁差率大致一致。然而,还没有证明这种机制可以驱动由内部应力(压力)介导的径向延伸(向外到$1 R_\odot$)的气体盘的如此快速、相干的进动。在这里,我们使用的线性理论的偏心率的演变,在流体动力盘,以确定几个关键的性能偏心模式的气体碎片磁盘周围的WD。我们发现了一个临界依赖的进动周期和径向偏心率分布的模式上的内部磁盘半径,$r_\mathrm{in}$。对于小的内半径,$r_\mathrm{in} \lesssim (0.2 - 0.4) R_\odot$,模式是GR驱动的,周期为$\approx 1 - 10$ yr。对于$r_\mathrm{in} \gtrsim (0.2 - 0.4) R_\odot$,模态是压力主导的,周期为$\approx 3 - 20$ yr。观测到的磁盘的变化周期和推断的内半径之间的对应关系与这一趋势基本一致。特别是HE 1349- 2305的短周期与它的小$r_\mathrm{in}$相一致。因此,环WD碎片盘可以作为研究…
2018-04-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dusty OB stars in the Small Magellanic Cloud - II: Extragalactic Disks or Examples of the Pleiades Phenomenon?
我们使用中红外斯皮策光谱和远红外赫歇尔测光的20个主序星O 9-B2在小麦哲伦云(SMC)与强大的24微米过剩的样本调查中红外发射的起源。无论是恒星周围的碎片盘,还是致密的星际介质(ISM)被照亮的斑块,都可以引起这种中红外辐射。在一个配套文件,文件一,我们使用光谱表明,这是不太可能的任何这些来源是经典的Be星或赫比格Ae/Be星。我们把我们的分析集中在碎片盘和卷云热点上。我们发现20颗恒星中有3颗在中红外线范围内显著延伸,将它们确定为卷云热点。然后,我们拟合红外光谱能量分布,以确定尘埃的温度和质量。我们发现SMC恒星中的尘埃质量比任何已知的碎片盘都要大,尽管反对碎片盘假说的证据是间接的。最后,我们通过交叉匹配WISE和依巴谷星表创建了银河系(MW)中明亮的中红外OB星的本地比较样本。所有这些在适当光度范围内可以明确分类的本地恒星都是具有光学发射线的年轻恒星,或者被WISE空间分辨,尺寸太大,不可能是合理的碎片盘候选者。我们的结论是,非常强大的中红外线通量过剩最有可能解释为卷云热点,虽然我们不能严格排除一小部分的样品是由碎片盘或过渡盘。我们提出了暗示性的证据表明,弓激波加热周围失控的恒星可能是一个贡献机制的星际发射。这些来源,解释为卷云热点,提供了一个新的本地化的探测弥漫星际尘埃在低金属环境。(节录)
2013-05-21 astro-ph.SR
Faint warm debris disks around nearby bright stars explored by AKARI and IRSF
背景:碎片盘是了解行星系统形成过程的重要观测线索。特别是,微弱温暖的碎片盘可能与1 AU附近的行星形成后期有关。对微弱的温暖的碎片盘进行系统的搜索是揭示陆地行星形成的必要条件。目的:微弱的暖碎片盘显示出在中红外波长处达到峰值的过量发射。因此,我们探索碎片盘使用AKARI中红外全天空点源目录(PSC),第二代无偏红外全天空调查的产品。研究方法:我们调查红外多余的发射678孤立的主序星,有18微米的检测在AKARI中红外全天空目录通过比较他们的通量与预测的光球的光通量的基础上,近红外通量和模型光谱。首先从2MASS PSC获取近红外通量。然而,在我们的样本中,286颗Ks<4.5的恒星由于饱和而在2MASS测光中具有较大的通量误差。因此,我们已经测量了准确的J,H,和Ks波段的通量,应用中性密度(ND)过滤器的同时无偏测量的红外成像仪(SIRIUS)的IRSF,在南非的1.4米近红外望远镜,并提高了通量的精度从14%到1.8%的平均。结果:我们从678颗主序星的样本中确定了53个碎片盘候选者,包括8个新的检测。碎片盘的检测率为8%,这是与斯皮策和赫歇尔以前的作品。结论:本研究的重要性在于探测到附近场星周围微弱的暖碎片盘。至少有9个天体有大量的尘埃,这是传统的稳态碰撞级联模型无法解释的。
2016-08-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar Membership and Dusty Debris Disks in the alpha Persei Cluster
由于接近银河平面,可靠地识别英仙座阿尔法星团的成员往往是有问题的。主要基于六篇已发表论文中包含的成员评估,我们构建了一个几乎完整的光谱类型G和更早的高保真成员列表,这些成员位于聚类中心的3个弧度内。英仙座阿尔法星系是附近一个丰富、年轻的疏散星团,没有被斯皮策太空望远镜观测到。我们研究了宽视场红外巡天探测器(WISE)的第一次和最后一次数据发布,发现11个或12个阿尔法星系团成员在恒星光球层上方有过量的中红外辐射,这归因于一个轨道尘埃碎片盘。其中最不寻常的是V488 Per,这是一颗K型恒星,它的红外光度超过恒星光度的16%(或更多),这是一个比任何其他已知的尘埃主序星都大的超额部分。环绕V488 Per的尘埃的温度约为800 K;如果这些颗粒像黑体一样辐射,那么它们距离恒星只有约0.06 AU。这些尘埃可能是两颗行星胚胎或半长轴较小的行星碰撞的结果;这样的轨道半径与开普勒卫星发现的许多凌日行星相似。
2012-04-18 astro-ph.SR
Discovery of molecular gas around HD 131835 in an APEX molecular line survey of bright debris disks
碎片盘被认为是气体贫乏的,但最近的观测表明,在几个1000万至4000万年的古老系统中存在分子或原子气体。我们使用APEX和IRAM 30米射电望远镜在20个明亮的碎片盘中寻找CO气体。在一个案例中,在1600万年前的A型恒星HD 131835周围,我们发现了一个新的含气碎片盘,在那里成功地检测到了CO 3-2跃迁。其他单个系统均未显示可测量的CO信号。我们的Herschel空间天文台HD 131835的远红外图像在70和100 $μ$ m处都勉强分辨出圆盘,特征半径为~170 au。虽然HD 131835的恒星性质类似于$β$ Pic,但它的尘埃盘性质类似于最大质量的年轻碎片盘。随着HD 131835中气体的检测,已知含有CO的碎片盘的数量增加到了4个,它们都环绕着年轻的($\leq$ 4千万年)A型恒星。基于125 pc以内的统计数据,我们认为在年轻A型星周围的大质量碎片盘中存在可检测到的气体是一种普遍现象。我们目前的数据无法得出HD 131835中气体起源的结论。如果气体是次级的,是由微行星的分裂产生的,那么HD 131835是一个非常年轻的行星,就其盘而言,它是$β$ Pic系统的更大质量的类似物。然而,这个系统也可能类似于HD 21997,拥有一个混合盘,其中气体物质主要是原始的,而尘埃颗粒主要来自星子。
2015-10-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
The dust grain size - stellar luminosity trend in debris discs
碎片盘中物质的截面被认为是由最小的颗粒所支配的,这些颗粒尽管受到恒星辐射压的排斥作用,但仍能留在束缚轨道上。因此,预期最小(和典型)晶粒尺寸$s_\text{min}$接近辐射压力井喷尺寸$s_\text{blow}$。然而,最近对赫歇尔分辨的碎片盘样本的分析表明,随着恒星光度的增加,$s_\text{min}/s_\text{blow}$的比率系统地降低,从太阳型恒星的大约10倍降低到最明亮的A型恒星周围的几乎1倍。在这里,我们将更详细地探讨这一趋势,检查它的重要性,并寻求可能的解释。我们表明,这一趋势是强大的尘埃颗粒的组成和孔隙度的变化。对于任何假设的颗粒特性和恒星参数,我们建议一个配方,如何估计“真正的”半径的空间未解决的碎片光盘,仅根据其光谱能量分布。我们的碰撞模拟的结果是定性一致的趋势,虽然额外的影响也可能在工作。特别是,低光度恒星缺乏具有小$s_\text{min}/s_\text{blow}$的颗粒可能是由颗粒表面能约束引起的,这种约束应该限制最小碰撞碎片的大小。此外,一个更好的协议之间的数据和碰撞模拟时,实现假设碎片光盘更明亮的恒星有更高的动态激发比那些不太明亮的原色。这意味着,由更大质量的年轻恒星组成的原行星盘在形成大的星子或行星方面更有效,这些星子或行星在随后的演化阶段充当碎片盘中的搅拌器。
2015-09-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
IR-excesses around nearby Lambda Boo stars are caused by debris disks rather than ISM bow waves
Lambda Boo星主要是A型恒星,拥有丰富的太阳能C、N、O和S,但耐火元素的丰度低于2 dex。恒星表面异常的丰度可能是由于挥发性气体在尘埃上的选择性吸积。有人提出,在Lambda Boo现象和IR-过量之间存在相关性,IR-过量是碎片盘或星际介质(ISM)相互作用提供吸积物质的结果。我们观察70或100和160 $μ$ m的过量排放9确认Lambda Boo星与赫歇尔空间天文台,区分尘埃排放是否是从碎片盘或ISM头波。我们发现,3/9的恒星观察主机以及解决碎片盘。虽然其余的6/9没有解决,他们是不一致的ISM头波的基础上,灰尘排放更紧凑的温度和预测的头波模型产生热的排放比观察到的。我们发现在Lambda Boo星周围明亮的红外线过剩的发生率比正常的A星高。为了解释这一点,我们的观察,我们探讨坡印廷-罗伯逊(PR)阻力作为一种机制,从碎片盘吸积,但发现它不够。作为一种替代方案,我们提出的相关性是由于更高的动态活动在磁盘目前正在进行中。星子的大规模撞击或彗星的大量涌入可以为吸积提供足够的挥发性气体。需要进一步研究星周物质的运输与丰度异常的关系,以解释通过外部吸积的现象。
2015-11-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Structure of the β Leonis Debris Disk
我们将MMT和Keck望远镜在10 μ m处的零干涉测量与Spitzer在3至100 μ m处的光谱学、成像和光度学相结合,在宽范围的空间尺度上研究β Leo周围的碎片盘,对应于0.1至~100 AU的半径。我们还测量了近距离双星o狮子座凯克和MMT干涉仪,以验证我们的程序与这些仪器。β Leo碎片系统具有复杂的结构:1. 1 AU内的相对较少的材料; 2.)具有~600 K的色温的内部组件,由约2至3 AU的尘埃环装配;以及3.)第二个组分的色温约为120 K,由一个从约5 AU延伸到约55 AU的宽尘埃发射区拟合。与许多其他有碎片盘的A型恒星不同,狮子座β星在100天文单位附近没有一个主要的外带。
2010-09-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
First ALMA observations of the HD 105211 debris disc: A warm dust component close to a gigayear-old star
本研究利用ALMA 1.3毫米观测和SED建模分析HD 105211碎屑盘,发现其冷尘埃为窄低偏心率环,并揭示恒星附近存在毫米级暖尘埃成分。
2024-04-06 astro-ph.EP astro-ph.SR