Takeout and Delivery: Erasing the Dusty Signature of Late-stage Terrestrial Planet Formation
像地球这样的行星的形成预计将以一系列后期巨型撞击结束，这些撞击产生温暖的尘埃碎片，这是最令人期待的类地行星形成过程中的可见路标。虽然现在有证据表明，地球大小的类地行星围绕着相当一部分太阳型恒星运行，但很少检测到它们形成时的预期尘埃碎片特征。在这里，我们讨论几种方式，我们目前的想法类地行星的形成意味着运输机制能够消除预期的碎片签名。可以通过“取出”（即，巨大撞击中行星大气的释放）或“传递”（即，被小行星和彗星抛入类地行星区域）的水平足以清除温暖的碎片。来自年轻恒星的强大恒星风也可以发挥作用，其传递的风动量产生拖曳力，带走温暖的碎片。如果这样的过程是有效的，类地行星可能会不引人注目地聚集在一起，几乎没有伴随它们诞生的宣传和喧闹。或者，罕见的过度温暖可能意味着类地行星通常形成得很早，从星云阶段完全形成，而没有经历后期的巨大撞击。无论哪种情况，观测到的类地行星形成的路标似乎比以前假设的更具挑战性。我们讨论这些想法的观察测试。
2023-02-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Review of gas and dust in debris discs
这份文件总结了关于碎片盘模型最新技术的一次谈话。我们首先回顾碎片盘物理学的基础知识，然后简要概述在碎片盘系统中建立灰尘和气体模型方面的最新技术水平。
2016-11-21 astro-ph.EP
On Grain Dynamics in Debris Discs: Continuous Outward Flows and Embedded Planets
本研究采用颗粒动力学模型来检查碎片盘的密度分布，并讨论了小行星体碰撞时间间隔、最大颗粒尺寸和模型尘埃颗粒的化学成分的影响，以查明是否可以形成具有1/R剖面的稳定向外移动流。结果表明，每100年一次的新颗粒，较小的最大颗粒尺寸和成分C400的模型与1/R曲线的拟合最好，因为：（1）颗粒平均具有较大的β值，因此，它们很容易被吹掉;（2）新颗粒的产生频率足以取代那些已经被吹掉的颗粒。在上述两个条件下，其他一些模型可以具有近似1/R剖面的稳定外流。然而，那些每1000年产生一次新颗粒的模型的密度分布与连续向外流动的轮廓相去甚远。此外，对碎片盘中行星特征的分析表明，当行星处于连续的向外运动流中时，没有迹象表明，然而，在具有长寿命颗粒的碎片盘中，特征是明显的。
2009-09-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Debris from giant impacts between planetary embryos at large orbital radii
我们考虑行星胚胎之间巨大撞击的观测特征。虽然撞击中释放的碎片仅在一个轨道上保持成团状态，但由于所有碎片都必须通过碰撞点，因此不对称现象持续的时间要长得多。由此产生的不对称是静止的，它不绕恒星运行。碎片在碰撞点处集中成团，而在另一侧则有一个较为分散的结构。这种不对称性通常持续大约1000个轨道周期的祖先，这可能是几个百万年的距离~50 AU。我们描述了如何外观的不对称光盘取决于质量和偏心率的祖先，以及观看方向。观测波长决定了探测的颗粒大小，也很重要。值得注意的是，碎片在碰撞点的碰撞率增加，使碰撞点成为产生任何二次尘埃和气体的主要场所。对于小到足以通过辐射压力去除的尘埃和具有短寿命的气体，这导致它们的分布类似于从（静止的）碰撞点发出的喷流。我们认为，在一些碎片盘中，如Beta Picture，在大分离处看到的不对称性可能是巨大撞击的结果。如果是这样的话，这将表明行星胚胎存在，并在几十个天文单位的年龄高达几十万年的年龄继续增长。
2014-03-07 astro-ph.EP
Metallicity of solar-type stars with debris discs and planets
我们附近大约16%的类太阳恒星由于碎片盘而显示出红外过度，其中一小部分已知是行星的宿主。我们的目标是以均匀的方式确定已知碎片盘和行星的恒星样本的金属丰度。我们的分析包括计算的基本恒星参数，通过应用铁离子化平衡条件，几个孤立的Fe I和Fe II线。不同恒星样本的金属丰度分布表明，从既没有碎片盘也没有行星的恒星到拥有巨行星的恒星有一个向更高金属丰度的过渡。有碎片盘的恒星和既没有碎片也没有行星的恒星遵循类似的金属丰度分布，尽管第一个的分布可能会向更高的金属丰度移动。具有碎片盘和行星的恒星与拥有行星的恒星具有相同的金属丰度行为，无论行星是低质量还是气体巨星。在碎片盘和巨行星的情况下，行星通常是冷的，半长轴大于0.1 AU。这些数据还表明，具有碎片盘和冷巨行星的恒星往往具有较低的尘埃光度，并且是已知的较不明亮的碎片盘。我们还发现了尘埃的光度和行星偏心率之间的关系的证据。我们的数据表明，行星的存在，而不是碎片盘，与恒星金属丰度相关。结果证实，核心吸积模型代表了碎片盘和行星形成的合适场景。偏心巨行星产生的动力学不稳定性可以解释在具有碎片盘和行星的恒星上观察到的尘埃光度趋势。
2012-02-28 astro-ph.EP
Debris discs in binaries: morphology and photometric signatures
我们的目标是看看在两颗恒星之间演化的碎片带是否会受到伴星的影响，以及这是否会留下任何可以用当前或未来仪器观察到的可检测特征。我们考虑一个环绕原生母体（PB）的星子带，这是放置在2颗恒星之间的稳定性极限内，并使用DyCoSS代码遵循耦合动力学和碰撞演化的尘埃产生的PB带。我们探讨了几个自由参数，如带的质量或二进制的质量比和轨道。我们使用GrateR软件包来生成2-D光度图和系统集成的SED。我们证实了早期DyCoSS研究所获得的初步结果，即碰撞活动、双星扰动和恒星辐射压的耦合效应在2颗恒星之间的动态不稳定区域维持了一个小颗粒的晕。此外，几个空间结构被确定，特别是一个单一的旋臂伸展所有的方式从PB带的伴星。我们还确定了一个更暗，更紧凑的光盘周围的第二颗星，这是非本地和饲料的小颗粒从不稳定的晕。通过与SPHERE功能相似的仪器，在分辨图像上应可检测到晕轮、旋臂和次级椎间盘。与没有同伴的情况相比，整个系统中的小颗粒被耗尽。这种消耗在系统的综合SED上留下了印记，它看起来比单个恒星周围的相同母体带更冷。这一新发现可以解释为什么一些未解双星盘的SED位置$r_{disc}$将其主带置于两颗恒星之间的动态“禁止”区域：这一明显的悖论确实可能是由于在使用对单星情况有效的经验处方时高估了$r_{disc}$
2020-12-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Post-Main Sequence Evolution of Debris Discs
主序上的碎片盘的数量受到很好的限制，但是对演化恒星周围的碎片盘知之甚少。在这项工作中，我们提供了一个理论框架，认为恒星演化对碎片光盘的影响，首先考虑到一个单独的光盘从主序星到白矮星阶段的演变，然后扩展到已知的人口的碎片光盘周围的主序星A。研究发现，演化恒星周围的圆盘比主序星更难探测。在我们的模型的背景下，光盘应该是可检测的赫歇尔或阿尔玛的巨大分支，受不确定的影响升华的光盘。最好的机会是热的年轻白矮星，与螺旋星云（Su et al. 2007）和Chu & Bilikova提出的9个系统的观测结果很好地吻合。
2010-12-07 astro-ph.EP
Planetesimal/Debris discs
这一章为年轻的研究人员介绍了我们目前对碎片盘的理解。它介绍了它们的一些基本性质和可观测性，并描述了我们认为它们是如何形成和碰撞演化的。特别强调的是致力于ALMA观测的尘埃和气体，这限制了星子的分布，他们的挥发性成分，和潜在的挥发性输送到行星大气。
2022-02-14 astro-ph.EP
Gap carving by a migrating planet embedded in a massive debris disc
当考虑碎片盘中的间隙时，一个典型的方法是调用间隙中看不见的行星的清除，并使用智慧重叠或希尔半径参数推导行星质量。然而，如果圆盘是巨大的，这种方法可能是无效的，因为这种清理也会导致行星迁移。这可能会导致计算出的行星质量与推断出的盘质量不一致，因为预测的行星实际上太小，无法在没有显著迁移的情况下雕刻出间隙。我们调查了一颗嵌入式行星在巨大的碎片盘中留下的缺口。我们表明，引入了简并，由此观察到的间隙可以由两个不同的行星雕刻：要么是一个高质量，几乎没有迁移的行星，要么是一个较小的行星，在迁移时清除碎片。我们发现，根据盘的质量，嵌入行星可以雕刻的最小可能间隙宽度（因为较小的行星，而不是雕刻一个较小的间隙，实际上会通过盘迁移并清除更宽的区域）。我们提供了简单的公式，行星与碎片盘的质量比，行星迁移变得重要，嵌入式行星将刻在一个巨大的碎片盘的间隙宽度，和相互作用的时间尺度。我们还将我们的研究结果应用到各种系统中，特别是表明HD 107146的光盘可以合理地很好地再现迁移，嵌入式行星。最后，我们讨论了行星碎片盘相互作用的重要性，作为约束碎片盘群众的工具。
2022-03-07 astro-ph.EP
Debris Rings from Extrasolar Irregular Satellites
本文模拟系外巨行星不规则卫星碰撞产生尘埃并在辐射压作用下形成环恒星碎屑环的过程，解释薄而方位对称的窄环观测特征。
2023-04-26 astro-ph.EP
The search for gas in debris discs: ALMA detection of CO gas in HD 36546
碎片盘代表了行星形成的最后阶段，因此预计将耗尽原始气体。尽管如此，在过去几年中，从远红外到（亚）毫米观测的$\sim$ 20碎片盘中报告了冷气的存在，几十年来在碎片盘的光谱中观察到热气。虽然这种气体的起源仍然不确定，但大多数证据都指向次级起源，即圆盘中小物体的碰撞和蒸发。在本文中，我们提出了ALMA的意见，旨在检测CO气体的样品中的8个碎片光盘光学气体检测。我们报告的检测CO（$^{12}$ CO和$^{13}$ CO）气体在HD 36546，最明亮和最年轻的光盘在我们的样品，并提供上限气体的存在下，在其余的七个光盘。
2021-10-05 astro-ph.EP
Clumps and Axisymmetric Features in Debris Discs
本论文研究了碎片盘的结构，重点是能够从具有内部团块的系统形成轴对称外观的外盘的条件。主要结论是，只要占主导地位的尘埃颗粒小于喷出的尺寸，就很容易形成一个轴对称的外部碎片盘，这是整个系统准稳定状态的一部分。这种准稳态是通过谷物世代之间的平衡和连续的输出谷物流建立的。假设有一个事件开始了小行星碰撞和相应的颗粒世代，这种平衡可以在几千年内接近。这一结果表明，准稳态图像可以解决织女星外碎片盘可能存在的质量收支问题。
2013-08-08 astro-ph.EP
Fomalhaut b could be massive and sculpting the narrow, eccentric debris disc, if in mean-motion resonance with it
北落师门星拥有一个狭窄的偏心碎片盘，加上一个高度偏心的伴星北落师门b。通常认为北落师门b不可能有很大的质量，否则它会很快扰动圆盘。我们表明，在内部的平均运动共振与一个大规模的，共面北落师门b的材料实际上是长期稳定的，并占据轨道类似于所观察到的碎片。此外，共振体之间碰撞释放的毫米级尘埃可以再现所观察到的圆盘的宽度、形状和方向。我们首先重新研究北落师门b的可能轨道，假设它只在重力作用下运动。如果北落师门b的轨道靠近圆盘的中平面，那么它的轨道就穿过圆盘，两者是近轴对齐的。这种排列可能暗示着一种正在进行的动态相互作用。使用观测允许的轨道，我们然后模型之间的相互作用的一个巨大的北落师门b和碎片。虽然大多数碎片是不稳定的，在这样一个极端的配置，我们确定了几个共振人口保持稳定的恒星寿命，尽管穿越轨道的北落师门b。这些碎片所处的轨道与所观察到的碎片环相似，属于低偏心率轨道。这些共振体会有一个cluerical分布，但它们之间碰撞释放的尘埃会形成一个狭窄的，相对光滑的环，类似于观测。我们表明，如果北落师门b的质量介于地球和木星之间，那么，它非但不会清除观测到的碎片，反而会通过共振相互作用对其进行雕刻。
2021-03-08 astro-ph.EP
Formation of the warped debris disc around $β$ Pictoris
本文通过流体动力学模拟和N体模拟研究β Pictoris系统中扭曲碎片盘的形成，发现行星激发的扭曲在气体盘消散后才显现，并揭示两个长期共振塑造了碎片盘内边缘。
2023-05-24 astro-ph.EP
Is there more than meets the eye? Presence and role of submicron grains in debris discs
在几个碎片盘中已经推断出亚微米颗粒的存在，尽管这些颗粒应该在很短的时间尺度上被恒星辐射压力吹出。到目前为止，还没有找到完全令人满意的解释这个明显的悖论。我们调查的可能性，所观察到的丰度的亚微米颗粒可能是“自然”产生的明亮的碎片光盘，高碰撞活动产生他们的速度足够高，以部分补偿其快速删除。我们还调查在何种程度上这种潜在的存在的小颗粒可以影响我们的一些碎片盘特性的理解。我们使用的代码以下的碎片光盘的碰撞演化到亚微米颗粒远低于限制吹出的大小$s_{blow}$。我们探索不同的配置：A和G星，冷和暖盘，“明亮”和“非常明亮”的系统。我们发现，在A星周围明亮的圆盘（部分光度$>10^{-3}$）中，总是有足够多的亚微米颗粒留下可检测的特征，无论是在散射光中，圆盘的颜色变成蓝色，还是在中红外（$10<λ<20μ$ m）中，它将圆盘的光度提高了至少2倍，并在$10μ$ m周围诱导了明显的硅酸盐固态带。我们还表明，由于亚微米颗粒的额外贡献，SED可以模拟径向距离相差2倍的两个碎片带的情况。对于G星，$s<s_{blow}$颗粒的影响仍然是有限的光谱，尽管事实上，他们占主导地位的系统的几何截面。我们还发现，对于所有考虑的情况下，小（绑定和未绑定）晶粒，远远超出了主光盘的晕有助于$\sim50$ %的流量高达$λ\sim50μ$ m波长。
2019-04-10 astro-ph.EP
Dynamical evolution of an eccentric planet and a less massive debris disc
我们研究了偏心行星和质量较小的外部碎片盘之间的相互作用。这种情况可能发生在行星-行星散射或合并事件之后。我们在广泛的初始条件下，使用一套的n体积分结合理论的演变。靠近圆盘中面的行星会移除内部的碎片区域，而残留的微粒会形成一个偏心圆盘，与行星的径向对齐。内盘边缘是椭圆形的，正好位于行星的轨道之外。中等倾斜的行星（$i_{\rm plt} \gtrsim 20^\circ$代表$e_{\rm plt} = 0.8$）可能会将碎片雕刻成一个钟形结构，包裹着行星的轨道。最后，一些高度倾斜的行星（$i_{\rm plt} \sim 90^\circ$）可以保持一个垂直于行星平面的圆盘。在所有情况下，圆盘颗粒经历快速演化，而整体结构演化较慢。这些结构的形状和它们的密度分布的特点。在共面的情况下，使用偏心希尔半径参数的行星轨道周围的混沌区的宽度。这个区域在大约10个长期或扩散时间（以较长者为准）内被清除，碎片在几个长期时间内呈现其最终形状。我们量化了行星的迁移，并表明在这种质量制度下，它几乎总是很小的。我们的研究结果可能会被用来利用观测到的碎片特征来识别看不见的偏心行星。
2014-06-27 astro-ph.EP
Atomic Gas in Debris Discs
我们已经进行了搜索的光学拱星吸收线的光谱中的16个碎片盘的主机星。在我们的样本中，没有一颗恒星在H $_α$、Ca II或Na I中显示出发射谱线活动的迹象，这证实了它们更进化的性质。发现四颗恒星在光球Ca II和Na I D线的核心附近表现出窄吸收特征（当Na I D数据可用时）。我们分析这些光谱特征的特点，以确定它们是否是拱星或星际起源。最强有力的证据是在HD 110058的光谱中看到的拱星气体，这是已知的主机碎片盘观察到接近边缘。这是一致的，最近ALMA检测分子气体在这个碎片盘，这表明许多相似之处，$β$风景如画的系统。
2016-12-16 astro-ph.EP
Double-ringed debris discs could be the work of eccentric planets: explaining the strange morphology of HD 107146
我们调查的一般相互作用之间的偏心行星和相同质量的共面碎片盘，使用分析理论和n体模拟。这样的相互作用可能是由行星-行星散射或合并事件造成的。我们表明，当行星的质量是相媲美的光盘，前者往往是circularised几乎没有变化，其半长轴。这样一颗行星的长期效应可能会导致碎片与行星的轨道近似反对齐（与天真的预期相反），导致反直觉的结果，即低质量行星可能比高质量天体清除更大的碎片区域。这种相互作用通常会产生双环碎片盘，这与HD 107146和HD 92945中观察到的情况相当。作为一个例子，我们应用我们的研究结果HD 107146，并表明，光盘的形态和表面亮度轮廓可以很好地再现，如果光盘是一个偏心行星的质量相当（~10 - 100地球质量）。这颗假设的行星在相互作用前的半长轴为30或40 au（与现在的数值相似），离心率为0.4或0.5（后来减少到~0.1）。因此，行星（如果存在的话）目前居住在圆盘的内边缘附近，而不是像预期的那样位于两个碎片峰之间。最后，我们表明，光盘自引力可以是重要的，在这个质量制度，虽然它不会影响这些结果显着，它应该被考虑在探测碎片盘和行星之间的相互作用。
2015-07-15 astro-ph.EP
The impact of initial conditions in N-body simulations of debris discs
数值模拟是了解碎片盘和行星伴星之间关系的重要工具。然而，在整个文献中的模拟已经进行了各种初始条件往往很少或没有理由。在本文中，我们的目标是研究依赖于初始条件的N体模拟建模之间的相互作用的大规模和偏心行星的外部碎片盘。为了实现这一目标，我们首先对文献中使用的三种广泛方法进行分类，并为何时使用每种方法提供一些物理背景。然后，我们运行了一系列N体模拟，其中包括作用在小颗粒上的辐射力，在这三个类别中具有不同的初始条件。我们测试的初始母体带的宽度，偏心率，并与行星上产生的碎片光盘结构的对齐的影响，并比较最终的峰值发射位置，光盘宽度和偏移的合成光盘图像产生的辐射转移代码。我们还跟踪了行星引起的尘埃颗粒的强迫偏心率的演变，以及共振尘埃捕获。我们发现，最初广泛的母体带总是导致更广泛的碎片盘比最初狭窄的母体带。虽然模拟的母体带具有低的初始偏心率（e ~ 0）和高的初始偏心率（0 < e < 0.3）导致类似的宽盘，我们发现，纯粹的长期强制初始条件，初始盘偏心率设置为强制值和磁盘与行星对齐，总是导致一个较窄的磁盘。我们的结论是，广泛的碎片盘可以通过使用动态冷或动态暖母带建模，而在相反的偏心窄碎片环复制使用一个世俗被迫母体带。
2015-09-29 astro-ph.EP
Gas and dust around A-type stars at tens of Myr:signatures of cometary breakup
主序星周围的尘埃碎片盘表明轨道微行星的碎片，对于一些A型恒星，还可以看到气体成分，可能来自碰撞释放的挥发物。在这里，我们找到了第六个共同托管光盘的例子，大约是3000万年前的A0星HD 32297。另外两颗恒星，HD 21997和49 Cet，也在SONS项目中用SCUBA-2拍摄了尘埃。对125 pc内的27个A型碎片宿主的普查显示，在500万至5000万年的时期内，有7/16的含碳气体被探测到，在11个较老的系统中没有探测到。如此长时间的高碎裂率与地球大部分是由小行星碰撞组装而成的时期相当吻合。最近的模型提出，碰撞产物可以是空间不对称的，如果它们起源于光盘中的一个位置，与CO特别表现出这种行为，因为它可以在小于一个轨道周期的光解。在六个共同托管系统中，只有beta Pic明确支持这一假设。然而，用ProDiMo代码进行的辐射转移建模表明，在原行星盘的背景下，CO也很难解释。
2016-07-18 astro-ph.EP
A planetesimal orbiting within the debris disc around a white dwarf star
许多白矮星显示出吸积较小天体的迹象，这意味着它们可能拥有行星系。这些系统中有一小部分含有通过发射谱线可见的气体碎片盘。我们报告了一个稳定的123.4分钟的周期变化的强度和形状的Ca II发射谱线轮廓起源于周围的白矮星SDSSJ 122859.93 +104032.9的碎片盘。我们将这种短周期信号解释为固体通过其内部力量结合在一起的信号。
2019-04-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
The HR 8799 Debris Disc: Shaped by Planetary Migration and a Possible Fifth Outermost Planet
本文通过 N 体模拟研究 HR 8799 系统中行星向外迁移与共振相互作用对碎片盘的塑造，发现引入第五颗低质量行星能更好地再现寒冷碎片盘的形态特征，为该系统结构提供了新解释。
2025-07-02 astro-ph.EP
The formation of transiting circumplanetary debris discs from the disruption of satellite systems during planet-planet scattering
本研究提出行星-行星散射期间卫星系统瓦解可自然形成观测到的凌星行星周碎片盘，通过N体模拟验证了该机制能同时解释碎片存在、盘倾角及行星偏心率等特征。
2024-04-18 astro-ph.EP
Systematic determination of dust properties for a sample of 133 spatially resolved debris discs
Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics（中央研究院天文及天文物理研究所）；Centre for Astrophysics, University of Southern Queensland（南昆士兰大学天体物理中心）；Vanderbilt University（范德堡大学）；Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC)（空间科学研究所（加泰罗尼亚高等研究委员会））；ICREA（加泰罗尼亚高级研究学院）；Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)（加泰罗尼亚空间研究研究所）；School of Physics, Trinity College Dublin, the University of Dublin（都柏林大学三一学院物理系）；Institut für Astrophysik, Universität Wien（维也纳大学天体物理研究所）；Konkoly Observatory, Research Centre for Astronomy and Earth Sciences, Eötvös Loránd Research Network (ELKH)（厄特沃什·罗兰研究网络（ELKH）地球与天文学科学研究中心孔科利天文台）；Department of Physics, Nagoya University（名古屋大学物理学系）；Centre for Astrophysics Research, University of Hertfordshire（赫特福德大学天体物理研究中心）；European Space Agency / ESTEC（欧洲空间局/欧洲空间研究与技术中心）
本研究通过分析133个尘埃盘，确定了尘埃粒径分布参数，并发现q与尘埃盘半径的关系可能反映大半径处的碎片破碎或颗粒生长过程。
2025-12-14 astro-ph.EP
Signatures of rocky debris accretion in AF-Type planet hosts
INAF - Osservatorio astronomico di Palermo（意大利国家天体物理研究所帕勒莫天文台）；Centro de Astrobiología (CAB) CSIC-INTA（西班牙国家航空航天技术研究所/西班牙高等科学研究理事会天体生物学中心）；University of the Balearic Islands（巴利阿里群岛大学）；Universidad de Granada（格拉纳达大学）；Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利天体物理学研究所）
该研究通过分析A型和早F型恒星的元素丰度，发现有行星的早F5前辐射型恒星的氧、镍显著超丰，表明其存在岩质碎片吸积，为行星系统化学周期研究提供了关键动力学环节。
2026-09-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Herschel Observations of Debris Discs Orbiting Planet-hosting Subgiants
碎片盘通常被探测到绕着主序星运行，但人们对它们在恒星演化成巨星时的命运知之甚少。最近对径向速度探测到的围绕巨星运行的行星的观测突出了这一群体及其对探测的重要性，例如，围绕中等质量恒星运行的行星系的群体。我们的赫歇尔巡天观测到了约翰逊等人计划的亚巨星的一个子集，发现其中4/36颗表现出过量的辐射，被认为是碎片，其中3/19颗是行星宿主恒星，1/17颗是目前没有行星探测到的恒星。由于涉及的数量很少，没有证据表明有行星的恒星周围的圆盘探测率与没有行星的恒星周围的圆盘探测率不同。我们的探测清楚地表明，大量的尘埃物质可以在恒星的主序星寿命中存活下来，并在亚巨星分支上被探测到，这对行星系的演化和污染或尘埃白矮星的观测具有重要意义。我们的检测率还提供了一个重要的限制，可以包含在碎片盘演化模型中。
2013-11-12 astro-ph.EP
A search for circumstellar gas in pre-main-sequence debris discs using absorption spectroscopy
School of Physics & Astronomy, University of Leeds（利兹大学物理与天文学院）；Astrophysics Research Cluster, School of Mathematical and Physical Sciences, The University of Sheffield（谢菲尔德大学数学与物理科学学院天体物理学研究集群）
研究利用吸收光谱法，通过比较主序前恒星及年轻恒星样本残余光谱与附近恒星等光谱，测试星际吸收并确定星际气体起源，识别出两个新含气碎片盘，增加了年轻含气碎片盘数量，为相关系统研究铺平道路。
2026-07-10 astro-ph.EP
Dust Spreading in Debris Discs: Do Small Grains Cling on to Their Birth Environment?
碎片盘是围绕主序星的微行星尘埃带，类似于我们太阳系中的小行星带和柯伊伯带。微行星不能被直接观测到，但它们在相互碰撞中产生了可探测的尘埃。通过观察尘埃，我们可以尝试推断看不见的微行星的性质。在这里，我们解决的问题是什么是最好的方式来测量的位置外行星带，包括太阳系外的行星系。一种标准的方法是使用毫米波长的分辨率图像，这些图像显示的尘埃颗粒的大小与观测波长相当。在红外线（IR）中看到的较小颗粒受到几种非引力的影响，这些力将它们从出生环中拖走，因此可能无法紧密跟踪母体。在这项研究中，我们研究是否在较短的波长的碎片盘成像可能使确定的空间位置的外柯伊伯带具有足够的精度。我们发现，在M型恒星周围，在中红外线下最清晰可见的尘埃被恒星风有效地从它们的诞生位置向内移动，导致圆盘在中红外线图像中看起来比实际上更紧凑。然而，在早期类型的恒星周围，大多数碎片盘被发现，在中红外区的出生环位置，盘仍然是最亮的。因此，具有良好角分辨率的敏感红外设施，例如JWST上的MIRI，将能够追踪附近碎片盘系统中的外柯伊伯带。
2019-06-17 astro-ph.EP
Debris disc candidates in systems with transiting planets
碎片盘已知存在于许多行星宿主恒星周围，但到目前为止，在有凌日行星的系统中还没有发现碎片尘埃。使用公开的目录，我们搜索在这样的系统中的红外过量。在最近出版的广角红外巡天探测器（WISE）目录中，我们发现了52颗有凌日行星的恒星。有两个系统，每个都有一个过境的"热木星"，TrES-2和XO-5，在12和22微米处都表现出> 3西格玛水平的小过量。如果这两个探测中的一个或两个都是真实的，那么在2 - 4%的凌日行星系统中，过度温暖的频率与斯皮策的MIPS和IRS仪器在类似波长下探测的太阳型恒星周围的频率相当。模型表明，观测到的过量可能来自半径为几个天文单位的尘埃环。推断出的尘埃量接近理论上从小行星带类似物的碰撞级联中预期的最大值。如果得到证实，在有凌日行星的系统中碎片盘的存在可能会对热彗星的形成和迁移情况产生重要的限制。
2011-08-16 astro-ph.EP
Debris Disc Constraints on Planetesimal Formation
在过去的几十年里，人们提出了两条形成星子的基本路线。一种是经典的“缓慢增长”情景。另一种是粒子集中模型，在这种模型中，小卵石在局部集中，然后在引力作用下坍缩形成微行星。这两种模型都对新生星子的大小谱和内部结构做出了一定的预测。我们使用这些预测作为输入来模拟气体扩散后留下的碎片盘的碰撞演化。碎片光盘排放作为一个系统的年龄在这些模拟计算的功能进行了比较与几个斯皮策和赫歇尔碎片光盘调查A型恒星周围。我们确认，大多数圆盘的观测亮度演变都可以通过经典模型重现。此外，我们发现，这是同样一致的颗粒浓度模型预测的星子的大小分布-提供的对象是松散的约束“卵石堆”，因为这些模型也预测。不管假设的星子形成机制如何，解释样本中最亮的碎片盘揭示了一个“盘质量问题”。“为了通过碰撞模拟再现这样的圆盘，需要高达1000地球质量的星子的总质量，这超过了碎片圆盘的原行星祖先中可用的固体总质量。这可能表明，在一些明亮的圆盘中，搅拌被延迟，其中一些最近发生了巨大的撞击，一些系统可能比以前认为的更年轻，或者非碰撞过程对尘埃的产生有很大的贡献。
2017-12-18 astro-ph.EP
Eccentric debris belts reveal the dynamical history of the companion exoplanet
近年来，在太阳系外观测到了一些偏心碎片带。对于它们的形状，最常见的解释是附近有一颗偏心的行星伴星。来自这样一个伴星的引力扰动会导致带内微行星的周期性偏心率变化，并具有一定范围的岁差频率。总体预期形状是具有有限最小宽度的偏心带。然而，已经发现几个观察到的偏心碎片盘的宽度比理论预期的要窄。在本文中，我们研究了两种机制，可以产生这种小的宽度：（i）原行星盘可以与行星和/或星子相互作用，缓慢地驱动前者的偏心率和阻尼后者的偏心率;（ii）伴星可以通过行星-行星散射随机获得偏心率。我们表明，在适当的条件下，这两种情况下提供了一个合理的方法来减少一个扰动行星外部的偏心带的最小宽度。然而，原行星盘的影响在大的分离（a > 10 au）由于缺乏气体和有限的盘寿命而减弱。这些发现表明，人们可以利用碎片盘的形状和宽度来揭示太阳系外系统的演变，限制原行星盘的特性和行星-行星散射的普遍性。对碎片藏匿系统的进一步观测可以证实，薄碎片带是一种常见现象，还是罕见的初始条件或演变过程的结果。
2022-09-26 astro-ph.EP
LIDT-DD: A new self-consistent debris disc model including radiation pressure and coupling dynamical and collisional evolution
介绍了为研究碎片盘而首次尝试开发一个完全自洽的耦合动力学和碰撞的代码（Kral、Thebault、Charnoz，2013年）。到目前为止，这两个关键机制分别研究，分别与N体和统计碰撞代码，因为严格的计算限制。特别是，将碰撞效应（特别是破坏性碰撞）纳入N体方案被认为是一项不可能的任务，因为它意味着粒子的指数增加。我们在这里提出了一个新的模型命名为LIDT-DD，这是能够遵循在长时间尺度的耦合演化的动力学（包括辐射压力）和碰撞在一个自洽的方式。
2013-07-04 astro-ph.EP
Doppler-imaging of the planetary debris disc at the white dwarf SDSS J122859.93+104032.9
围绕白矮星运行的碎片盘是残留行星系统的标志。我们提出了12年的光学光谱的金属污染的白矮星SDSS J1228+1040，它显示了稳定的变化形态的8600 Ca II三线态线轮廓从气体成分的碎片盘。我们确定了额外的发射线的O I，Mg I，Mg II，Fe II和Ca II在深共添加的光谱。这些发射功能（包括钙H & K）表现出广泛的强度和形态相对于彼此和钙II三重态，表明不同的强度分布的这些离子物种内的光盘。使用多普勒层析成像，我们表明，钙II三重态配置文件的演变可以被解释为一个固定的发射模式，在24-30年的范围内的周期的进动。钙II线配置文件的时间尺度上的变化，大致符合广义相对论进动的碎片光盘。
2015-11-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Debris discs in binaries: a numerical study
碎片盘分析和建模提供了关于太阳系外行星系结构和过程的重要信息。在双星系统中，这个问题更加复杂，因为圆盘还应该对伴星的扰动做出反应。我们探讨了不同的初始母体种群，不同的二元配置和光学深度的碰撞活跃的碎片盘的动力学演化。我们专注于在一个固定的状态下的光盘的径向范围和尺寸分布。我们数值跟踪$10^{5}$无质量的小颗粒的演变，最初产生于一个circumprimary光盘的母体机构的大小分布在$dN \propto s^{-3.5}$ DS。颗粒受到两颗恒星的引力和辐射压力的作用。此外，粒子被分配一个经验推导的碰撞寿命。对于所有的双星构型，圆盘都远远超出了轨道稳定的临界半长轴$a_crit$。这是由于小颗粒的稳定生产，通过辐射压力放置在偏心轨道上，到达$a_crit$之外。超越acrit的物质数量取决于碰撞产生和动力移除率之间的平衡：它会随着更大质量的盘和偏心双星的增加而增加。另一个重要的影响是，在动态稳定区域，光盘是从最小的颗粒耗尽。这两种结果都可能导致可观察到的签名。我们已经证明，伴星永远不能完全截断一个碰撞活跃的光盘。对于偏心的同伴，在不稳定的区域中的晶粒可以显着地有助于在中红外的热发射。盘与尖锐的外边缘，特别是明亮的，如HR4796A，可能是由其他机制形成。
2010-08-06 astro-ph.EP
The polar debris disc around 99 Herculis: A potential signpost for polar circumbinary planets
本研究通过N体模拟证明，99 Herculis的极地碎片盘狭窄结构最可能由两颗牧羊极地环绕双星行星塑造，而非单一行星，并提出了可检验的模型。
2025-10-09 astro-ph.EP
A Mixed Stirring Mechanism for Debris Discs with Giant and Dwarf Planetary Perturbations
碎片盘由大小从尘埃颗粒到微行星体的天体带组成;这些带是其他恒星周围行星系的可见标记，可以通过它们的形状和结构揭示太阳系外行星的影响。两个关键的搅动机制--微行星的自搅动和外部巨行星的长期扰动--已经被确定来解释微行星带的动力学;它们的相对重要性已经被独立研究，但还有待于结合起来考虑。在这项工作中，我们进行了一套286 N-体模拟探索碎片光盘的演变超过1-Gyr，结合嵌入在光盘中的矮行星的引力摄动，和一个内部的巨行星。我们的系统在某种程度上模仿了外太阳系的结构：一颗太阳质量的恒星，一颗30天文单位的大质量巨行星（$M_{\rm GP} =$ 10到316~ $\mathrm{M}_{\oplus}$），以及一个由100颗大质量矮行星和1000颗无质量粒子（$M_{\rm DD} =$ 3.16到31.6~ $\mathrm{M}_{\oplus}$）形成的碎片盘。我们给出了1~Gyr后盘和巨行星的演化。平均偏心率和盘倾角的时间演化强烈依赖于巨行星质量以及剩余的盘质量。我们还发现，即使用小的圆盘质量也能实现有效的搅拌。在一般情况下，我们发现，一个混合的机制是更有效的搅拌冷碎片盘比任何一种机制在隔离。
2023-01-12 astro-ph.EP
Planets, debris and their host metallicity correlations
最近对碎片盘的观测，相信是由残留的星子组成的，带来了一些惊喜。碎片盘的存在与主恒星的金属丰度无关，可能与气体巨行星的存在反相关。这些观测结果与非常成功的行星形成核心吸积模型的假设和预测相矛盾。在这里，我们探讨预测的替代潮汐缩小（TD）的情况下，行星形成。在TD中，小行星和微行星碎片只有在气体碎片（巨行星的前身）被潮汐破坏时才会形成。我们发现，这些中断是罕见的高金属丰度恒星周围的光盘，但释放更多的碎片，每个中断比他们的低[M/H]类似物。这预示着碎片盘的存在和宿主恒星的[M/H]之间没有简单的关系，正如所观察到的那样。探测到的气体巨星意味着它的前身碎片没有争议，这可能解释了为什么在气体巨星周围发现DD的可能性较小。质量较小的行星应该与DD的存在相关，而亚土星行星（$M_{p} \sim 50 \M_{\oplus}$）与DD的存在相关性应该比亚海王星（$M_{p} \leq 15 \M_{\oplus}$）更强。由于行星系的长期演化和忽略了多碎片效应，这些预测的行星-DD相关在观测中会被冲淡和削弱。最后，虽然目前很难观测到，但M矮星周围的DD应该比太阳型恒星周围的DD更普遍。
2016-05-26 astro-ph.EP
ALMA imaging of the M-dwarf Fomalhaut C's debris disc
北落师门C（LP 876-10）是一颗低质量的M4 V恒星，位于有趣的北落师门三重星系中，和北落师门A一样，拥有一个碎片盘。它是已知为数不多的拥有碎片盘的M矮星之一，并且是迄今为止质量最小的M矮星。我们提出了新的解决观测北落师门C周围的碎片盘与阿塔卡马大型毫米阵列，使我们能够模拟其属性和调查系统的独特历史。该环的半径为26 AU，半高宽最多为4.2 AU。我们发现一个3 $σ$的离心率上限为0.14，既不确认也不排除以前的动力学相互作用与北落师门A，可能会影响北落师门C的光盘。我们在系统中没有检测到$^{12}$ CO J=3-2发射，并且在使用HST/STIS或VLT/SPHERE的散射光中没有检测到盘。我们发现原来的Herschel检测与我们的ALMA模型的径向尺寸是一致的。我们把光盘的背景下，更广泛的碎片光盘人口，并发现其半径是预期从以前的光盘半径主机光度的趋势。需要对该系统进行更高信噪比的观测，以进一步限制盘的性质，并为整个北落师门三重系统的历史提供进一步的见解。
2021-04-27 astro-ph.EP
Predictions for the secondary CO, C and O gas content of debris discs from the destruction of volatile-rich planetesimals
本文使用的尘埃碎片盘，包括越来越多的气体检测在这些系统中的意见，以测试我们的理解这种气体成分的起源和演变。据推测，所有的碎片盘与冰冷的星子创造第二代CO，C和O气体在一定程度上，本文的目的是预测该水平，并评估其可观测性。我们提出了一个新的半解析等价的数值模型的Kral等。（2016）允许应用到大量的系统。该模型假设CO是从富含挥发分的固体产生的，其速率可以从碎片盘的分数光度预测。CO迅速光解成C和O，然后通过粘性扩散演化。这个模型提供了一个很好的定性解释所有目前的观察，与一些特殊的系统，可能有原始气体。碎片的径向位置和恒星的光度解释了一些未检测到的情况，例如，近距离碎片（如HD 172555）太温暖而无法保留CO，而高恒星光度（如$η$ Tel）导致CO寿命短。我们列出了最有前途的气体探测目标，预测$>15$ CO探测和$>30$ CI探测与ALMA，和几十个CII和OI探测与未来的远红外任务。我们发现，CO，CI，CII和OI气体应在非LTE的大多数恒星建模，CO，CI和OI线将光学厚的最富气体系统。最后，我们发现，辐射压力，可以吹出周围的早型星CI，可以抑制自屏蔽。
2017-03-30 astro-ph.EP
The magnetorotational instability in debris-disc gas
碎片盘通常包裹在气体中，这可以在紫外线、远红外线的精细结构线和CO排放的解析图中观察到。在这种气体中，碳和氧过剩，但氢严重耗尽。因此，其电离分数是非常高的，这表明磁流体动力学（MHD）过程可能是重要的。特别是，气体可能会受到磁旋转不稳定性（MRI）的影响，而且最近对$β$ Picture的建模确实需要一个异常的粘度来解释气体的径向结构。在本文中，我们探讨的可能性，MRI是积极的碎片盘气体和负责所观察到的质量传输。我们发现，非理想的MHD和尘埃气体相互作用起着次要的作用，线性不稳定性是可行的，在一定的半径。然而，由于低的气体密度，圆盘的外部部分可以通过弱的环境磁场来稳定，尽管很难约束这样的场。即使MRI被太强的磁场稳定，磁离心风也可能在其位置上发射，这可能导致等效（非湍流）传输。在适合于碎片盘气体的条件下对垂直分层MRI进行数值模拟，应该能够确定不同半径处的特性行为的性质，并确定MRI（以及更一般的MHD）对这些盘演变的重要性。
2016-06-14 astro-ph.EP
The Fate of Debris in the Pluto-Charon System
冥王星-冥卫一系统在新视野号飞过后变得更加清晰。我们使用N体模拟探测这个双矮行星系统的独特的动力学历史。我们遵循的碎片光盘，可能已经形成在卡戎形成巨大的影响演变。首先，我们注意到，如果冥卫一经历偏心潮汐演化，四颗环双星卫星的原位形成是极其困难的。我们跟踪了圆盘碎片与Charon的碰撞，估计数百到数十万个可见的陨石坑可能来自0.3 - 5公里半径的天体。新视野号的数据表明，这些小陨石坑的缺乏可能会限制圆盘的性质。虽然潮汐加热会消除一些陨石坑的历史，但潮汐和放射成因加热也可能使人们有可能区分盘状碎片陨石坑和柯伊伯带天体陨石坑。我们还跟踪了从冥王星-冥卫一系统喷射到太阳系的碎片;虽然这些碎片中的大部分最终从太阳系中消失，但几十个半径为10 - 30公里的天体可以作为冥王星-冥卫一碰撞家族幸存下来。大多数是与海王星3：2共振的冥王星，而少数则居住在共振附近。我们表明，在太阳系的历史早期迁移的巨行星不会破坏这个碰撞家庭。最后，我们建议，这样一个家庭的识别可能需要根据组成，因为它们显示出最小的集群在相关的轨道参数。
2016-12-30 astro-ph.EP
A statistically significant lack of debris discs in medium separation binary systems
我们汇编了341个双星和多星系统的样本，目的是寻找和表征柯伊伯带状碎片盘。该样本是通过将以前发表的工作中研究的几个较小的样本与两个未发表的赫歇尔调查的目标相结合来组装的。我们发现，38个系统在70或100 $μ$ m的碎片光盘暗示过量发射。虽然九个光盘似乎是不稳定的扰动从他们的主机二进制基于一个简单的分析，其推断的半径，我们认为，真正的不稳定的证据并不强，主要是因为在真正的光盘半径的不确定性，不稳定区域的边界的不确定性，和轨道投影效应。在$99.4\%$的置信水平上，有盘系统和无盘系统的二元分离分布是不同的，这表明二元分离强烈影响可探测碎片水平的存在。在$\sim$ 25和135 au之间的分离没有检测到圆盘;这可能是双星的结果，其分离与典型的圆盘半径相当，通过动力学扰动清除了它们的原始拱星或拱双星材料。光盘检测率是$19^{+5}_{-3}\%$的双星宽于135 AU，类似于发表的结果为单星。只有$8^{+2}_{-1}\%$的系统与分离低于25金主机可检测的磁盘，这可能表明，星子形成抑制双星接近几十个金，类似的结论，已知的行星托管双星的研究。
2019-07-11 astro-ph.EP
Vertical structure of debris discs
碎片盘的垂直厚度经常被用作衡量这些系统的动力学激发的尺度，并作为发现隐藏的大质量扰动（如行星胚胎）的线索。然而，这个论点可能是有缺陷的，因为观测到的尘埃应该是在辐射压力和相互碰撞的共同作用下自然地被放置在倾斜的轨道上。我们严格地重新调查这个问题，并在没有任何额外的扰动体的情况下，数值估计碰撞演化盘的“自然”垂直厚度是多少。我们使用一个确定性的碰撞代码，以下人口的坚不可摧的测试颗粒遭受相互非弹性影响的动态演化。计算中考虑了晶粒尺寸的差异以及辐射压力的影响。我们发现，在辐射压力和碰撞的耦合作用下，晶粒自然地获得几度的倾角。光盘分层相对于晶粒尺寸，最小的晶粒具有最大的垂直分散和较大的聚集更接近中平面。碎片盘在可见光至中红外波长处应具有最小的“自然”观测纵横比$h_{min}\sim 0.04\pm0.02$，在该波长处，通量主要由最小的结合颗粒决定。这些值与许多垂直分辨碎片盘的估计厚度相当，如AU Mic的具体例子所示。对于所有具有$h \sim h_{min}$的系统，不能从盘的垂直色散推断出嵌入扰动体的存在（或不存在
2009-06-30 astro-ph.EP
Numerical predictions for planets in the debris discs of HD 202628 and HD 207129
解析的碎片盘图像可以显示出一系列径向和方位角结构，包括间隙和环，这可能是由于行星伴星通过其引力影响塑造了盘。目前，还没有工具可以用来确定结构的潜在的同伴从光盘的意见。Rodigas等人（2014）最近的工作提出了如何根据散射光中圆盘的宽度来经验性地估计隐藏行星的最大质量和最小半长轴。在这项工作中，我们使用Rodigas等人的预测。适用于两个碎片盘HD 202628和HD 207129。我们的目标是测试行星的预测轨道是否可以解释其碎片盘的特征，例如偏心率和尖锐的内边缘。我们首先使用Rodigas等人预测的行星参数进行动力学模拟，然后用数值搜索更好的参数。使用修改后的N体代码，包括辐射力，我们进行了广泛的行星参数的模拟和比较合成图像从我们的模拟观测。我们发现HD 202628的观测特征可以用比预期小5倍的行星来重现，位于预测值之外30 AU，而HD 207129的最佳匹配是位于预测位置之外5-10 AU的行星，离心率较小。我们的结论是，Rodigas等人的预测提供了一个很好的起点，但应该补充数值模拟。
2016-01-10 astro-ph.EP
LIDT-DD: A new self-consistent debris disc model including radiation pressure and coupling collisional and dynamical evolution
在大多数目前的碎片盘模型中，由于严格的计算限制，动力学和碰撞演化是分别用N体和统计代码研究的。我们在这里介绍LIDT-DD，这是第一个能够以完全自洽的方式混合这两种方法的代码。我们的目标是它是通用的，以便适用于任何天体物理的情况下，我们希望动力学和碰撞是深深地相互关联：行星盘，暴力大规模分手，不稳定的星子带，exozodiacal光盘等代码需要其基本架构从LIDT 3D算法开发的Charnoz等人。（2012年），但为了处理碎片盘物理学中非常具有限制性的特殊性，已对其进行了大量修改和更新：高速碎裂碰撞、辐射压力影响的轨道、不存在气体等。在LIDT-DD中，在盘中给定位置处的给定尺寸的颗粒被分组为“超粒子”，它们的轨道是用N体代码演化的，它们的相互碰撞是用盒子里的粒子处方单独跟踪和处理的。为了应付广泛的可能的动力学，示踪剂的排序和重组成动力学家族，这取决于它们的轨道。该代码检索已知的碎片盘的经典功能，如在未扰动盘的颗粒大小分布，外部径向密度分布（斜率为-1.5）外狭窄的碰撞活跃环，和“动态冷”盘的小颗粒的耗尽。新的代码的潜力说明了一个大规模的小行星的碎片盘内的暴力分裂的测试案例。该代码的主要潜在未来应用是行星/盘的相互作用，更一般地说，任何配置的动力学和碰撞预计将错综复杂地连接。
2013-08-29 astro-ph.EP
1.3 mm ALMA Observations of the Fomalhaut Debris System
我们提出ALMA波段6观测（1.3毫米/233千兆赫）的北落师门和它的碎片盘。观测的灵敏度为17 $μ$ Jy，分辨率为0.28角秒（在7.66秒差距处为2.1天文单位），这是迄今为止对北落师门主碎片环中毫米颗粒的最高分辨率观测。该环被紧密地约束到具有$13\pm3$ au的FWHM的$139^{+2}_{-3}$ au，遵循高斯分布。毫米光谱指数被限制为$α_{mm} = -2.62\pm0.12$。我们探索拟合碎片盘模型在图像平面，以及拟合模型直接使用可见性数据。结果进行了比较，并讨论了每种方法的潜在优点/缺点。检测到的中心发射与点源无法区分，最可能的通量为$0.90\pm 0.12$ mJy（包括校准不确定性）。这意味着，任何内部碎片结构，如从远红外观测推断的那样，对总的中心发射量的贡献一定很小。此外，恒星通量小于70%的预测，由约束恒星光球温度外推一个黑体。这一结果强调，在正确理解主星在毫米波长下的固有恒星发射行为之前，无法充分确定未解决的内部碎片成分的特征。
2016-12-06 astro-ph.EP
Warm dusty discs: Exploring the A star 24um debris population
对碎片盘的研究表明，大多数系统都类似于EKB。在这项研究中，我们的目标是确定有多少IRAS 25 um对A星的过度是真实的，并调查尘埃的位置。我们用TIMMI 2、VISIR、Michelle和TReCS观测了一个A型和B型主序星的样本，这些恒星被报道为具有中红外过剩。我们通过对发射光谱进行综合建模，并采用旨在限制中红外成像辐射范围的建模技术，来限制碎片的位置。我们独立地确认了3个候选者周围的暖尘埃的存在：HD 3003，HD 80950和eta Tel。对于双星HD 3003的稳定性分析表明，尘埃要么是拱星的，位于约4天文单位，而双星的轨道大于14天文单位，要么尘埃位于不稳定的位置;有一些证据表明，它的过量发射在约20年的时间尺度上发生了时间演化。对于7个目标，我们提出了恒星周围尘埃位置的定量限制。我们证明了HD 71155周围的光盘必须有空间上不同的组件在2和60 AU。我们模拟目前的仪器的限制，并表明，大多数已知的A星碎片光盘，可以很容易地解决在18微米的8米仪器已经解决。来自未分辨成像的限制可以帮助区分椎间盘发射的竞争模型，但是分辨成像是确定椎间盘位置的关键。为扩展排放的探测极限建立模型，可有助于确定未来观测活动的目标。JWST上的MIRI将能够解决大多数已知的A星碎片盘人口。E-ELT上的METIS将提供机会，通过探测扩展发射来更彻底地探索热盘种群，其中校准精度限制了通过…
2010-04-05 astro-ph.EP
Four new PLanetesimals Around TYpical and Pre-main seqUence Stars (PLATYPUS) Debris Discs at 8.8mm
对碎片盘进行毫米级连续观测，可以深入了解这些盘中不可见的微行星的物理和动力学特性。微行星的物质性质和碰撞模型在其颗粒大小分布上留下了它们的特征，这可以通过毫米光谱指数来追踪。我们目前的碎片盘HD 48370，CPD 72 2713，HD 131488，和HD 32297使用澳大利亚望远镜紧凑阵列（ATCA）的典型前主序星（PLATYPUS）调查周围的PLanetesimals的一部分，8.8毫米的观测。我们检测到所有四个目标的特征光束大小为5弧秒，并得出一个粒度分布参数，这是一致的碰撞级联模型和理论预测的父星子机构的约束力是占主导地位的自引力。我们结合我们的样品与其他19毫米波长检测碎片光盘从文献和计算加权平均粒度幂律指数，这是接近经典的稳态碰撞级联模型的分析预测。我们建议在我们的碎片盘样品的两种分布的可能性，一个广泛的分布（其中q约为3.2至3.7）的“典型”的碎片盘（气体贫/非检测），和一个狭窄的分布（其中q小于3.2）明亮的气体丰富的光盘。或者，我们认为，有一个观测偏差之间的粒度分布参数和绝对流量，这可能是由于微弱的碎片光盘在厘米波长的检测率。
2021-07-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Debris disc formation induced by planetary growth
数百颗年龄超过1000万年的恒星被观测到有红外线过剩。这些观测结果可以用隐藏的微行星碰撞碎裂形成的尘埃颗粒来解释。这种尘埃状的小行星盘被称为碎片盘。在一个动态冷的星子盘中，星子的碰撞凝聚产生行星胚胎，然后搅动周围剩余的星子。因此，由行星形成而产生的星子碰撞碎裂形成了一个碎片盘。我们的目标是通过数值模拟星子种群的凝聚和分裂来确定碎片盘中底层星子的属性。碎片盘的亮度和时间演化取决于星子盘的径向分布、内外边缘的位置、总质量和盘中星子的大小。我们发现，一个径向狭窄的星子盘是最有可能导致的碎片盘，可以解释的趋势，观察到的红外线过剩的碎片盘周围的G型恒星，行星形成只发生在1亿年前。早期的碎片盘形成是由行星形成引起的，而后期的演化则是由已经形成的行星周围剩余星子的碰撞衰变所解释的。在$\approx 30$ AU上，具有半径为$\sim 100\,$ km的基本星子的星子盘最容易解释斯皮策太空望远镜24和70 $ μ$ m来自G型恒星周围碎片盘的通量。
2014-06-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Eccentric debris disc morphologies I: exploring the origin of apocentre and pericentre glows in face-on debris discs
在偏心碎片盘中表面亮度最大值（例如远心点和近心点辉光）的位置经常被用来推断组成碎片盘的尘埃和微行星的基本轨道。然而，有一个误解，偏心光盘具有较高的表面密度在远心，因此必然表现出远心辉光在长波长。这是因为在远心点速度较慢会导致尘埃“堆积”，而远心点尘埃散布的面积更大。相反，我们表明，与理论和模拟三个不同的制度，面对碎片盘的形态和表面亮度分布强烈依赖于他们的偏心轮廓（即无论这是恒定的，上升或下降的距离）。我们表明，在较短的波长的经典近心发光效果仍然是真实的，而在较长的波长光盘可以表现出远心发光或近心发光。我们还表明，在长波长相同的光盘形态可以产生远心辉光或近心辉光取决于观测分辨率。最后，我们表明，使用线密度解释偏心碎片盘的经典方法仅在极其有限的情况下有效，随着碎片盘观测结果变得越来越好，这种情况不太可能得到满足。
2021-12-06 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
Planet populations inferred from debris discs: insights from 178 debris systems in the ISPY, LEECH and LIStEN planet-hunting surveys
我们对行星系中最外层的系外行星知之甚少，因为我们的探测方法对宽轨道上的中等质量行星不敏感。然而，碎片盘可以探测外行星的人口，因为观测到的盘的动力学模型可以揭示扰动行星的性质。我们使用四个雕刻和搅拌参数推断行星属性的178碎片盘系统从ISPY，LEECH和LISTEN行星狩猎调查。通常对单个光盘进行类似的分析，但我们以一致的方式考虑大样本。我们的目标是预测宽分离行星的人口，深入了解行星系的形成和演化历史，并确定在不久的将来探测这些行星的可行性。我们表明，一个“典型的”冷碎片光盘可能需要一个海王星到土星质量的行星在10-100 AU，与一些需要木星质量的扰动。我们预测的行星目前无法探测到，但适度的探测极限改进（例如JWST）应该会揭示许多这样的扰动。我们发现，行星被认为是扰动碎片盘在晚些时候是类似的推断是形成在原行星盘，所以这些可能是相同的人口，如果新形成的行星不迁移到目前认为。或者，年轻的行星可能在向内迁移之前迅速雕刻碎片，这意味着负责的行星比碎片盘研究假设的更大（并且位于更向内）。我们结合自搅拌和尺寸分布模型表明，许多碎片盘不能自搅拌没有不合理的高质量，行星或同伴搅拌，因此可能是占主导地位的机制，在许多（也许是所有）碎片盘。最后，我们提供行星预测目录，并确定未来行星搜索的有前途的目标。
2022-01-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Feasibility of transit photometry of nearby debris discs
碎片盘中的灰尘不断通过较大物体之间的碰撞而补充。在本文中，我们研究了一种方法来检测这些碰撞。我们生成的模型的基础上最近的结果在北落师门碎片盘，在那里我们模拟一个背景恒星过境背后的光盘，由于北落师门自行。通过模拟碎片盘中碰撞引起的尘埃云膨胀，我们研究了是否有可能观察到背景恒星亮度的变化。我们的结论是，在北落师门碎片盘的情况下，可以观察到光学深度的变化，光学深度的值范围从$10^{-0.5}$的致密尘埃云$10^{-8}$的最弥漫的云相对于背景光学深度的$\sim1.2\times10^{-3}$。
2014-02-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observability of Debris Discs around M-stars
碎片盘是由微行星碰撞形成的第二代尘埃盘。在热恒星和太阳型恒星周围发现并解析了许多碎片盘。然而，只有少数在M星周围被发现，其原因尚不清楚。在这里，我们检查是否灵敏度和波长覆盖范围的现代望远镜只是不利于检测这些光盘，或者如果他们真的很罕见。我们通过研究Herschel/DEBRIS调查来解决这个问题，该调查已经搜索了包括M型恒星在内的碎片盘。假设这些冷恒星盘在某种意义上与较热恒星的盘“相似”（即，根据尘埃的位置、温度、分光度或质量），我们检查这次调查是否应该发现它们。通过我们的程序，我们可以重现DEBRIS调查的M星碎片盘的$2.1^{+4.5}_{-1.7}$ %检测率，这意味着这些盘确实可以类似于更热的恒星周围的盘，只是避免检测。然后，我们将此程序应用于IRAM NIKA-2和ALMA波段3，6和7，以预测可能的检测率，并为未来的观测提供建议。我们不赞成使用IRAM进行观察，因为它导致检测率低于碎片调查，15分钟观察的检测率为0.6%-4.5%。ALMA观测的探测率为0.9%-7.2%，也没有提供显着的改善，因此我们得出结论，需要更灵敏的远红外和单碟亚毫米望远镜来发现M星碎片盘的失踪人口。
2020-08-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
