Spectral Energy Distributions of Disc-Embedded Accreting Protoplanets
本研究计算盘内嵌吸积原行星的宽带光谱能量分布,分析不同波段探测可行性,指出近红外波段最具探测前景,还整理出高吸积光度候选体以助力原行星直接成像搜索。
2024-12-12 astro-ph.EP
Accretion of Solid Materials onto Circumplanetary Disks from Protoplanetary Disks
本文研究了在原行星盘中,从日心轨道到环行星盘的固体物质吸积过程,这是规则卫星系统形成的关键过程。在巨行星形成的气体捕获阶段后期,来自原行星盘的吸积气体形成环行星盘。由于吸积流对环行星盘通过气体阻力影响粒子的运动,我们使用流体动力学模拟数据的气体阻力项来计算固体材料的运动。我们考虑了固体颗粒的宽尺寸范围($10^{-2}$ - $10^6$ m),发现固体颗粒的吸积效率在10 m左右达到峰值,这是因为在这个尺寸范围内绕行星盘气体的阻力能量耗散是最有效的。对于大于10 m尺寸的颗粒,效率变得较低,因为气体阻力变得不那么有效。对于小于10 m的颗粒,由于颗粒与背景气流的强耦合,阻止了颗粒的吸积,因此效率较低。我们还发现,从行星的距离,粒子被捕获的环行星盘是在一个狭窄的范围内,以及描述为一个功能的颗粒大小。
2014-01-17 astro-ph.EP
Evidence for a circumplanetary disk around protoplanet PDS 70 b
基于VLT/SINFONI获得的$K$波段的新光谱,我们首次提出了原行星PDS~70~b周围存在环行星盘的观测证据。我们测试了三个假设来解释光谱:(1)单一消光值或(2)可变消光的行星大气排放,以及(3)大气和环行星盘模型的组合。拟合优度指标支持第三种选择,表明环行星际物质贡献了过量的热辐射-在$λ\gtrsim 2.3 μ$ m处最突出。推断的吸积率($\sim 10^{-7.8}$ -$10^{-7.3} M_J$年$^{-1}$)是兼容的H $α$和Br $γ$线的基础上的观测约束。对于这颗行星,我们得到了1500- 1600 K的有效温度、表面重力$\log(g)\sim 4.0$、半径$\sim 1.6 R_J$、质量$\sim 10 M_J$和可能的厚云。具有可变消光的模型导致拟合稍差。然而,灭绝所需的振幅($ΔA_V \gtrsim 3$等)和变化的时间尺度($\lesssim$ ~年)也表明存在环行物质。
2019-06-27 astro-ph.EP
Thermodynamics of Giant Planet Formation: Shocking Hot Surfaces on Circumplanetary Disks
年轻巨行星的光度可以告诉我们它们的形成和吸积历史。到目前为止探测到的直接成像行星与高熵和光度的“热启动”情景一致。如果星云气体在被吸积成原行星之前穿过激波阵面,熵就会发生实质性的改变。为了研究这一点,我们提出了高分辨率,三维辐射流体动力学模拟吸积巨行星。吸积的气体被发现下降与超音速的差距,从拱星盘的上层到表面的环行星盘和极地地区的原行星。在那里,它冲击,创造一个扩展的热超临界冲击面。这个冲击波阵面在光学上很厚,因此,它可以掩盖行星内在的光度。垂直流入的气体具有高熵,当通过激波阵面时,气体显着减少,而气体成为盘和原行星的一部分。这表明,环行星盘在调节行星的热力学状态方面起着关键作用。我们的模拟进一步表明,在激波表面周围,原子氢(有时是电离氢)的扩展区域发展起来。因此,环行星盘激波表面可能会显著影响形成气体巨星的观测外观。
2016-10-17 astro-ph.EP
Predictions of Dust Continuum Emission from a Potential Circumplanetary Disk: A Case Study of the Planet Candidate AB Aurigae b
本文以 AB Aurigae b 为例模拟潜在 CPD 的尘埃演化与 1.3 mm 辐射,发现消光修正后典型尘埃—气体比下信号应超过 ALMA 3σ 限,暗示其附近尘埃供给受限。
2024-12-05 astro-ph.EP
Spectral Energy Distributions of Accreting Protoplanets
行星经常被援引为过渡盘中推断出的间隙或内部空隙的原因。这些假定的行星会与残余的环星盘相互作用,吸积气体并产生大量的光度。在这里,我探讨了预期的外观吸积原行星在一系列的进化状态。我比较合成光谱能量分布与少数声称检测到的过渡盘的亚恒星质量的同伴。虽然观测到的候选伴星的通量通常与吸积原行星相容,但在调和观测物体中推断的扩展结构与原行星或环行星盘预期的紧凑排放方面仍然存在挑战。我认为,过渡盘的很大一部分应该拥有明亮的原行星,而且随着更大的望远镜打开额外的参数空间,可能会发现更多的原行星。
2015-02-18 astro-ph.EP
The influence of dust growth on the observational properties of circumplanetary discs
本文结合辐射流体动力学模拟与光谱建模,研究尘埃从微米生长到毫米对环行星盘远红外及 ALMA 波段观测特征的影响,解释 PDS 70c 的宽光谱。
2025-01-26 astro-ph.EP
Searching for circumplanetary disks around LkCa 15
我们介绍卡尔G。Jansky甚大阵(VLA)观测到了围绕年轻恒星LkCa 15的7 mm连续辐射。观测结果的角分辨率为70质量,空间分辨率为9天文单位的空间尺度上的拱星发射。连续辐射的痕迹尘埃环半径为45 AU,这是一致的尘埃形态观察到在较短的波长。VLA观测还揭示了在盘的中心有一个紧凑的源,可能是由于位于距离中心恒星几个天文单位内的热尘埃或电离气体的热发射。在恒星和尘埃环之间没有观测到辐射,特别是在候选原行星LkCa 15 b的位置。将观测结果与理论模型进行比较,我们发现,如果LkCa~(15)b是一颗大质量行星(>5 M_J),其吸积速率大于1.e-6 M_J/yr^{-1},那么它的环星盘质量小于0.1 M_J,或者小于0.4 Hill半径。类似的约束条件,来自任何可能的环行星盘轨道内45天文单位从中央恒星。由于质量不透明度的不确定性,质量估计至少有一个数量级的不确定性。未来ALMA对该系统的观测可能能够探测到质量低至5.e-4 M_J和小至0.2 AU的环行星盘,这对在这颗年轻恒星周围形成巨行星的行为提供了关键的限制。
2014-04-22 astro-ph.EP
Predictions of dust continuum observations of circumplanetary disks with ngVLA: A case study of PDS 70 c
本研究以PDS 70 c的行星周盘为对象,复现ALMA第6、7波段的尘埃热辐射观测结果,预测ngVLA的观测能力,发现其第6波段可探测该辐射且能约束行星周盘的大小与形状。
2025-08-01 astro-ph.EP
Boundary Layer Circumplanetary Accretion: How Fast Could an Unmagnetized Planet Spin Up Through Its Disk?
气体巨行星被认为是通过一个环绕行星的圆盘来吸积它们的大部分质量。如果这颗行星没有被磁化,并且开始缓慢旋转,它将通过一个径向狭窄的边界层吸积气体,并迅速旋转起来。当行星旋转时,边界层的径向加宽减少了吸积气体的特定角动量,使行星能够找到一个低于分裂速率的终端旋转速率。在这里,我们使用轴对称粘性流体动力学模拟来量化的终端旋转速率的行星吸积从他们的环行星盘。对于一个等温的行星-盘系统,其盘尺度高度$h/r =0.1$接近行星表面,在行星分裂角速度的70%和80%之间,自旋向上切换到自旋向下。在一个定性的差异,从垂直平均模型-自旋下降可以与质量吸积共存-我们观察到\emph{decretion}伴随的解决方案,角动量正在丢失。临界旋转速率取决于行星附近的盘厚度。对于行星附近圆盘尺度高度为$h/r = 0.15$的等温系统,临界自旋速率下降到行星分裂角速度的60%到70%之间。在边界层外的圆盘中,我们识别出非定常且瞬时不对称的跨中平面的回旋环流。模拟的流动足够强大,可以在早期卫星编队中垂直重新分配固体物质。我们讨论了如何太阳系外行星的旋转测量,结合光谱和变化的原行星与环行星盘的研究,可以确定在设置巨行星自旋的磁性和非磁性过程中的作用。
2020-12-11 astro-ph.EP
A Retrieval Framework for Observationally Constraining the Parameters of Circumplanetary Disks
University of Michigan(密歇根大学)
构建半解析模型,通过拟合环行星盘辐射特征与二维盘模型合成观测来量化参数约束,用于拟合实际原行星观测,为其局部消光、形成历史和初始熵提供有用信息。
2026-07-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
Feeding the Circumplanetary Disk: 3D Simulations of Dust Filtration and Accretion in PDS 70 c
Rice University(莱斯大学);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室)
本研究通过三维AMR流体动力学模拟,发现PDS 70 c的环行星盘对尘埃有强尺寸过滤,仅小颗粒可吸积,但足以在数百万年内形成卫星系统,且毫米波观测需考虑更大尘埃质量。
2026-09-22 astro-ph.EP
An upper limit on the mass of the circumplanetary disk for DH Tau b
DH Tau是一颗年轻的($\sim$ 100万年)经典金牛座T星。它是少数已知与行星质量伴星DH Tau b相关的年轻PMS星之一,其轨道距离很大,并通过直接成像检测到。DH Tau b被认为是基于大量的H $α$发射而吸积的,并且表现出可变的Paschen Beta发射。在230 GHz的NOEMA观测允许我们把限制盘尘埃质量的DH头b和主要的制度,磁盘将出现光学薄。我们估计一个磁盘尘埃质量的主要,DH头A的$17.2\pm1.7\,M_{\oplus}$,这给出了一个磁盘到恒星的质量比为0.014(假设通常的气体和尘埃的质量比为100的磁盘)。我们发现一个保守的磁盘尘埃质量上限为0.42 $M_{\oplus}$ DH头b,假设磁盘温度主要是由DH头b本身的辐射。考虑到环行星盘的环境,来自周围云的原始或平衡温度的可变照明将导致更低的盘质量估计。包括DH Tau b和DH Tau A对环行星盘加热的MCFOST辐射转移模型表明,22 K的质量平均盘温度更现实,导致DH Tau b的尘埃盘质量上限为0.09 $M_{\oplus}$。我们将DH Tau b置于类似物体的背景下,并讨论了行星形成模型的后果。
2017-05-23 astro-ph.EP
Radiative Signatures of Circumplanetary Disks and Envelopes During the Late Stages of Giant Planet Formation
本文研究巨行星形成晚期环行星盘与包层的辐射特征,通过广义化下落边界条件计算光谱能量分布与发射图,揭示观测外观对行星质量、吸积率、轨道及磁场等参数的依赖。
2024-09-19 astro-ph.EP
Planet formation signposts: observability of circumplanetary disks via gas kinematics
识别正在进行的行星形成需要最好的角分辨率和最深的灵敏度,在国家的最先进的数值模拟的启发观察。行星-盘相互作用的流体动力学模拟预测了在吸积行星核周围形成的环行星盘(CPD)。这些CPD已经逃避了明确的检测-它们的识别需要CPD示踪剂的预测。在这项工作中,我们的目标是评估嵌入式CPD的可观测性与ALMA的特征烙印在气体运动学。我们使用3D光滑粒子流体动力学(SPH)模拟CPD周围的1和5 M_Jup行星在大的星心半径,在局部等温和绝热盘。然后将模拟与3D辐射转移连接起来,用于CO同位素的预测。可观测性评估腐败与现实的长基线相位噪声提取的最新HL Tau ALMA数据。我们发现,CPD的存在下产生不同的路标:1)紧凑的发射分离的速度从整个拱星盘的开普勒模式,2)一个强大的影响时,多普勒频移线发射扫过CPD的位置,和3)在速度色散的局部增加的速度模式。我们测试我们的预测与模拟量身定制的HD 100546 -其中有一个报告的原行星候选人。我们发现,CPDs是可检测的所有3个路标与ALMA周期3的能力,为1和5 M_Jup原行星,当嵌入在等温盘。
2015-11-03 astro-ph.EP
Formation and Structure of Circumplanetary Disks and Envelopes during the Late Stages of Giant Planet Formation
该研究针对巨行星形成晚期的行星周盘形成问题,考虑五种内向气流几何形态,推导了相关密度场与盘结构的解析解,明确了各组分的光度贡献并估算了辐射特征。
2024-03-12 astro-ph.EP
Shock-driven Accretion in Circumplanetary Disks: Observables and Satellite Formation
环行星盘(CPD)控制行星的生长,为卫星的形成提供材料,并提供年轻行星形成的观测特征。我们进行了二维流体动力学模拟和辐射冷却的研究CPD,并提出了一个新的机制来驱动盘吸积。CPD中存在两个螺旋激波,由中央恒星激发。我们发现,螺旋激波可以至少有助于,如果不是占主导地位的角动量输运和能量耗散在CPD。同时,螺旋激波的耗散和加热对激波驱动的吸积本身有正反馈作用。当盘被螺旋冲击加热时,冲击变得更加开放,导致更有效的角动量传输。另一方面,这种激波驱动的吸积在几个月/几年的时间尺度上是不稳定的,这是由于盘中涡旋的产生和破坏。在经过一段时间的平均后,从行星的希尔半径一直到行星表面都达到了准稳定的吸积,而表征螺旋激波引起的角动量传输的圆盘系数$α$为$\sim$ 0.001-0.02。在我们的模拟中,盘表面密度范围从10到1000 g cm $^{-2}$,这比用于研究卫星形成的“最小质量亚星云”模型小至少3个数量级;相反,它与“气体匮乏”卫星形成模型更一致。最后,我们计算的毫米波流量发射的CPD在ALMA和EVLA波段,并预测最近发现的CPD候选人,这表明ALMA是能够发现这些吸积CPD的通量。
2016-12-17 astro-ph.EP
Observability of Forming Planets and their Circumplanetary Disks I. -- Parameter Study for ALMA
我们提出模拟观测形成的行星与ALMA。研究了在距离恒星5.2天文单位的土星1、3、5和10等质量行星周围可能探测到的环行星盘(CPD)。辐射,三维流体动力学模拟后处理与RADMC 3D和ALMA观测模拟器。我们发现,即使CPD太小而无法分辨,但由于在光学厚度限制下的吸积行星,它们是热的,因此在这种情况下,用连续观测来检测它们的最佳机会是在最短的ALMA波长下,例如波段9(440微米)。类似的通量在土星和10颗$\mathrm{M_{Jup}}$气体巨星中也被发现,这是由于温度加权的光学深度效应:当没有深的缝隙被切割时,行星区域被光学厚的星周盘覆盖,导致那里的冷却效率较低。对52 AU的轨道间隔进行了测试,表明光学薄CPD在带7中也是可检测的,但它们需要更长的积分时间($>$ 5小时)。在不同的ALMA波段和水模拟下比较相同模拟的间隙分布,证实它们发生了显着变化,首先是因为由于光学深度减小,在较长波长处间隙更宽;其次,光束卷积使间隙更浅,至少窄25%。因此,在根据ALMA连续观测间隙估计行星质量时必须谨慎。
2017-10-04 astro-ph.EP
Parameter Effects in Circumplanetary Disk Spectra and Prospects for Spectral Fitting
Sun Yat-sen University(中山大学);Universität Duisburg–Essen(杜伊斯堡-埃森大学);Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所);University of Bern(伯尔尼大学)
系统研究环行星盘物理参数对红外光谱的影响,通过参数网格和辐射传输模拟揭示光谱特征与参数简并,为JWST等观测提供理论框架。
2026-06-23 astro-ph.EP
Protoplanetary disks including radiative feedback from accreting planets
虽然最近的观测进展集中在检测由于嵌入的原行星的热发射的紧凑区域,需要进一步的理论预测,以了解行星形成辐射反馈的原行星盘的响应。这对于预测环行星际区域的可观测性特别重要。在这项工作中,我们使用2D流体动力学模拟研究的粘性原行星盘,其中一个发光的小行星质量的行星嵌入的演变。我们使用的能量方程,其中包括辐射加热的行星作为一个额外的机制,行星形成反馈。几个模型计算行星光度范围从$10^{-5}$到$10^{-3}$太阳光度。我们发现,行星的辐射反馈增强了磁盘的吸积率在行星的轨道半径,产生一个更热,更明亮的行星周围,独立的处方用于模拟磁盘的湍流粘度。我们还估计了我们的行星光度范围内的行星反馈的热签名,发现一个纯粹的主动盘,没有被动加热的发射光谱,在红外线明显修改。我们模拟了HD 100546周围的原行星盘,其中一颗行星伴星位于距离恒星约68 au处。假设该行星质量为5木星质量,光度为$\sim 2.5 \times 10^{-4} \, L_\odot$,我们发现该行星的辐射反馈使其$\sim 5$ au环行星盘的光度从$10^{-5} \, \rm L_\odot$(无反馈)增加到$10^{-3} \, \rm L_\odot$,对应于辐射传输计算后在$L^\prime$波段的$\sim 1 \, \rm mJy$的发射,该值与HD 100546 b的观测值吻合较好.
2015-05-13 astro-ph.EP
On the Radio Detectability of Circumplanetary Discs
年轻行星周围的圆盘,即所谓的环行星圆盘(CPD),对于行星的生长,卫星的形成和行星探测至关重要。本文用简单的$α$盘模型研究了吸积CPD的毫米和厘米辐射。我们发现,它是更容易检测CPD在较短的无线电波长(例如$λ\lesssim$ 1毫米)。例如,如果系统距离我们140 pc,在ALMA波段7(0.87 mm)的深度观测(例如5小时)对CPD中小至0.03月球质量的尘埃敏感。如果CPD围绕着一颗距离主星20天文单位的木星质量行星,并且有$α\lesssim 0.001$,ALMA可以在它的吸积速度比$10^{-10} M_{\odot}/yr$快时检测到这个圆盘。ALMA还可以探测到“最小质量亚星云”盘,如果这样的盘存在于YSO中的年轻行星周围。然而,为了区分嵌入式紧凑CPD从拱星盘材料,我们应该使用尽可能高的分辨率观察具有大间隙/空腔的拱星盘。我们还计算了VLA波段的CPD通量,并讨论了探测CPD中发射的喷气/风的无线电发射的可能性。最后,我们认为,如果考虑尘埃粒子的径向漂移,毫米级尘埃在CPD中的漂移时间尺度可以非常短。CPD仅需10 $^2$-10 $^{3}$年就能失去毫米级粉尘。因此,对于在无线电波长下可检测的CPD,CPD中的mm尺寸的灰尘需要连续地补充,或者圆盘具有显著部分的微米尺寸的灰尘或高气体表面密度,使得颗粒漂移时间尺度长,或者通过其他手段(例如压力阱)防止径向…
2017-08-24 astro-ph.EP
Magnetic Fields and Accreting Giant Planets around PDS 70
最近的高空间/光谱分辨率观测已经能够限制巨行星的形成机制,特别是在最后阶段。目前对这些观测结果的解释是,这些行星经历了磁层吸积,表明行星磁场的重要性。我们探索吸积,磁化巨行星环绕其行星盘的属性,使用PDS 70 b/c推断的物理参数。我们计算了巨行星的磁场强度和由此产生的自旋率,发现这些行星可能具有几个10 G或几个100 G的偶极磁场,前者是行星生长和半径演化的自然结果,而由此产生的自旋率不能再现观测结果。对于后者,可以画出一幅一致的画面,即由热的行星内部引起的强磁场导致磁层吸积和由于盘锁定而导致的自旋下降。我们还计算了这些行星附近的环行星盘的性质,考虑到行星磁场。由此产生的表面密度变得非常低,与典型的模型相比,这意味着卫星形成材料的径向运动的重要性。我们的模型预测的表面密度,这调用卫星迁移和径向漂移的尘埃粒子的陷阱的正梯度。因此,这项工作得出结论,巨行星的最终形成阶段与最近研究所提出的褐矮星等低质量恒星的形成阶段相似。
2021-09-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observing Circumplanetary Disks with METIS
内容:要全面了解行星和月球的形成过程,需要对巨行星的环行环境进行观测。中红外ELT成像仪和摄谱仪(METIS)将提供一种独特的能力来探测来自环行星盘的暖气体发射谱线。目的:我们的目标是证明在极大望远镜(ELT)上的METIS仪器探测4.5-5 $μ$ m的$^{12}$ CO的基本v=1-0跃迁的环行星盘(CPD)的能力。方法:我们考虑充分研究的HD 100546前过渡盘的情况,以告知我们的盘建模方法。我们使用辐射热化学磁盘建模代码ProDiMo产生合成光谱通道图。观测模拟器SimMETIS被用来产生具有积分场光谱(IFU)模式的真实数据产品。结果如下:CPD的可探测性很大程度上取决于外部辐射的水平和盘的物理范围,有利于大质量(~10 M $_{\rm J}$)行星和空间扩展的磁盘,半径接近行星希尔半径。大部分的$^{12}$ CO线发射起源于外盘表面,因此,CO线轮廓的中心峰值。行星光度对激发盘气线辐射没有显著贡献。如果CPD是灰尘耗尽的,则$^{12}$ CO线发射增强,因为外部辐射可以更深地穿透到线发射区域中。结论:具有前过渡盘的紫外亮恒星系统是用ELT/METIS寻找CO发射CPD的理想候选者。METIS将能够通过它们的基本$^{12}$ CO振转谱线发射在仅60 s的总探测器积分时间内探测各种环行星盘。
2022-12-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observability of Forming Planets and their Circumplanetary Disks IV. -- with JWST & ELT
为了了解使用JWST和ELT观察形成行星及其环行星盘(CPD)的潜力,我们从3D辐射流体动力学模拟和辐射转移后处理中创建了模拟观测结果,这些行星的质量分别为10,5,1木星和1土星,轨道间隔为50和30 AU,倾角分别为0 $^{\circ}$,30 $^{\circ}$和60 $^{\circ}$。然后用JWST/NIRCam和NIRISS的Mirage,JWST/MIRI的MIRISim和ELT/MICADO和METIS的SimCADO和SimMETIS模拟仪器效果。我们发现,较长的波长(中红外线及以上)是最好的检测CPD。波长越长,质量越小的行星的CPD就可以被探测到。JWST上的MIRI和ELT上的METIS提供了这些望远镜的最佳可能性。具体来说,在3 $μ$ m以下,只有10颗$M_{\mathrm{Jup}}$行星及其CPD可以用NIRCam和MICADO探测到。5颗$M_{\mathrm{Jup}}$行星只有在30天文单位(即更近)的轨道距离上才能被探测到。在5 $M_{\mathrm{Jup}}$以上的行星及其CPD可以用NIRCam和METIS L/M波段探测到3-5 $μ$ m,或者用MIRI和METIS N波段探测到10 $μ$ m以上。对于$\leq$ 1,需要$M_{\mathrm{Jup}}$大于$μ$ m的行星,其中MIRI独特地提供成像能力。我们目前…
2022-07-08 astro-ph.EP
Accretion in giant planet circumplanetary disks
在巨行星的最后生长阶段,吸积被认为是由周围的环行星盘控制的。目前的天体物理学吸积盘模型依赖于磁流体湍流或重力湍流作为盘内有效粘性的来源。然而,在这些模型中的磁耦合吸积区域是如此有限,磁盘可能无法支持在所有半径的流入,或在所需的速度。在这里,我们研究自洽吸积所需的条件,其中磁盘容易吸积驱动的磁场或引力不稳定性。我们模拟的磁盘作为一个Shakura-Sunyaev $α$磁盘和计算电离的水平,磁场和磁盘之间的耦合强度使用欧姆,霍尔和双极扩散的MRI和垂直场,和重力不稳定的强度。我们发现,标准常数- $α$磁盘仅耦合到该领域的热电离内$30\,R_J$具有强磁扩散性,禁止吸积通过大部分的中平面。鉴于常数$α$盘不能产生与其粘性一致的吸积,我们放弃了常数$α$的假设,提出了另一种模型,其中$α$随水平磁湍流或重力湍流径向变化。我们发现,一个垂直的领域可能会驱动整个磁盘吸积,而MRI可以驱动吸积到$\sim200\,R_J$,超过Toomre的$Q=1$和gravitoturbulence占主导地位。盘相对较热($T\gtrsim800\,$ K),因此质量较大($M_{\text{disk}}\sim0.5\,M_J$)。
2014-02-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Circumplanetary Disk Around PDS70c
PDS 70是一个独特的系统,其中两颗原行星,PDS 70 b和c,在其盘的尘埃耗尽的空腔中被发现,分别在$\sim$ 22和34 au,通过红外波长的直接成像。随后在H $α$线上探测到的行星表明它们仍然在通过环行星盘吸积物质。在这封信中,我们提出了新的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的尘埃连续发射在855 $μ$米的高角分辨率($\sim$ 20 mas,2.3 au),旨在解决环行星盘和限制他们的尘埃质量。我们的观测结果证实了与PDS 70 c共位的紧凑发射源的存在,空间上与拱星盘分离,半径小于$\sim$ 1.2 au,接近预期的希尔半径三分之一的cicumplanetary盘的截断半径。在PDS 70 c附近的发射具有$\sim$ 86 $\pm$ 16 $μ\mathrm{Jy}~\mathrm{beam}^{-1}$的峰值强度,这对应于$\sim$ 0.031 M $_{\oplus}$或$\sim$ 0.007 M $_{\oplus}$的尘埃质量,假设它分别仅由1 $μ$ m或1 mm大小的颗粒构成。我们还检测到扩展,低表面亮度连续发射内的腔附近的PDS 70 b。我们观察到一个光学薄的内盘在18天文单位的恒星与发射,可能是由于小微米大小的颗粒从外盘通过b和c的轨道传输。此外,我们还发现外盘分解成一个狭窄而明亮的环,有一个微弱的内肩。
2021-08-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Magnetic shielding of exomoons beyond the circumplanetary habitable edge
由于在恒星宜居带(HZ)中发现的大多数行星和行星候选者都是超级地球和气体巨星,而不是类地行星,我们自然想知道它们的卫星是否适合居住。第一次探测到这样的系外卫星现在已经变得可行,由于观测偏差,它的质量至少是火星的两倍。但是形成模型预测卫星很难像地球一样大。因此,一颗巨大行星的磁层可能是这样一颗卫星被宇宙和恒星高能辐射屏蔽的唯一可能性。然而,行星辐射带也可能对系外卫星的可居住性产生不利影响。在这里,我们综合模型的巨行星的磁环境的演变与阈值从失控的温室效应(RG)来评估的可居住性的系外卫星。对于适度的偏心率,我们发现,在K矮星周围的HZ中心的海王星大小的行星周围的卫星要么处于RG状态,不适合居住,要么它们将在宽轨道上,它们不会受到行星磁层的影响。类似土星的行星有更强的磁场,而类似木星的行星在形成后不久就可以覆盖住附近的可居住卫星。从照明和潮汐加热的角度来看,距离巨行星约5到20个行星半径的卫星可以居住,但行星磁层仍然会严重影响它们的可居住性。
2013-09-03 astro-ph.EP
Resurgence of CO in a warm bubble around accreting protoplanets and its observability
本研究通过3D辐射流体动力学模拟发现,吸积原行星周围的暖泡会增加气相CO丰度,在ALMA通道图中表现为明亮的残差,为自动检测形成中的原行星提供了新方法。
2025-07-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Boundary Layers of Circumplanetary Disks around Spinning Planets II. Global Modes with Azimuthal Magnetic Fields
本文分析了磁场对环行星盘边界层全局波动模式的影响,发现更强的磁场会导致更低的终端自转速率,并可能形成角动量带和压力凸起,推进了对磁流体动力学吸积过程的理解。
2024-08-29 astro-ph.EP astro-ph.HE
Bound circumplanetary orbits under the influence of radiation pressure: Application to dust in directly imaged exoplanet systems
本文在含辐射压力的 Hill 问题中发现两类稳定宽逆行周期轨道,解释尘埃云沿恒星—行星轴的拉长,并用于说明 Fomalhaut b 及 JWST 观测限制。
2024-02-28 astro-ph.EP
Constraints on PDS 70 b and c from the dust continuum emission of the circumplanetary discs considering in situ dust evolution
通过环行星盘尘埃演化模型,利用 ALMA 探测与非探测结果,约束 PDS 70 c 的质量和吸积率下限,并解释两行星尘埃发射差异。
2024-05-04 astro-ph.EP
3D Global Simulations of Accretion onto Gap-opening Planets: Implications for Circumplanetary Disc Structures and Accretion Rates
本研究通过3D全局模拟探究开缝巨行星的吸积过程,修正了2D模拟关于吸积爆发的结论,得出吸积率的分解标度关系,并成功解释PDS 70系统的观测结果。
2023-10-04 astro-ph.EP astro-ph.HE
The Kozai-Lidov Mechanism in Hydrodynamical Disks
我们使用三维流体动力学模拟表明,一个高度错位的吸积盘周围的一个组成部分的一个双系统可以表现出全球Kozai-Lidov周期,其中的磁盘的倾角和偏心率是周期性地互换。这对所有尺度上的吸积系统都有重要的影响,例如,行星和卫星在星周盘和环行星盘中的形成,X射线双星系统的爆发和超大质量黑洞的吸积。
2014-09-03 astro-ph.EP astro-ph.HE
Gas dynamics around a Jupiter mass planet: II. Chemical evolution of circumplanetary material
本研究通过后处理嵌入木星质量行星的三维流体模拟,揭示气体坠入行星引力势阱时升温释冰并生成SO、SO$_2$、CS等独特分子,且柱密度与观测相符。
2024-11-26 astro-ph.EP
Deep Pa$β$ Imaging of the Candidate Accreting Protoplanet AB Aur b
本研究通过 Keck/NIRC2 高对比度成像对候选吸积原行星 AB Aur b 进行了 Pa$β$ 发射探测,未检测到显著信号,表明其未发生大量吸积或吸积过程具有随机性。
2024-02-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Theoretical Model of Hydrogen Line Emission from Accreting Gas Giants
由于缺乏对生长中的原行星的观测限制,对巨型行星形成的理解进展一直受到阻碍。最近,通过直接成像探测到原行星LkCa 15 b的Hα过量发射,该行星围绕前主序星LkCa 15运行。然而,对Hα发射的物理机制知之甚少。根据最近对原行星吸积流的高分辨率三维流体动力学模拟,盘状气体几乎垂直地向下流动,并以超音速与环绕行星盘的表面碰撞,从而穿过强烈的冲击波。冲击波加热的气体足够热以产生Hα辐射。在这里,我们发展了一个一维的辐射流体动力学模型的冲击后的化学反应和电子跃迁的氢原子的详细计算,并量化的氢线发射的莱曼,巴耳末,和Paschen系列的吸积气体巨星系统。然后,我们证明了Hα强度足够强,可以用现有的观测技术检测到。通过与LkCa 15 b观测值的比较,我们得到了原行星质量和盘气体密度的约束条件。对原行星氢谱线的观测是获得吸积气体巨星的直接约束的重要手段,这将是理解气体巨星形成的关键。
2018-08-21 astro-ph.EP
Conditions for accretion favoring an unmelted Callisto and a differentiated Ganymede
本研究通过模拟吸积时间、撞击体分布与盘温等参数,解释木卫四未分异而木卫三完全分异的形成条件。
2025-05-12 astro-ph.EP
Accreting planets as dust dams in `transition' discs
我们调查在什么情况下嵌入行星在原行星盘可能雕刻的尘埃分布,使其观测呈现为一个“过渡”盘。我们关心的是具有大空穴($\gtrsim 10$ AU)和高吸积率($\sim 10^{-9}-10^{-8}$ M $_\odot$ yr $^{-1}$)的“过渡”盘。特别是那些光蒸发模型难以解释的圆盘。假设标准的图片如何大规模的行星雕刻他们的父母光盘,随着观察到的吸积率在“过渡”光盘,我们发现,吸积光度从形成的行星是显着的,并可以主导恒星光度的差距边缘。这种行星吸积亮度可以对小($s\lesssim 1μ$ m)尘埃颗粒施加显着的辐射压力,前提是它们与气体适当地脱钩。长期的演化计算,占的气体和尘埃成分在一个嵌入式,吸积行星盘的演变,表明,只有与辐射压力的增加,我们可以解释一个“过渡”盘(近红外下降在SED,毫米腔和高吸积率)的全部观察到的特点。在适当的高行星质量($\gtrsim 3-4$ M $_J$)下,来自吸积行星的辐射压力能够阻挡小的尘埃颗粒,产生一个严重的尘埃耗尽的内盘,它在光学上(垂直和径向)薄到红光辐射。我们使用我们的模型来计算合成观测,并提出了一个正在形成的行星的观测进化方案,雕刻其母盘。只有当行星质量和行星吸积率足够高时,行星盘系统才会表现为SED中的“过渡”盘。在其他时候,它将呈现为一个具有原始SED的圆盘,但在mm中有一个空腔,正如在少数原行星圆盘中观察到的那样。
2014-05-13 astro-ph.EP
Resolving the HD 100546 Protoplanetary System with the Gemini Planet Imager: Evidence for Multiple Forming, Accreting Planets
我们报告双子座行星成像仪H波段高对比度成像/积分场光谱学和偏振的HD 100546,一个10 $Myr$-老的早期型恒星最近证实主机热红外明亮(超)木星原行星在宽分离,HD 100546 b。我们在偏振光中解析了圆盘内腔,恢复了热红外(IR)亮臂,并确定了一个额外的旋臂。我们很容易恢复HD 100546 b,并表明它的大部分发射起源于一个未解决的,点源。HD 100546 b的红外线颜色可能比褐矮星更红,在性质上类似于年轻的云状超木星行星,但这些颜色可能表明HD 100546 b仍在从环行星际盘吸积物质。此外,我们在$r_{proj}$ $\sim$ 14天文单位处发现了第二个点源样峰,它位于盘壁内侧或内侧,与10 - 20 $M_{J}$候选第二颗原行星--"HD 100546 c"--一致,位于盘的弱偏振区域内,但沿着热红外明亮旋臂的延伸。或者,这是同样合理的,这一特点是一个弱偏振,但局部明亮的区域内磁盘壁。在接下来的2年里,对这一特征的天体测量监测和发射谱线测量可以确认它作为原行星的状态,旋转盘热点可能是原行星的路标,或者是盘内的固定发射源。
2015-11-10 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Three Years of High-Contrast Imaging of the PDS 70 b and c Exoplanets at Hα with MagAO-X: Evidence of Strong Protoplanet Hα Variability and Circumplanetary Dust
该研究利用MagAO-X对PDS 70 b和c进行三年Hα成像,发现两颗原行星存在显著Hα年际变异性(b变暗、c变亮)及环行星盘,还初步探测到一个新的内盘点源CC3。
2025-02-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
PDS 70 c and SR 12 c: Observational Constraints on Giant-Planet and Satellite Formation
San José State University(圣何塞州立大学)
该研究以PDS 70 c与SR 12 c为观测对象,约束巨行星生长与卫星形成,发现其特性与木星-土星对相符,验证了相关卫星形成模型,为行星-卫星形成机制提供了观测支持。
2026-08-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet migration, resonant locking and accretion streams in PDS70: Comparing models and data
PDS 70周围的圆盘,有两颗直接成像的嵌入式巨行星,是研究行星-圆盘相互作用的理想实验室。我们提出了三维光滑粒子流体动力学模拟系统。在我们的模拟中,行星可以自由迁移和吸积质量,最终处于动态稳定的锁定共振配置中。我们发现,在红外(散射光)和毫米(热连续)波长下观察到的特征可以很自然地用外行星上的吸积流来解释,而不需要行星c周围的环行星盘。我们对近红外合成图像进行了后处理,以考虑已知会影响高对比度图像的观测偏差。我们成功地再现了观测结果,这表明行星盘动力学相互作用本身就足以解释PDS 70的观测结果。
2020-10-08 astro-ph.EP
The Planetary Luminosity Problem: "Missing Planets" and the Observational Consequences of Episodic Accretion
在原行星盘中,螺旋臂和大的中央空隙的高出现率,如果被解释为巨行星的路标,则表明气体巨星通常是年轻恒星($<$几百万年)的伴星,轨道距离为10- 300\,au。然而,试图直接将这个巨大的行星群作为更成熟的恒星($> 10$ \,Myr)的伴星,却没有取得多少成功。这种差异可以解释,如果大多数巨行星形成“冷启动”,即,当它们聚集在一起的时候,它们会散发出大量的能量,使它们变得足够微弱,从而在以后的时间里逃避检测。在这种情况下,巨行星应该在早期,在它们的吸积阶段是明亮的,然而形成行星很少通过直接成像技术被发现。在这里,我们探讨的可能性,吸积行星的低检测率是通过环行星盘的情节吸积的结果。我们还探讨了围绕Herbig Ae星HD~142527的伴星可能是一颗正在经历这种吸积爆发的巨行星的可能性。
2020-03-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Testing planet formation from the ultraviolet to the millimeter
在原行星盘中成像的间隙被怀疑是由行星打开的。我们计算了七个假设的嵌入间隙的行星的现今质量吸积率$\dot{M}_{\rm p}$,加上PDS 70盘中的两个确认的行星。吸积率是基于光盘气体表面密度$Σ_{\rm gas}$从C $^{18}$ O观测,行星质量$M_{\rm p}$从模拟拟合到观察到的差距。假设吸积是类似于邦迪的,我们发现在九种情况下,$\dot{M}_{\rm p}$与当前行星质量和系统年龄给出的时间平均值$M_{\rm p}/t_{\rm age}$是一致的。由于系统的年龄与环星盘的寿命相当,这些有缺口的行星可能正在经历最后一次质量倍增,非PDS 70行星的最终质量达到$M_{\rm p} \sim 10-10^2 \, M_\oplus$,PDS 70行星的最终质量达到$M_{\rm p} \sim 1-10 \, M_{\rm J}$。对于另外15个没有C $^{18}$ O数据的间隙,我们通过假设它们的行星以它们的时间平均$\dot{M}_{\rm p}$吸积来预测$Σ_{\rm gas}$。PDS 70 b和PDS 70 c的邦迪吸积率比测量的U波段和H $α$通量所暗示的吸积率高出几个数量级,这表明大多数吸积激波光度出现在尚未观测到的波段,或者行星被尘埃、高度膨胀的准球形环绕行星的包络所包围。在希尔球尺度上,来自这种包层或行星圆盘的热辐射在中远红外波长…
2021-11-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Three-temperature radiation hydrodynamics with PLUTO: Thermal and kinematic signatures of accreting protoplanets
本研究通过三维辐射流体动力学模拟,比较四种热力学方案,发现三温度模型下吸积光度削弱中平面多普勒翻转、增强螺旋特征,且特征随行星质量增强。
2024-05-06 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Spectral appearance of the planetary-surface accretion shock: Global spectra and hydrogen-line profiles and fluxes
最近在行星质量的物体上观测到了来自吸积激波的氢线发射。我们以前的工作预测了环行星盘上激波的激波谱和光度。我们将其扩展到行星表面激波。我们计算的全球光谱能量分布(SED)的吸积行星相结合,我们的模型发射光谱与光球SED,并预测几个氢线,特别是H α,但也H β,Pa α,Pa β,Pa γ,Br α,和Br γ的线积分通量。我们将我们的非平衡辐射模型应用到表面吸积激波中,并给出了吸积率Mdot和质量M_p的变化范围。与地层计算的拟合提供半径和有效温度。周围物质的灭绝被忽略了,这可以说是经常相关的。我们发现,谱线亮度随Mdot和M_p单调增加,在相应的参数范围内,谱线亮度主要取决于Mdot,而对M_p的依赖性很弱。莱曼连续统、巴耳末连续统和帕邢连续统可以超过光球层。H β线比H α弱0至1倍,而其他线弱(1至3倍)。在非常高的光谱分辨率下,行星或CPD表面的激波是可以分辨的,但如果两者都存在,行星表面的激波可能占主导地位。应用到最近的非检测的H α,我们的模型意味着宽松的约束Mdot的假定行星比外推适合恒星政权。这些氢线光度的预测是有用的解释(非)吸积行星的检测。
2021-04-21 astro-ph.EP
An Ideal Testbed for Planet-disk Interaction: Two Giant Protoplanets in Resonance Shaping the PDS 70 Protoplanetary Disk
虽然数值模拟在行星-盘相互作用的研究中发挥了关键作用,但迄今为止,将数值结果与观测结果进行比较的方法还很有限。由于两颗直接成像的原行星嵌在其拱星盘中,PDS 70为行星盘相互作用研究提供了理想的试验平台。使用二维流体动力学模拟,我们表明,所观察到的功能可以很好地解释与两个行星的形成,提供了强有力的证据,以前提出的理论的行星盘相互作用的行动,包括共振迁移,粒子捕获,尺寸分离,过滤。我们的模拟表明,这两颗行星可能处于2:1的平均运动共振状态,并且可以在数百万年的时间尺度上保持动态稳定。行星在$10^{-8}-10^{-7}~M_{\rm Jup}~{\rm yr}^{-1}$的增长率与H $α$观测的估计相当,不会使共振配置不稳定。大颗粒在间隙边缘被过滤,只有小的(亚)$μ$ m颗粒可以流到环行星盘和内部环星盘。在这两颗直接成像的行星外观察到亚毫米连续环,PDS 70提供了第一个观测证据,证明粒子过滤是由间隙开放的行星造成的。当(亚)$μ$ m颗粒在多个环行星盘气体粘性时间尺度上存活并在其中积累时,可以再现在行星附近观察到的亚毫米连续发射。其中一种可能性是,(亚)$μ$ m颗粒的尺寸会变大,并被困在压力隆起中,类似于我们在拱星盘中发现的情况。我们讨论了太阳系和成熟的太阳系外行星系行星形成的潜在影响。
2019-09-20 astro-ph.EP
Accreting Transition Discs with large cavities created by X-ray photoevaporation in C and O depleted discs
星周盘上有大量的尘埃空洞,并在中央恒星上有强烈的吸积作用,通常被认为是(多个)巨型行星形成的标志。在这封信中,我们表明,X射线光蒸发光盘操作与适度(3-10倍)的气相消耗的碳和氧在大半径(> 15 AU)产生的内半径和吸积率为大多数观察到的光盘,而不需要调用巨大的行星形成。我们提出了一维粘性演化模型的光盘受X射线光蒸发假设温和的气相耗尽的碳和氧,以及最近的观测报告的范围内。我们的模型使用一个简化的处方缩放的X射线光蒸发速率和配置文件在不同的金属丰度,我们的定量结果取决于这种缩放。虽然更严格的流体动力学模型的质量损失配置文件在低金属需要约束的观测参数空间,可以解释我们的模型,一般的结论是,金属螯合在大半径可能是负责所观察到的多样性的过渡光盘被证明是强大的。巨大的行星形成导致的间隙打开可能仍然是许多观测到的具有大空洞和非常高的吸积率的过渡盘的原因。
2017-10-10 astro-ph.EP
Tilting Ice Giants with a Spin-Orbit Resonance
巨大的碰撞可以解释天王星和海王星巨大的倾斜度,但是产生两颗倾斜度相差很大、自转速度惊人相似的行星是一个低概率事件。陷入长期的自旋轨道共振,自旋和轨道进动频率之间的耦合,是一个有前途的选择,因为它可以倾斜行星而不改变其自旋周期。我们用数值积分表明,如果天王星在吸积其气态大气的同时拥有一个质量至少是其卫星系统质量三倍的巨大环行星盘,那么它的自旋进动率将增加到足以与自己的轨道共振,从而可能将行星的质量提高到70 ${^\circ}$。我们发现,一个巨大的磁盘的存在移动拉普拉斯半径显着向外从其经典值,导致更多的磁盘有助于行星的极点岁差。虽然我们很少能产生大于70 ${^\circ}$的倾斜,也不能驱动倾斜超过90 ${^\circ}$,但随后与$0.5\,M_{\oplus}$附近的物体发生碰撞,可能会使天王星从70 ${^\circ}$倾斜到98 ${^\circ}$。将巨大撞击物的质量和数量从两个或更多减少到一个,会增加天王星自旋状态产生的可能性约一个数量级。相比之下,海王星需要一个质量较小的盘来解释它的30 ${^\circ}$倾斜,完全消除了巨大碰撞的需要。
2020-05-07 astro-ph.EP
Magellan Adaptive Optics Imaging of PDS 70: Measuring the Mass Accretion Rate of a Young Giant Planet within a Gapped Disk
PDS 70 b是最近在PDS 70周围的宽($\gtrsim$ 40 au)空腔内发现并直接成像的系外行星(Keppler等人,2018年,Müller等人,2018年)。中央恒星上的持续吸积表明PDS 70b上的吸积也可能正在进行中。我们利用MagAO系统在H $α$(656 nm)和PDS 70附近的连续谱(643 nm)处呈现了第一张高对比度图像。这些过滤器的组合允许推断年轻行星的吸积率,因为热的氢气将在光学连续谱上强烈地发射H $α$。我们在2018年5月连续两个晚上在PDS 70 b位置检测到H $α$的来源,我们确定假阳性概率为$<$ 0.1%。我们的结论是PDS 70b是一个年轻的,活跃的吸积行星。我们利用H $α$线光度推导出质量吸积率为$\dot M= 10^{-8\pm1}$ M $_{Jup}/yr$,其中很大的不确定性主要是由于未知量的光学消光从拱星和环行星盘。PDS 70b代表了第二种在盘隙内部吸积行星的情况,也是在其形成期间观测到的行星的早期例子之一。
2020-12-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observational characteristics of circum-planetary-mass-object disks in the era of James Webb Space Telescope
本研究构建4000多个四类环行星质量天体盘模型,提出基于近中红外颜色的分类方法,并证明JWST多波段测光可区分其类型。
2024-06-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Imaging the Key Stages of Planet Formation
年轻恒星的新图像正在彻底改变我们对行星形成的理解。ALMA探测到行星形成盘中的大颗粒,只有几个AU尺度的分辨率,而用极端的自适应光学系统进行的散射光成像显示出悬浮在盘张开表面上的小颗粒。年轻系外行星的诱人证据来自CO和H-α的线观测。在本白皮书中,我们探讨了更高的角分辨率如何扩展我们对行星形成关键阶段的理解,以解决环行星际吸积盘本身,并观察行星在最近的恒星形成区域原位形成。我们专注于红外观测,这是敏感的热发射在陆地行星形成区,并允许获得分子示踪剂在温暖的振转状态。成功的行星形成理论不仅能够解释在圆盘中看到的各种特征,而且还将与RV和过境调查中丰富的系外行星人口统计相一致。虽然我们远未用尽地面技术,但高角分辨率和高红外灵敏度的最终结合只能通过中红外空间干涉测量法来实现。
2019-07-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
Near-infrared Accretion Signatures from the Circumbinary Planetary Mass Companion Delorme 1 (AB)b
来自褐矮星和原行星伴星的吸积特征为正在进行的行星形成提供了证据,吸积的亚恒星物体为研究控制形成和吸积过程的天体物理机制提供了新的途径。Delorme 1(AB)b是最近发现的一颗质量约为30- 4500万年的环联星伴星,具有强的H $α$发射。这表明正在进行的吸积从一个环行星盘,有点令人惊讶的典型气体盘分散的时间尺度为5-10百万年。在这里,我们提出了第一个近红外探测的吸积从同伴在Pa $β$,Pa $γ$和Br $γ$发射线从SOAR/TripleSpec 4.1,确认和进一步告知其吸积性质。伴星显示出强的谱线发射,$L_{line} \approx 1-6 \times 10^{-8}~L_\odot$跨越谱线和历元,而双星主系统没有显示出近红外氢谱线发射($L_{line} <0.32-11\times10^{-7}\ L_\odot$)。观测到的近红外氢线比更一致的行星吸积冲击比当地线激发模型通常用于解释恒星磁层吸积。使用行星吸积激波模型,我们得到的质量吸积率估计$\dot{M}_{\mathrm{pla}}\sim3$ -$4\times 10^{-8}\ M_\mathrm{J}$年$^{-1}$,略高于预期的标准恒星形成的范例。Delorme 1(AB)b的高吸积率可能更符合通过盘碎片形成。Delorme 1(AB)b是第一颗具有清晰(S/N $\sim$ 5)近红外…
2022-08-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Searching for H$_α$-emitting sources in the gaps of five transitional disks. SPHERE/ZIMPOL high-contrast imaging
(前)过渡盘显示的间隙和空腔可能与正在进行的行星形成有关。根据理论,年轻的嵌入式行星可以从行星和星周盘吸积物质,因此它们可以在吸积示踪剂中被检测到,如H $_α$发射线。在这项工作中,我们提出了光谱角差分成像AO辅助观测的5个(前)过渡盘与SPHERE/ZIMPOL在甚大望远镜(VLT)。它们是在H $_α$谱线和相邻的连续谱中得到的。我们结合了光谱和角微分成像技术,以增加在最接近恒星的区域的对比度,并寻找年轻的吸积原行星的签名。因此,缩小的图像在任何目标周围都没有显示出任何清晰的H $_α$点源。我们报告了TW Hya和HD 163296周围微弱的H $_α$发射:虽然前者很可能是与尖峰相关的伪影,但后者的性质仍不清楚。光谱和角差图像在距离中心恒星100 mas处产生6- 8星等的对比度,除了LkCa 15的情况外,$\sim$的值为3 ma。我们估计了潜在原行星吸积光度的上限,获得了行星模型提供了$L_{\rm acc} \sim 10^{-4}$的平均值$L_{\odot}$在200 mas处,其$\sim$比根据$L_{H_α}$ - $L_{acc}$恒星关系外推估算的$L_{\rm acc}$高2个数量级。我们解释缺乏原行星检测作为不同因素的组合,如例如,情节吸积,灭绝的拱星和circumplanetray盘,和/或大多数低质量,低吸积行星。
2022-10-18 astro-ph.EP astro-ph.SR