Direct Imaging of Fine Structures in Giant Planet Forming Regions of the Protoplanetary Disk around AB Aurigae
我们报道了高分辨率的1.6 $\micron$偏振强度($PI$)图像的拱星盘周围的赫比格Ae星AB Aur在径向距离为22 AU($0."15$)至554 AU(3。$"$ 85),这已经通过具有双光束偏振仪的高对比度仪器HiCIAO获得。我们揭示了复杂的和不对称的结构,在内部部分($\lesssim$ 140 AU)的磁盘,同时确认以前报告的外部($r$ $\gtrsim$ 200 AU)螺旋结构。我们已经在$\sim$ 40和$\sim$ 100 AU处成像了双环结构,以及两者之间的环状间隙。我们发现两个环之间的倾斜角有很大的差异,这可能表明AB Aur的圆盘是弯曲的。此外,我们发现两个环内有7个凹陷(典型大小为$\sim$ 45 AU或更小),以及在$\sim$ 40 AU处有3个突出的$PI$峰。观测到的结构,包括一个凹凸不平的双环,环形间隙,并在最里面的区域翘曲盘,提供了必要的信息,了解最近发现的宽轨道($r$ $>$ 20 AU)行星的形成机制。
2011-02-22 astro-ph.SR
The Case of AB Aurigae's Disk in Polarized Light: Is There Truly a Gap?
使用NICMOS日冕仪,我们获得了高对比度的2.0微米成像偏振测量和1.1微米的角尺度为0.3-3角秒(40-550 AU)的御夫座AB周围的拱星盘的图像。与以前的观测结果不同,这些数据解决了总强度和偏振强度的磁盘,允许精确测量整个磁盘的偏振分数的空间变化。利用这些观测结果,我们研究了Oppenheimer等人在2008年报告的圆盘中的明显“间隙”。在偏振强度方面,NICMOS数据接近地再现了Oppenheimer等人观察到的形态,然而,在总强度方面,我们在1.1或2.0微米的图像中没有发现间隙的证据。相反,我们发现,该区域具有较低的偏振分数,而没有显着减少总散射光,与预期的反向散射光的倾斜盘的远侧一致。辐射转移模型表明,这种解释符合观测。几何散射效应完全足以解释观察到的形态,而无需在该位置调用间隙或原行星。
2009-11-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Ruling out unresolved binaries in five transitional disks VLT/NACO: deep 2.12 and 1.75 μm narrow-band imaging
目标。我们的目标是检测内孔/间隙区域的五个众所周知的过渡盘的样品内的同伴的存在下,使用空间分辨成像在近红外与VLT/NACO/S13相机,探测投影距离通常为0.1至7弧秒的主要。样本包括恒星DoAr 21、HD 135344 B(SAO 206462)、HR 4796 A、T Cha和TW Hya,年龄小于100万年到1000万年,光谱类型为A0到K7,洞/隙外半径为4到100 AU。方法.为了提高对比度和避免在点扩散函数(PSF)的核心处饱和,我们使用1.75和2.12 μm的窄带滤波器。“局部优化的图像组合”(LOCI)算法被应用于最佳的斑点噪声去除和PSF减法,提供了0.5-1.5 mag的对比度比经典的方法增加。结果但我们可能会因为不利的投影而错过伴星,VLT/NACO的观测排除了所有五个过渡盘中未分辨伴星的存在,这些伴星的内径从主星到0”.1,探测极限为2到5等。在磁盘的外部区域的检测极限通常达到8至9 MAG的对比度和4.7 MAG的T茶。因此,NACO图像解决了所有磁盘的内孔/间隙区域的一部分,除了TW Hya,其内孔仅为4 AU。5σ灵敏度分布,加上一个选定的演化模型,允许丢弃T Cha内孔/间隙区域的恒星同伴,并下降到HD 135344 B和HR 4796 A的亚恒星区域。DoAr 21是五个圆盘样本中唯一一个NACO图像灵敏度足以检测质量小于\sim 13 MJ…
2011-07-15 astro-ph.SR
Imaging the Inner and Outer Gaps of the Pre-Transitional Disk of HD 169142 at 7 mm
我们目前非常大的阵列在7毫米的观测跟踪大尘埃颗粒的热辐射的HD 169142原行星盘。我们的图像显示了一个半径约为25-30 AU的增强发射环,其内部区域没有可检测到的7 mm发射。我们将这个环解释为追踪内部空腔或间隙的边缘,可能是由行星或亚恒星伴星造成的。环看起来不对称,西部明显比东部亮。这种方位角的不对称性让人联想到由于捕获大的尘埃颗粒而产生的不平衡结构。我们的观测还揭示了一个外环间隙,半径从~40到~70 AU。与其他来源不同,在7毫米图像中观察到的内腔,环和外部间隙的半径,优先跟踪大(mm/cm大小)尘埃颗粒的分布,与从以前的近红外偏振图像中获得的半径一致,该图像跟踪小(微米大小)尘埃颗粒的散射光。我们的宽带光谱能量分布和7毫米的图像模型来约束磁盘的物理结构。从这个模型中,我们推断在中心空腔内存在一个小的(半径约0.6 AU)残留盘,表明HD 169142盘是一个前过渡盘。尘埃分布在三个环带中,环带之间有间隙,这表明HD 169142的圆盘至少被两颗行星或亚恒星物体破坏。
2014-07-24 astro-ph.SR
Mapping the Shores of the Brown Dwarf Desert II: Multiple Star Formation in Taurus-Auriga
我们对金牛座-御夫座恒星形成区进行了高分辨率成像研究,以确定多恒星形成的原始结果和棕矮星沙漠的范围。我们的调查确定了16个新的双星伴星,质量为0.25-2.5 Msun,使分离距离为3- 5000 AU的双星对总数(包括高阶倍数的分量)增加到90。我们发现,金牛座所有成员中约2/3- 3/4是由两颗或更多恒星组成的多星系统,而其他约1/4- 1/3似乎是由单星形成的;高阶多重性的分布表明,分裂成一个宽双星对随后任何一个组成部分再次分裂的概率都没有影响。太阳型恒星(0.7- 2.5 Msun)的分离分布在3- 5000 AU的距离上几乎是对数平坦的,但较低质量的恒星(0.25- 0.7 Msun)显示出分离大于200 AU的双星伴星的缺乏。在整个质量范围内,伴星的质量可以用线性平坦函数来描述,所有系统的质量比(q=M_B/M_A)都是等概率的,显然包括亚恒星伴星。我们的研究结果与两种预期的双星形成模式(大尺度上的自由落体碎片和小尺度上的磁盘碎片)大致一致,但分布提供了一些线索,在同伴可能形成的时代。
2011-01-20 astro-ph.SR
The Nature of Transition Circumstellar Disks III. Perseus, Taurus, and Auriga
作为一个正在进行的计划的一部分,旨在表征大量的斯皮策选择的过渡盘(磁盘与减少水平的近红外和/或中红外过量发射),我们已经获得了(亚)毫米波长测光,高分辨率光学光谱,和自适应光学近红外成像的样本位于英仙座,金牛座和御夫座分子云的31个过渡对象。我们使用这些地面数据来估计磁盘质量,多重性和吸积率,以调查可能负责其内部孔的机制。根据我们以前在其他地区的研究,我们将盘质量,吸积率和多重性数据与其他信息相结合,例如SED形态和分数盘光度,将盘分类为以下类别的强有力的候选者:晶粒生长主导盘(7个天体),巨大的行星形成盘(6个物体)、光蒸发盘(7个物体)、碎片盘(11个物体)和双星系盘(1个物体,也被归类为光蒸发盘)。结合我们的样本31过渡盘与我们以前的研究结果在一个样本的74过渡对象已被选定,其特征在于,并在一个同质的方式分类。我们讨论了这种结合高品质的样本的背景下,当前的范式的演变和耗散的原行星盘,并使用其属性来约束不同方面的关键过程驱动其演变。我们发现,可能存在最近形成的巨行星的盘的年龄分布有利于核心吸积作为主要的行星形成机制和~2-3百万年的形成时间尺度
2012-03-30 astro-ph.SR
Identifying gaps in flaring Herbig Ae/Be disks using spatially resolved mid-infrared imaging. Are all group I disks transitional?
* 背景年轻的大质量原行星盘向行星系统的演化预计包括间隙的形成和尘埃和气体的耗尽。赫比格Ae/Be星周围的一组特殊的耀斑盘没有显示出突出的硅酸盐发射特征。我们把注意力集中在四个关键的赫比格Ae/Be星,以了解负责的硅酸盐特征发射的情况下的结构特性。* 方法我们研究了Subaru/COMICS,Gemini South/T-ReCS和VLT/VISIR拍摄的Q和N波段图像。我们的辐射转移建模解决方案需要通过大间隙将内外盘分离。由此,我们表征的径向密度结构的尘埃和多环芳烃的磁盘。* 结果外盘的内边缘具有高的表面亮度和约100-150 K之间的典型温度,因此在Q带中占主导地位。我们推导出HD 97048、HD 169142、HD 135344 B和Oph IRS 48的外盘内缘半径分别为34、23、30和63 AU。对于HD 97048,这是第一次检测到磁盘间隙。在N波段的连续发射不是由于多环芳烃的翅膀发射。这种连续辐射可能是由于VSG或来自内部盘的热辐射。我们发现,多环芳烃的排放并不总是占主导地位的外盘表面上的多环芳烃。* 结论。硅酸盐发射特征的缺乏是由于在临界温度范围中存在大的间隙。许多,如果不是所有的赫比格磁盘与光谱能量分布(SED)分类“组I”是磁盘与大的差距,可以被描述为(前)过渡。从观察到的第一组源到观察到的第二组源的进化路径似乎不再可能。相反,两者可能来自一个共同的祖先。
2013-05-14 astro-ph.SR
Herschel/PACS Survey of protoplanetary disks in Taurus/Auriga -- Observations of [OI] and [CII], and far infrared continuum
赫歇尔空间天文台被用来观测金牛座中的约120颗前主序星,作为GASPS开放时间钥匙项目的一部分。PACS用于测量连续谱以及几种气体示踪剂,如[OI] 63 μm,[OI] 145 μm,[CII] 158 μm,OH,H_2O和CO。我们发现[OI] 63 μm谱线的强度与盘源的63 μm连续谱之间存在明显的相关性。在外流源中,线发射可以比盘源强20倍,这表明线发射由外流主导。紧密相关的磁盘源表明,排放来自内部磁盘($<$ 50 AU)和较低的表面层的磁盘的气体和尘埃耦合。过渡型恒星的[OI] 63 μm比正常的II类盘要暗。简单的SED模型表明,负责连续发射的尘埃在这些磁盘是冷的,导致较弱的线发射。[CII]158 μm的发射仅在强流出源中检测到。观测到的[OI] 63 μm到[OI] 145 μm的谱线比是在我们对气尘比不敏感的区域,我们也不能区分激波或PDR发射。我们没有发现[OI] 63 μm的III类天体,只有三个连续体,其中至少有一个是候选碎片盘。
2013-08-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Imaging the warped dusty disk wind environment of SU Aurigae with MIRC-X
本文利用 CHARA/MIRC-X 六望远镜干涉观测重建 SU Aurigae 星周盘图像,并结合几何与辐射转移模型约束其高倾角、耀发盘及尘埃盘风结构。
2023-06-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
HD139614: the interferometric case for a group-Ib pre-transitional young disk
Herbig Ae星HD 139614是一个Ib族天体,它的无特征SED表明它的盘状耀斑和可能的前过渡演化阶段。我们目前的中红外和近红外干涉测量结果收集与ESTA,琥珀和PIONIER的目的是约束的空间结构的0.1-10 AU磁盘区域和评估其可能的多组分结构。一个由光学薄的2-AU宽的内盘和外部温度梯度盘组成的双组分盘模型从5.6 AU开始再现了观测结果。这是对I组HAeBe内部磁盘可能已经处于磁盘清除瞬态阶段的想法的附加论证。HD 139614将成为VLTI第二代仪器MATISSE进行中红外干涉成像的主要目标。
2014-08-18 astro-ph.SR
An Observational Perspective of Transitional Disks
过渡盘是内部盘区域经历了大量清理的物体。斯皮策太空望远镜产生了过渡盘的详细光谱能量分布(SED),使我们能够在一定程度上推断出它们的径向尘埃盘结构,揭示了这类盘的多样性。越来越多的过渡盘样本也为人口统计学研究提供了可能性,这提供了独特的见解。现在存在(亚)毫米和红外图像,证实了过渡盘中存在大面积的尘埃清除。此外,在其中一些空地中还发现了原行星候选者。过渡盘被认为与年轻恒星周围的行星形成有着密切的联系,如果要在理解行星形成的初始阶段取得进一步进展,过渡盘是一个关键的研究领域。在这里,我们提供了一个过渡盘观测的审查和合成,以提供及时的方向,该领域,这是即将经历其下一个爆发的增长ALMA达到其全部潜力的目的。我们讨论了我们已经了解到的过渡盘从SED,颜色-颜色图,成像(分)毫米和红外。然后,我们将观察结果提炼为迄今为止提出的主要磁盘清除机制的约束条件(即,光蒸发,晶粒生长和同伴),并探讨如何从这些机制,特别是行星引起的磁盘清除预期的观测签名,比较实际观测。最后,我们讨论了未来的调查途径将与ALMA,JWST和下一代地面望远镜。
2014-02-27 astro-ph.SR
Panchromatic Imaging of a Transitional Disk: The Disk of GM Aur in Optical and FUV Scattered Light
我们已经用HST对GM Aur进行了成像,在1400 A和1650 A的散射光下检测了它的圆盘,并将这些与3300 A,5550 A,1.1微米和1.6微米的观测结果进行了比较。散射光在较短波长处增加。在3300 A的径向表面亮度剖面没有显示出以前在亚毫米观测中观察到的24 AU半径空腔的证据。与尘埃颗粒不透明度模型的比较表明,整个磁盘的表面填充亚微米颗粒。我们已经编制了一个SED从0.1微米到1毫米,并使用它来约束一个模型的明星+磁盘系统,其中包括亚毫米腔使用Monte Carlo辐射转移代码由芭芭拉惠特尼。最佳拟合模型图像表明,如果空腔中的大小灰尘颗粒都被清除,那么在F330 W带通中应该可以检测到空腔,但是我们没有检测到它。我们对此提出了一种解释,可能是由于24 AU内部有一颗质量小于9木星质量的行星。一个独特的圆柱形结构中检测到的FUV数据从高级相机的调查/日盲通道。它沿着系统的半短轴排列,但不像吸积驱动的喷流。该结构是边缘增亮的,并在磁盘中平面上方延伸190 +/- 35 AU。边缘增亮的内半径为40 +/- 10 AU,刚好超过亚毫米腔壁。
2016-07-12 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
The architecture of the LkCa 15 transitional disk revealed by high-contrast imaging
我们提出了四个新的时代的KS波段图像的年轻的前过渡盘LkCa 15周围,并进行了广泛的正演模拟,以获得磁盘的物理参数。我们发现了强烈的各向异性散射(Henyey-Greenstein g = 0.67 [-0.11,+0.18])和明显锥形的间隙边缘(“圆壁”)的迹象,但没有看到证据表明内部盘的存在是由光谱能量分布预测的,在我们的图像中可见的盘的外部区域的阴影。我们勉强证实了盘中心和恒星之间沿着节点线存在偏移;然而,这个偏移的大小(x = 27 [-20,+19] mas)明显低于我们早期的H波段图像(Thalmann et al. 2010)。有趣的是,我们还发现,在高显著性下,垂直于节点线的y = 69 [-25,+49] mas的偏移。如果被未来的观测所证实,这将意味着一个高度椭圆形-或其他不对称-的盘隙,有效偏心率为e = ~0.3。这种不对称性很可能是系统中一个或多个看不见的行星动态雕刻的结果。最后,我们发现,我们在直接成像观测中看到的明亮的散射光弧起源于光盘的近端,并且由于强烈的前向散射而显得比远端更亮。
2014-02-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Transitional Disk around IRAS 04125+2902
过渡盘的亚毫米分辨率成像越来越多地揭示了盘结构的复杂性。在这里,我们提出了第一个高分辨率的亚毫米图像,最近确定的过渡盘周围的IRAS 04125+2902在金牛座恒星形成区。我们通过同时模拟新的880微米亚毫米阵列(SMA)数据以及现有的光谱能量分布,并辅以新的发现频道望远镜(DCT)测光,测量了IRAS 04125+2902周围约20 AU的内盘孔。我们还将IRAS~04125+2902尘埃盘的外半径限制在~50-60 AU。如此小的尘埃盘可能归因于初始形成条件,被看不见的伴星向外截断,或者尘埃盘中的尘埃演化。值得注意的是,IRAS 04125+2902的尘埃分布类似于一个狭窄的环(δ R ~ 35 AU),由盘壁位置的大尘埃颗粒组成。这种狭窄的尘埃环在其他过渡盘中也可以看到,可能是尘埃被困在压力隆起中的证据,可能是由行星同伴产生的。需要对气体进行更灵敏的亚毫米观测,以进一步探索在塑造该圆盘中大型尘埃空间分布方面起作用的物理机制。有趣的是,IRAS 04125+2902盘明显比其他在亚毫米波长下分辨的过渡盘更暗,暗示更多具有大盘孔的物体可能存在于亚毫米光度分布的暗端,等待更灵敏的成像望远镜检测。
2015-06-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Polarimetric Imaging of Large Cavity Structures in the Pre-transitional Protoplanetary Disk around PDS 70: Observations of the disk
我们提出了高分辨率的H波段偏振强度(PI; FWHM = 0。“1:14 AU)和L '波段成像数据(FWHM = 0. "11:15天文单位)的拱星盘周围的弱线金牛座T星PDS 70在半人马座的径向距离为28天文单位(0。"2)高达210 AU(1. "5)。在这两幅图像中,一个巨大的内部间隙首次被清晰地解析出来,间隙的半径约为70 AU。我们的数据表明,该磁盘的几何中心向短轴移动约6 AU。我们确认,棕矮星伴星候选人的PDS 70的北部是一个背景星的基础上,它的自行。由于SED拟合的Monte Carlo辐射转移模型,我们推断存在一个光学厚的内盘在几个AU。结合我们的观察和建模,我们将PDS 70的盘归类为前过渡盘。此外,基于对L '波段成像数据的分析,我们提出了一个上限的同伴在~30~~50兆焦耳的间隙内。考虑到大而尖锐的间隙的存在,我们认为间隙可能是由亚恒星伴星或间隙中多个看不见的巨行星的动力学相互作用形成的。
2012-08-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
2D Monte-Carlo Radiative transfer modeling of the disk shaped secondary of Epsilon Aurigae
通过拟合食双星$ε$ Aur从可见光到远红外波段的光谱能量分布,提出了食双星盘的二维Monte-Carlo辐射转移模型。我们还报告了AKARI在五个中红外和远红外光度带对$ε$ Aur的新观测,并用于构建我们的SED。该盘是光学厚,并具有喇叭形的盘几何形状,包含气体和尘埃,气体与尘埃的质量比为100。我们认为这颗双星的主星是一颗F0 Iae型的post-AGB星,而盘的中心是一颗B5 V热星,其温度为15,000 K。我们采取的半径为3.8 AU为我们的模型作为约束的食盘的红外干涉成像观测。我们的模型表明,磁盘包含的晶粒比ISM晶粒大得多(晶粒尺寸为10 $μ$至100 $μ$)。磁盘的颗粒化学是含碳的,我们的模型表明,硅酸盐和ISM灰尘化学不再现所观察到的SED在中红外远红外区域的斜率。这意味着在$ε$ Aur系统中盘状次级星的形成可能是物质吸积和/或质量转移的结果,而现在的主星是F0 Iae post-AGB星。它不是原行星盘。圆盘几乎是边缘朝上,倾角大于85 $^{o}$。我们建议从我们的辐射转移模型,磁盘是不是固体,并有一个2 AU半径的中心,其中没有晶粒的存在,使该地区几乎透明的空隙。该盘质量不大,其质量小于0.005 M $_{\odot}$。
2012-03-29 astro-ph.SR
SCExAO/CHARIS Near-Infrared Scattered-Light Imaging and Integral Field Spectropolarimetry of the AB Aurigae Protoplanetary System
本研究利用 SCExAO/CHARIS 对 AB Aurigae 原行星盘进行近红外积分场光谱偏振测量,揭示了盘内旋臂结构、尘埃散射与偏振特性,并通过辐射传输建模证明微小多孔尘粒能更好重现观测结果。
2024-10-15 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Mapping H-band Scattered Light Emission in the Mysterious SR21 Transitional Disk
我们提出了第一个近红外(NIR)空间分辨图像的星周过渡盘周围SR 21。这些图像是用斯巴鲁HiCIAO相机、自适应光学和偏振差分成像(PDI)技术获得的。我们在H波段的散射光中分辨出星心0.1”<r<0.6”(12<r<75 AU)的圆盘。我们将我们的结果与先前发表的空间分辨880微米连续亚毫米阵列(SMA)图像进行了比较,这些图像显示了SR 21中的内部r<36 AU腔。辐射转移模型表明,用于解释SR 21亚毫米腔体的大圆盘损耗因子不能对所有晶粒尺寸“通用”。即使是比再现亚毫米空腔(δ ~10^-6)的损耗更温和的损耗(δ =0.1,0.01,相对于未损耗的盘),当假设它们携带到小颗粒时,也与我们的H带图像不一致,这表明近红外中散射的表面颗粒要么幸存下来,要么是由清除盘中平面的任何机制产生的。事实上,我们在H波段观测到的径向偏振强度分布是平滑的,并且向内急剧增加(r^-3),没有证据表明在36 AU亚毫米级的腔壁处有破裂。我们假设,这种配置文件是由一个光学薄盘信封或大气成分。我们还讨论了我们的数据与先前假设的SR 21在r~10- 20 AU处存在一个亚恒星伴星的兼容性,发现我们既不能排除也不能证实这种情况。这项研究展示了过渡盘的多波长成像的能力,以告知建模工作,包括关于确切的物理机制是负责清除这些盘的大中面晶粒的争论。
2013-02-22 astro-ph.SR
ALMA High-resolution Observation for the Transitional Disk around IRAS 04125+2902
本研究利用ALMA 6波段数据观测年轻凌日行星宿主系统IRAS 04125+2902,解析其过渡盘结构,发现内盘存在的迹象及内外盘约10°的不对准,揭示该系统动力学复杂性,为行星形成早期轨道演化提供线索。
2025-09-02 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Imaging of a Transitional Disk Gap in Reflected Light: Indications of Planet Formation Around the Young Solar Analog LkCa 15
我们目前的H-和KS-波段成像数据解决LkCa 15周围的过渡盘的差距,揭示周围的星云。我们检测到尖锐的椭圆形轮廓界定的星云的内部以及外部,一致的形状,大小,椭圆度和方向的星光反射从远侧磁盘壁,而近侧壁被屏蔽的磁盘的光学厚的体积。我们注意到,星光在近盘表面的前向散射可以提供另一种解释的星云。在任何一种情况下,这一发现都证实了已经提出来解释这种系统的光谱能量分布(SED)的圆盘几何形状,包括一个光学厚的外圆盘,其内部截断半径为~46 AU,封闭了一个很大程度上抽空的间隙。我们的数据显示,沿主轴的星云轮廓的偏移,可能对应于磁盘间隙的物理近心偏移。这加强了领先的理论,即至少有一个轨道物体的动力清除是造成间隙的原因。基于进化模型,我们的高对比度图像在0.1”以外的距离处对同伴施加了21个木星质量的上限,在0.2”以外的距离处施加了13个木星质量的上限。因此,我们发现LkCa 15周围的行星系统是最有可能解释磁盘结构的原因。
2010-07-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Using FUV to IR Variability to Probe the Star-Disk Connection in the Transitional Disk of GM Aur
我们使用哈勃空间望远镜成像光谱仪(STIS)和红外望远镜设备SpeX光谱仪分析了金牛座过渡盘GM Aur的紫外(UV),光学和近红外(NIR)观测的3个时期。观察间隔1周和3个月,以研究多个时间尺度上的变异性。我们使用STIS光谱计算了每个观测时期的吸积率,发现相隔一周的时期具有相似的吸积率(~ 1 E-8太阳质量/年),而3个月后获得的时期具有显著较低的吸积率(~ 4 E-9太阳质量/年)。我们发现,吸积率的下降是由于吸积流中的物质密度较低,而不是较低的表面覆盖的吸积柱。在低吸积率时期,我们还观察到较低的通量在远紫外(FUV)和红外波长,跟踪分子气体和尘埃的磁盘,分别。我们发现,这可以解释为较低的尘埃和气体的质量在内部磁盘。我们将观测到的变化归因于内盘的不均匀性,在共转半径附近,气体和尘埃可能共存于磁层流的足迹附近。这些FUV-近红外数据提供了一个新的视角内盘的结构,恒星磁层,以及它们之间的相互作用。
2015-04-02 astro-ph.SR
Imaging the disc rim and a moving close-in companion candidate in the pre-transitional disc of V1247 Orionis
V1247 Orionis拥有一个过渡前的圆盘,有一个部分清除的间隙。早期的干涉和偏振观测显示,在间隙区域和外盘都存在很强的不对称性。一个同伴的存在被推断为解释这些不对称的结构和正在进行的光盘清除。使用一组广泛的多波长和多时期观察,我们的目标是确定之前检测到的不对称性的起源。我们使用Keck/NIRC 2和VLT/NACO的稀疏孔径掩模干涉测量技术在跨越$\sim678$天的三个时期观测了V1247 Ori。此外,我们通过VLT/SPHERE-ZIMPOL光谱微分成像在H $α$和R带连续谱中寻找吸积迹象。我们在880 $μ$ m连续体和CO(3-2)线中的SMA亚毫米干涉测量使我们能够约束外盘的取向和旋转方向。我们发现的L '-波段发射占主导地位的静态功能,跟踪前向散射尘埃排放的内部边缘的外盘位于东北。在H-和K-波段,我们看到了一个伴星候选者的证据,它在前$\sim$ 345天内系统地移动了45个$^{\circ}$。伴星候选者的分离没有很好的约束,但观测到的位置角变化与位于6天文单位轨道上的物体的开普勒运动一致。从SMA CO矩图,盘边缘的位置,和检测到的轨道运动,我们推导出的三维方向的光盘。我们在H $α$中没有看到吸积的迹象,并为吸积伴星设定了上限。在H和K中测量的伴星候选者的对比度与积极吸积的原行星一致。因此,我们将V1247 Ori确定为研究同伴椎间盘相互作用和椎间盘…
2018-11-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
New Spatially Resolved Mid-IR Observations of the Transitional Disk TW Hya and Tentative Evidence for a Self-Luminous Companion
本文介绍了双子座望远镜上的T-ReCS仪器在8.74 μm、11.66 μm和18.30 μm处对典型过渡盘天体TW Hya的空间分辨观测。这些观测结果是双子座一种新的观测模式的结果,这种模式可以实现散斑成像。使用这种技术,我们成像我们的目标与足够短的曝光时间,以实现衍射极限图像。我们使用傅立叶技术,以减少我们的数据,这使得高精度校准的仪器点扩散函数。我们的观测跨越了两个时期,我们提出了TW Hya盘在11.66 μm处的时间变化的证据。我们发现,以前的模型TW海亚的磁盘从文献中是不符合我们的意见,并构建一个模型来解释的差异。我们在数据中检测到边缘不对称性,在最短波长处最显着。为了解释我们的数据,我们需要一个模型,其中包括一个光学薄的内盘延伸从0.02到3.9 AU,光学厚环代表外盘壁在3.9 AU和延伸到4.6 AU,和一个热于盘平衡源的发射位于约3.5 AU。
2012-04-02 astro-ph.SR
Imaging the photoevaporating disk and radio jet of GM Aur
在原行星盘演化的最后阶段,光蒸发可能是气体扩散的主要媒介。然而,在光蒸发风的整体质量损失率及其驱动机制仍然没有得到很好的理解。在这里,我们报告多配置非常大的阵列观测在0.7,3和5厘米的过渡盘的GM Aur。我们的无线电连续观测使我们能够成像和空间解析,第一次,在工作中的三个主要组成部分在这个阶段的磁盘演变:磁盘的灰尘,电离的无线电射流垂直于它,和光蒸发风所产生的磁盘。从射电喷流的通量密度推断出的质量损失率与在较年轻的天体中发现的喷射率和吸积率之间的比率是一致的,这表明过渡盘可以为物质的准直喷射提供动力,显然遵循与更年轻的原恒星相同的物理机制。我们的研究结果表明,极紫外(EUV)辐射是主要的电离机制的光蒸发风跟踪的自由-自由发射。所需的低EUV光子亮度的$\sim6\times10^{40}$的$^{-1}$将产生光蒸发率仅为$\dot{M}_{\rm w,EUV}\simeq1.3\times10^{-10}~M_{\odot}$年$^{-1}$。因此,需要其他机制来分散观测所施加的时间尺度中的磁盘。
2016-07-14 astro-ph.SR
Constraining turbulence mixing strength in transitional discs with planets using SPHERE and ALMA
我们调查的效果,湍流混合强度参数$α_{\rm{turb}}$发挥近红外偏振和亚毫米干涉成像观测的过渡盘(TD)的差距雕刻的行星。我们生成这些对象的合成观测与ALMA和VLT/SPHERE-ZIMPOL结合流体动力学,尘埃演化,辐射转移和仪器模型的值$α_{\rm{turb}}=[10^{-4}, 10^{-3}, 10^{-2}]$。我们发现,通过对气体的粘度,湍流混合和尘埃演化过程的影响相结合,$α_{\rm{turb}}$强烈影响的尘埃分布,可以跟踪这些观测的形态。我们约束的值$α_{\rm{turb}}$的数量级内的$10^{-3}$在TD源,显示腔在亚毫米连续图像,同时具有连续分布的灰尘或较小的腔在NIR偏振图像。
2016-03-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Mid-infrared spectra of the shocked Murchison CM chondrite: Comparison with astronomical observations of dust in debris disks
我们目前的实验室中红外透射/吸收光谱从矩阵的水合默奇森CM陨石实验冲击峰值压力为10至49 GPa,并比较它们的天文观测的星周尘埃在不同阶段的形成行星系。默奇森样本的实验室光谱显示出红外特征的特征变化。一个弱冲击样品(冲击在10 GPa)显示几乎没有变化,从未冲击样品为主的含水硅酸盐(蛇纹石)。中度冲击样品(21至34 GPa)具有典型的蛇纹石特征,随着冲击压力的增加,逐渐被非晶材料和橄榄石带所取代。强烈冲击的样品(36 GPa)显示出由于蛇纹石的分解和由于脱挥发分的主要变化。冲击熔融样品(49 GPa)显示出从熔融材料中再结晶的橄榄石特征。高冲击Murchison样品(36和49 GPa)的光谱与HD 113766和HD 69830的碎片盘和HD 100546的过渡盘中的尘埃的光谱相似。中等冲击的样品(21至34 GPa)表现出类似的光谱的尘埃碎片盘的Beta Picture和BD+20307,和GM Aur的过渡盘。所有Murchison样本(0至49 GPa)的平均光谱与御夫座SU较老的原行星盘的光谱相似。在富含气体的过渡盘和原行星盘中,无定形硅酸盐和气体的丰度被广泛认为是主要的性质。然而,我们的研究表明,冲击加工可能在这些磁盘中产生次生无定形硅酸盐和气体中发挥重要作用。冲击Murchison样本的红外光谱也表明彗星也含有冲击Murchison类物质。
2022-12-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Protoplanetary and Transitional Disks in the Open Stellar Cluster IC 2395
我们提出了新的深UBVRI图像和高分辨率的多目标光谱的年轻(~ 6 - 10万年),相对较近(800 pc)的疏散星团IC 2395。我们识别了近300个星团成员,并利用测光方法估计了它们的光谱类型,从早期B到中期M。我们还提出了一个红外成像调查的中心区域使用IRAC和MIPS仪器上的斯皮策太空望远镜,覆盖波长范围从3.6到24微米。我们的红外观测使我们能够探测到起源于距离中心恒星约0.1到10天文单位半径范围内的星周盘中的尘埃。我们确定了18个II类,8个过渡盘,和23个碎片盘候选人,分别为6.5%,2.9%和8.3%的集群成员与适当的数据。我们采用相同的标准过渡盘识别其他19个星团和协会跨越年龄从~ 1到~ 18百万年。我们发现,在过渡相中的盘的数量作为具有强的24微米过量([8] - [24] > 1.5)的总数的一部分从~ 3 Myr时的8.4 ± 1.3%增加到~ 10 Myr时的46 ± 5%。过渡盘的其他定义将产生不同的百分比,但应显示相同的趋势。
2016-09-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Stability and Occurrence Rate Constraints on the Planetary Sculpting Hypothesis for "Transitional" Disks
过渡盘,即原行星盘,其中央有深而宽的缝隙,可能是行星雕刻的结果。通过比较数值模型和观测到的间隙,我们发现需要3-6颗巨行星的系统才能打开观测到的深度和宽度的间隙。我们探索这样的多行星系统的动力学稳定性,采用N体模拟,将处方的气体效应。我们发现,他们可以在一个典型的磁盘寿命稳定,从剩余的间隙气体,有利于行星锁定到平均运动共振偏心阻尼的帮助。然而,为了解释过渡盘的出现率,行星雕刻场景需要间隙开放友好的磁盘条件,特别是磁盘粘度$α\lesssim0.001$。此外,巨行星在$\sim 3-30$ AU间隔的人口统计,目前的数据约束不足,在很大程度上遵循的发生率外推径向速度调查,而不是从直接成像调查向内外推较低的发生率。即使以最乐观的发生率,过渡盘也不可能是大多数气体盘在其生命结束时所经历的共同阶段,因为没有足够的行星来打开这些间隙。最后,由于要求几乎所有大分离的巨行星都参与过渡盘的雕刻,大多数这样的行星必须在早期形成,并在盘寿命结束时以平均运动共振链结束。
2016-08-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Resolved Near-Infrared Image of The Inner Cavity in The GM Aur Transitional Disk
我们提出了高对比度的H波段偏振强度(PI)图像的过渡盘周围的年轻的类太阳恒星GM Aur。近红外直接成像的磁盘是由偏振差分成像使用斯巴鲁8.2米望远镜和HiCIAO。角分辨率和0.“07和r~0。“05。我们清楚地解决了一个大的内腔,测量半径为18+/-2 AU,这是小于亚毫米干涉图像(28 AU)。这种在近红外和亚毫米波段的腔半径的差异可能是由一个3-4M_Jup的行星造成的,该行星距离恒星约20 au,靠近腔的边缘。近红外内部的存在是一个强有力的约束假设的内部空腔形成在一个过渡盘。灰尘过滤机制已被提出来解释在亚毫米图像中的大空腔,但我们的研究结果表明,这种机制必须与一个额外的过程相结合。我们发现外盘的PI斜率与从HST/NICMOS获得的强度斜率显著不同,并且这种差异可能指示盘中的晶粒生长过程。
2016-10-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Possible evidence of ongoing planet formation in AB Aurigae. A showcase of the SPHERE/ALMA synergy
上下文行星形成预计发生在一个行星系的第一个百万年,通过各种过程,这仍有待通过观测进行检验。目的。最近利用ALMA发现,在120 AU的空腔内有两个气体螺旋臂,并与尘埃螺旋相连,围绕御夫座AB的著名原行星盘为研究导致巨型行星形成的机制提供了强烈的动力。一个位于旋臂内的候选原行星已经在早期基于相同ALMA数据的研究中被宣称。方法.我们在甚大望远镜(VLT)上使用SPHERE在偏振光和非偏振光下对AB Aur进行近红外(IR)高对比度成像,以研究圆盘的形态并寻找行星形成的迹象。结果SPHERE为AB Aur提供了有史以来最深的散射光图像。在许多尚未被理解的结构中,我们不仅确定了内部的旋臂,而且还解决了东螺旋中大约30 au的扭曲形式的特征。螺旋的扭曲是完美地再现与行星驱动的密度波模型时,投影效应占。我们测量的方位角位移相对于对应的ALMA数据,这是一致的开普勒运动的4年基线上的这个功能。另一个点sxce在内环边缘附近被探测到,这可能是散射的结果,而不是来自行星光球的直接发射。我们暂时推导出这两个功能的质量约束。结论.这种扭曲及其明显的轨道运动很可能是原行星候选者与其在气体和尘埃分布中留下的螺旋状痕迹之间存在联系的第一个直接证据。
2020-05-18 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Subaru Imaging of Asymmetric Features in a Transitional Disk in Upper Scorpius
我们报告高分辨率(0.07角秒)近红外偏振强度图像的拱星盘周围的恒星2 MASS J16042165-2130284与HiCIAO安装在斯巴鲁8.2米望远镜。我们提出了我们的$H$波段的数据,它清楚地表现出一个解决,面对磁盘与一个大的内孔首次在红外波长。我们检测到的中心对称偏振模式的拱星材料已在其他磁盘中观察到。椭圆拟合给出了半长轴、半短轴和位置角(P.A.)分别为63 AU、62 AU和-14 $^{\circ}$。圆盘是不对称的,一个倾角位于$\sim85^{\circ}$的P.A.s。我们观察到的磁盘大小同意与以前的研究尘埃和CO排放在亚毫米波的亚毫米阵列。因此,近红外线被解释为从盘的内边缘反射的散射光。我们的观测还检测到一个延长弧(50 AU)延伸到磁盘内孔。它发源于圆盘西侧的内边缘,先向内延伸,然后向东北弯曲。我们讨论的可能性,内孔,倾角,和弧,我们观察到的可能性有关的存在看不见的机构内的磁盘。
2012-11-14 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Small vs large dust grains in transitional disks: do different cavity sizes indicate a planet?
过渡盘代表了星周物质演化的一个短暂阶段。对这些天体中尘埃颗粒的研究可以为行星形成的机制提供关键信息。最近有人指出,小(微米级)和大(毫米级)尘埃颗粒在空间分布上存在差异。对小尘埃颗粒的限制可以通过对近红外波长的散射光分布进行成像来获得。我们的目标是解决过渡盘的表层结构(特别强调内部10 - 50 AU),从而增加这些对象的高分辨率图像的稀缺样本。我们获得了SAO 206462(HD 135344 B)的VLT/NACO近红外高分辨率偏振差分成像观测。这种技术允许人们在没有任何遮蔽掩模的情况下对来自盘的偏振散射光成像,并且达到0.1“的内工作角。在0.1“和0.9”之间的H和Ks带中检测到正面圆盘。在H和Ks图像之间没有看到显著差异。除了旋臂之外,这些新数据还使我们能够首次解决小尘埃颗粒的内部空腔。空洞的大小(约28天文单位)比从(亚)毫米观测(39至50天文单位)推断的大尘埃颗粒要小得多。尘埃盘与可能的轨道伴星之间的相互作用可以解释小尘埃颗粒和大尘埃颗粒的旋臂结构和不同的空腔尺寸。一颗行星可能在28天文单位处切割出气体(因此,小颗粒),并在较大半径(39天文单位)处产生压力隆起,这阻碍了大颗粒。我们分析估计,在这种情况下,一个巨大的行星(质量在5到15木星质量之间)在17到20 AU的恒星是与观察到的腔大小一致。
2013-11-17 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Separation and H-alpha Contrasts of Massive Accreting Planets in the Gaps of Transitional Disks: Predicted H-alpha Protoplanet Yields for Adaptive Optics Surveys
我们提出了一个大规模的吸积间隙(MAG)的行星模型,确保过渡盘中的大间隙保持无尘的散射行动的三个共面准圆形行星在1:2:4平均运动共振(MMR)。这个模型利用观测到的间隙大小的限制,以及间隙的无尘性质,在~10%的范围内确定MMR中3颗大质量行星的可能轨道。在观测误差范围内,计算出的轨道与LkCa 15 b和PDS 70 b和PDS 70 c的观测轨道和H-α发射(观测这些行星的最亮线)一致。此外,该模型表明,检测到的H-α行星的稀缺性可能是当前使用自适应光学(AO)系统在过去的H-α调查中使用的非日冕,低(<10%)Strehl,H-α成像的限制的选择效应。我们预测,随着更高的Strehl AO系统(具有高性能的定制日冕仪;如6.5米麦哲伦望远镜MagAO-X系统)在H-alpha上的使用,检测到的间隙行星的数量将大幅增加十倍以上。例如,我们通过对MagAO-X最好的19个过渡盘的调查,发现了>25个新的H-α“间隙行星”。对这些吸积原行星的探测将大大提高我们对行星形成、行星生长和吸积、太阳系结构和行星盘相互作用的理解。
2020-09-03 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Matryoshka Holes: Nested Emission Rings in the Transitional Disk Oph IRS 48
形成过渡盘的过程--内部区域耗尽的盘--还没有得到很好的理解;可能的情况包括行星形成、晶粒生长和光蒸发。具有空间分辨的尘埃孔的气体是罕见的,但一般来说,对气体结构的了解更少。围绕A0星Oph IRS 48在附近的蛇夫座区域的磁盘有一个30 AU半径的洞以前检测到的18.7微米的尘埃连续体和温暖的CO在5微米的基本振转带。我们在这里介绍亚毫米阵列880微米连续成像解决内孔。然而,毫米尘埃中的洞半径只有13 AU,明显小于其他波长的测量值。圆盘的嵌套结构是违反直觉的,在毫米尘埃(12.9 + 1.7/-3.4 AU),5微米CO(30 AU)和18.7微米尘埃(峰值在55 AU)中看到越来越大的半径发射环。我们讨论了这种结构的可能的解释,包括自遮蔽,冷却磁盘表面层,CO的光解,和光蒸发。然而,要在严格的多波长空间限制下理解这个不寻常的圆盘,需要进一步的观测来寻找冷原子和分子气体。
2012-09-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Multiple spiral patterns in the transitional disk of HD 100546
年轻恒星周围的原行星盘具有许多与行星形成有关的结构。特别令人感兴趣的是,在其中几个圆盘中发现了螺旋图案,预计这是引力不稳定性导致巨行星形成或现有行星引起的引力扰动的迹象。在这种情况下,恒星HD 100546呈现出一些特殊的特征,具有复杂的气体和尘埃盘,包括螺旋以及可能形成的行星。这项研究的目的是分析这个象征性系统的高对比度和高角分辨率图像,以揭示行星形成的关键步骤。我们检索档案图像在双子座在近红外(Ks波段)与仪器NICI和处理的数据,使用先进的高对比度成像技术,利用角差分成像。这些新图像以前所未有的分辨率揭示了先前用HST识别的螺旋图案,而磁盘的大尺度结构大部分被数据处理擦除。在HST图像中东南方向的单一模式现在被分解为多臂螺旋模式。使用两个模型的引力扰动在气体盘轨道上,我们试图把这种扰动的特点,假设每个螺旋是独立的约束,我们得出定性的结论。在HST中观察到的东北螺旋图案的非检测允许对盘的两侧之间的强度比施加下限,如果将其解释为前向散射,则产生比可见光中导出的更大的各向异性散射。此外,我们发现,螺旋可能是空间分辨的厚度约为5- 10 AU。最后,我们没有探测到最近在Lp波段发现的候选形成行星,其质量上限为16-18 MJ。
2013-10-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Structure of Pre-transitional Protoplanetary Disks I: Radiative Transfer Modeling of the Disk+Cavity in the PDS 70 system
通过详细的辐射转移模型,我们提出了一个磁盘+腔模型,同时解释SED和斯巴鲁H波段偏振光成像的前过渡原行星盘PDS 70。特别是,我们不仅能够匹配散射光的表面亮度的径向依赖性,而且还能够匹配绝对尺度。我们的磁盘模型有一个腔65 AU的半径,这是严重耗尽的亚微米大小的尘埃颗粒,和一个小的残留内盘产生一个弱的,但仍然光学厚的近红外过量的SED。为了解释斯巴鲁图像中空腔边缘的对比度,空腔内亚微米尺寸的灰尘需要消耗约1000的因子。由于缺乏长波长观测和尘埃模型的不确定性,尘埃盘的总质量可能在1 e-4 M_sun的数量级上,只有弱约束。亚微米级尘埃在腔边缘的尺度高度约为6 AU,在H波段,腔壁在垂直方向上是光学厚的。PDS 70不是Dong等人(2012年)确定的(前)过渡盘类的成员,其成员仅显示毫米级尘埃中的空腔证据,而不是分辨率图像中的亚微米级尘埃。这两类(前)过渡盘可能是通过不同的机制形成的,也可能只是在盘清除过程中处于不同的演化阶段。
2012-10-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dust-trapping vortices and a potentially planet-triggered spiral wake in the pre-transitional disk of V1247 Orionis
径向漂移问题构成了行星形成理论中最基本的问题之一,因为它预测粒子在能够成长到微行星大小之前会漂移到恒星中。尘埃捕获涡旋被认为是解决这个问题的一种可能的方法,因为它们可能能够捕获数百万年的粒子,使它们能够超越径向漂移障碍。在这里,我们呈现了V1247 Orionis过渡前盘的ALMA 0.04”分辨率成像,显示了一个不对称的环以及一个尖锐的新月形结构,类似于涡旋形成的理论模型中看到的形态。不对称环(距离恒星0.17”=54天文单位)和新月(距离0.38”=120天文单位)似乎通过一个单臂螺旋臂结构平滑地连接在一起,这是以前在散射光中发现的。我们提出了一个物理场景与行星的轨道在$\sim0.3$“$\approx$ 100 au,其中的单臂旋臂检测偏振光跟踪吸积流喂养的原行星。行星的动力学影响清除了环和新月之间的间隙,并触发了两个捕获mm大小颗粒的漩涡,即新月和环中看到的明亮不对称。我们对一个嵌入行星的圆盘进行了专门的流体动力学模拟,这导致了与我们散射光图像中看到的类似的螺旋臂形态。在螺旋尾流和新月形的位置上,我们还观察到$^{12}$ CO(3-2)和H $^{12}$ CO $^{+}$(4-3)的过量线发射,这可能是在这些盘区中标度高度增加的痕迹。
2017-10-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Structure of Pre-transitional Protoplanetary Disks. II. Azimuthal Asymmetries, Different Radial Distributions of Large and Small Dust Grains in PDS~70
有间隙盘的形成情况,即,过渡盘,其不对称性仍在争论中。提出的方案,如磁盘行星相互作用,光蒸发,晶粒生长,反气旋涡旋,偏心率,以及它们的组合将导致不同的径向分布的气体和小($μ$ m大小)和大(毫米大小)的尘埃颗粒,以及在磁盘中的不对称结构。光学/近红外(NIR)成像观测和(亚)毫米干涉测量可以分别追踪小的和大的尘埃颗粒;因此,多波长观测可以帮助阐明盘的复杂结构的起源。本文报道了太阳质量恒星PDS~70周围过渡前原行星盘的1.3 mm尘埃连续谱和$^{12}$ CO~ $J=2\rightarrow1$谱线的SMA观测结果。PDS~70是一颗弱线形的金牛座T星,在近红外波段,它的盘散射光有一个半径为$\sim$ 65 AU的能隙。然而,我们发现一个更大的差距,半径为$\sim$ 80 AU的磁盘在1.3毫米。从所有三个磁盘组件(气体和小,大尘埃颗粒)的图像显示出赤字的亮度在磁盘的中心区域,特别是,在小,大尘埃颗粒的尘埃盘具有不对称的亮度。尘埃连续体中的峰值位置与盘的相对侧之间的通量密度的对比度达到1.4。我们认为PDS~70周围的盘的不对称性和不同的间隙半径可能是由几个(看不见的)吸积行星引起的尘埃过滤形成的。
2014-11-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
The missing cavities in the SEEDS polarized scattered light images of transitional protoplanetary disks: a generic disk model
过渡拱盘周围的年轻恒星物体有一个独特的红外赤字约10微米的光谱能量分布(SED),最近测量的斯皮策红外光谱仪(IRS),这表明在内部地区的尘埃耗尽。这些磁盘已被证实有巨大的中心空腔的亚毫米(亚毫米)连续辐射成像使用亚毫米阵列(SMA)。然而,由斯巴鲁望远镜上的HiCIAO获得的系统IRS/SMA交叉样本中大多数物体的偏振近红外散射光图像没有显示出空腔的证据,与SMA和斯皮策观测形成鲜明对比。辐射转移建模表明,这些散射光图像中的许多与微米级晶粒的平滑空间分布一致,在腔体边缘处的微米级晶粒的表面密度中几乎没有不连续性。在这里,我们提出了一个通用的磁盘模型,可以同时考虑IRS,SMA和斯巴鲁观测的一般功能。特别地,计算了该模型的散射光图像,其与斯巴鲁数据中看到的一般趋势一致。该模型提出了腔体内微米级粉尘和毫米级粉尘的空间分布之间的解耦,如果证实了这一点,则需要一种机制,如粉尘过滤,用于区分腔体清除过程中的小粉尘和大粉尘。我们的模型还表明,一个向内增加的气尘比在内部磁盘,和不同的空间分布的小灰尘的内部和外部的空腔,呼应的预测在晶粒凝聚和生长模型。
2012-03-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Optical imaging polarimetry of the LkCa 15 protoplanetary disk with SPHERE ZIMPOL
我们提出了第一个光学(590- 890 nm)成像偏振观测的前过渡原行星盘周围的年轻的太阳类似LkCa 15,解决了一些悬而未决的问题,以前的研究提出。我们检测到以前看不见的磁盘间隙的远侧,确认高度偏心的散射光间隙的形状,假设从近红外成像,与毫米干涉推断的对称间隙不一致。此外,我们解决了内部磁盘的第一次,并跟踪到30 AU。这个新的散射光源可能有助于近红外干涉信号归因于原行星候选人LkCa 15 b,它位于嵌入内部磁盘的外部区域。最后,我们提出了一个新的模型的LkCa 15的系统架构,这些新的发现联系在一起。这些观测是在对SPHERE ZIMPOL进行科学验证期间进行的,并证明了该设施在不利观测条件下对微弱导星的性能。
2015-07-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
HST/WFC3 H$α$ Direct-Imaging Detection of a Point-like Source in the Disk Cavity of AB Aur
吸积原行星使行星形成的直接特征。作为使用哈勃太空望远镜(HST)宽视场相机3进行吸积行星高对比度成像搜索的一部分,我们展示了御夫座AB(AB Aur)的H $α$图像,御夫座AB(AB Aur)是一颗赫比格Ae/Be恒星,拥有过渡盘。这些数据是使用F656 N窄带滤波器在两个时期的直接成像观测中收集的。在减去主星的点扩散函数后,我们确定了一个位于P. A的点状源。距离为$182.5^{\circ}\pm1.4^{\circ}$,距离主星为$600\pm22$ ~mas。这个位置与最近发现的候选原行星AB Aur b一致。该源在相隔${\sim}50$天的两个单独时期中可见,并且两个时期中的H $α$强度一致。$α$通量密度为$F_ν=1.5\pm0.4$ ~ mJ y,是已发表的HST/STIS光度法测定的光学连续谱的$3.2\pm0.9$倍。与PDS 70 b和c相比,H $α$过量发射较弱。中心恒星正在吸积,恒星H $α$的发射具有与AB Aur b相似的谱线与连续谱之比。我们的结论是,行星吸积和散射的恒星光的H $α$发射的可能来源,和H $α$检测单独不验证AB Aur b作为一个吸积原行星。解开发射的起源对于探测AB Aur盘中的行星形成至关重要。
2022-07-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
High-Contrast NIR Polarization Imaging of MWC480
从赫比格Ae星的IR过剩建模的关键预测之一是,对于原行星盘,在那里发生了显着的颗粒生长和沉降,尘埃盘已经变平,它可以部分或很大程度上被尘埃升华半径处或附近的最里面的材料所遮蔽。当自遮蔽已经开始时,只有在升华半径处尘埃盘的刻度高度小于通常的情况下,才有望在散射光中检测到外盘。高对比度成像与红外光谱能量分布相结合,使我们能够测量圆盘的扁平程度,以及确定外盘的属性。我们目前的偏振差分成像在$H$波段获得斯巴鲁/HiCIAO的一个这样的系统,MWC 480。HiCIAO数据是在NIR过量的历史最小值下获得的。在0 \farcs 2-1 \farcs 0(27.4- 137 AU)的散射光中检测到磁盘。连同边缘检测的磁盘从1998年2月24日HST/NICMOS,我们的数据限制的磁盘的开口半角之间的1.3 $\leqθ\leq 2.2^\circ$。当与文献中气体盘的CO类似测量值相比时,灰尘盘仅对着气体盘刻度高度的$\sim$ 30%(H/R $\sim$ 0.03)。这样的尘埃盘比过渡盘平坦5-7倍,过渡盘具有巨行星形成的结构特征。
2012-05-14 astro-ph.SR
The widest H$α$ survey of accreting protoplanets around nearby transition disks
行星形成的机制仍在争论之中。我们对行星是如何形成的知之甚少,即使到目前为止已经发现了4000多颗系外行星。最近的研究目标是新生行星的摇篮:原行星盘。在它们生命的最初阶段,系外行星仍然从它们所嵌入的富含气体的圆盘中吸积物质。过渡盘确实是显示出特殊性的盘,例如间隙,旋臂和环,这些都可以与亚恒星同伴的存在联系起来。为了研究这些特征的原因,我们选择了太阳附近(<200 pc)所有已知的过渡盘,这些盘在南半球可见。我们在VLT用SPHERE仪器对11个过渡盘(TD)进行了调查。这是迄今为止为寻找原行星而进行的最大的Halalpha调查。这些观测是用ZIMPOL的Halpha滤波器进行的,目的是瞄准仍处于吸积阶段的原行星。所有选定的目标都是非常年轻的恒星,小于2000万年,在可见光下表现出低消光。我们减少了ZIMPOL瞳孔稳定的数据,通过应用角光谱差分成像(ASDI)的方法,它结合了这两种技术。数据立方体由CntH α和窄带滤波器H α组成,它们同时被采用以允许散斑图案的抑制。主成分分析(PCA)方法用于减少数据。对于每个数据集,我们推导出5sigma对比度极限,并将其转换为吸积光度的上限。我们没有发现任何新的吸积亚恒星同伴周围的目标过渡盘下降到平均对比度为12等,在0.2弧秒的中央恒星(继续在手稿)。
2019-12-12 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Imaging a Central Ionized Component, a Narrow Ring, and the CO Snowline in the Multi-Gapped Disk of HD 169142
我们报告甚大阵列观测7毫米,9毫米,3厘米的前过渡盘的赫比格Ae星HD 169142。这些观测使我们能够研究这个圆盘的毫米发射,具有迄今为止最高的角分辨率($0\rlap."12\times0\rlap."09$,或14 au $\times$ 11 au,7 mm)。我们的7毫米和9毫米图像显示了一个狭窄的发射环,半径为$\sim25$ au,跟踪内部间隙的外边缘。这个环呈现出一种不对称的形态,可能是由盘和形成中的行星之间的动力学相互作用产生的。此外,7和9 mm图像的方位角平均径向强度分布证实了先前报道的在$\sim45$ au处的间隙的存在,并揭示了在$\sim85$ au处的新间隙。我们分析了DCO $^+$(3 - 2)和C $^{18}$ O(2 - 1)ALMA观测的档案,表明CO雪线非常靠近第三个外隙。这表明靠近CO雪线的大尘埃颗粒的生长和积累可能是造成这一外部间隙的机制。最后,在朝向盘中心的7 mm、9 mm和3 cm处检测到紧凑的发射源。它的通量密度和光谱指数表明,它主要是由自由的电离气体,这可能是与内盘,一个独立的对象,或电离射流的光电离发射。
2017-03-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
High-resolution 25 μm imaging of the disks around Herbig Ae/Be stars
我们利用Subaru/COMICS和Gemini/T-ReCS对22颗赫比格Ae/Be星周围的拱星盘进行了25 μm的成像。我们的样本由Meeus等人(2001年)定义的两类相同数量的物体组成; 11组I(耀斑盘)和II(盘上)源。我们发现,第一组源往往表现出更多的扩展排放比第二组源。以往的研究表明,由于连续盘最内层的强辐射,用8米级望远镜在Q波段很难分辨出连续盘。这表明,解决Q-波段源需要一个孔或间隙的磁盘材料分布,以抑制从磁盘的最里面的区域的贡献。由于许多I族源在25 μm处被分辨,我们认为许多而不是所有的I族Herbig Ae/Be盘都有一个孔或间隙,并且是(前)过渡盘。另一方面,许多II族源在25 μm处的未分辨性质支持II族盘具有连续的盘几何形状。据推测,第I组盘可能通过尘埃颗粒沉降到原行星盘的中平面而演变成第II组盘。然而,考虑到越来越多的证据表明,在第一组源的盘中存在一个洞或缺口,这样的进化情景是不太可能的。第Ⅰ组和第Ⅱ组之间的差异可能反映了原行星盘不同的演化途径。
2015-04-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Subaru/SCExAO First-Light Direct Imaging of a Young Debris Disk around HD 36546
我们提出了$H$波段散射光成像的一个明亮的碎片盘周围的A0星HD 36546从斯巴鲁Coronagraphic极端自适应光学(SCExAO)系统与数据记录的HiCIAO相机使用矢量涡日冕。SCExAO跟踪从$r$ $\sim$ 0.3”到$r$ $\sim$ 1”(34- 114 au)的磁盘。圆盘的取向接近东西方向(PA $\sim$ 75 $^{o}$),倾斜度为$i$ $\sim$ 70- 75 $^{o}$,并具有强烈的前向散射($g$ $>$ 0.5)。它是一个扩展的盘而不是一个尖锐的环;第二个,扩散的尘埃人口从盘的东侧延伸。虽然HD 36546的内在性质与广泛的年龄范围($t$ $\sim$ 1- 250 $Myr$)一致,但它的运动学和对同时代恒星的分析表明它的年龄很年轻(3- 10 $Myr$),并且可能与金牛座-御夫座的恒星形成历史有关。SCExAO的行星与恒星的对比度与双子座行星成像仪的对比度相当;对于年龄为10 $Myr$的行星,我们排除了质量与HR 8799 b相当的行星,超出了23 au的预计分离。一个巨大的冰冷的小行星盘或一个看不见的超木星行星在$r$ $>$ 20 au可以解释磁盘的可见性。HD 36546碎片盘可能是迄今为止成像的最年轻的碎片盘,是目前运行的SCExAO极端AO系统中第一个新发现的物体,非常适合2017年SCExAO/CHARIS的光…
2017-01-16 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Protostars and stars in the Coronet cluster: Age, evolution, and cluster structure
我们提出了新的光谱与火焰/VLT,近红外成像与HAWK-I/VLT,和870微米的映射与APEX/LABOCA的冠状星系团。光学数据允许估计光谱类型,消光和存在的吸积在6个以上的M型成员,除了我们以前研究的12个。亚毫米波地图和近红外数据揭示了星云结构和高消光区的存在,这些结构和高消光区在某些情况下与已知的红外、光学和X射线源有关。大多数恒星的形成都与两个在星团中心部分交叉的细长结构有关。将所有18个已知光谱类型和灭绝的天体放在HR图中表明该星团比以前认为的年轻(<200万年,可能约0.5- 100万年)。新的年龄估计与该地区各种原恒星的演化状态及其致密性相一致(<1.3 pc的跨度),但结果与低磁盘和吸积分数的冲突(只有50-65%的低质量恒星似乎有原行星盘,和大多数过渡和同源耗尽磁盘是一致的,没有吸积),并与中期观察到的进化特征,圆盘的红外光谱和光谱能量分布。
2011-05-13 astro-ph.SR
A 30 AU radius CO gas hole in the disk around the Herbig Ae star Oph IRS 48
导致年轻恒星周围盘消失的物理过程还没有得到很好的理解。过渡盘的一个子类,即所谓的内部有大尘埃孔的冷盘,为研究盘耗散过程提供了一个重要的实验室。IRS 48有一个半径为30 AU的洞,先前从18.7微米的尘埃连续成像测量。使用新的光谱,我们确定IRS 48是一个前主序星A0。为了表征该圆盘的气体分布,我们获得了4.7微米处CO基本振转带的AO辅助VLT CRIRES高分辨率(R ~ 100,000)光谱。所有的CO发射,包括同位素和振动激发的分子,是离源和峰值在30 AU。该气体被热激发到260 K的旋转温度,并且也被强烈的紫外泵浦,显示出约5000 K的振动激发温度。我们模拟了气体的运动学和激发,并证明了CO的排放来自尘孔壁。之前的成像紫外线激发的PAH分子,通常是一种气体示踪剂,在孔内,使大CO孔更出乎意料。
2011-10-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Searching for H$_α$ emitting sources around MWC758: SPHERE/ZIMPOL high-contrast imaging
MWC 758是一颗被过渡盘包围的年轻恒星。最近,通过高分辨率的$L'$波段观测,在MWC 758周围发现了一颗原行星候选者。候选者位于盘腔内,距离中心恒星$\sim$ 111质量,平均位置角为$\sim$ 165.5度。我们在甚大望远镜(VLT)上使用SPHERE/ZIMPOL对MWC 758在H $_α$线和相邻连续谱线上进行了同步自适应光学观测。我们的目标是通过光谱角微分成像观测来探测吸积的原行星候选者。数据分析未揭示靶周围的任何H $_α$信号。在B_Ha滤波器中导出的对比度曲线使我们能够在111质量时导出5 $σ$的上限$\sim$ 7.6等,这是先前探测到的行星候选者的分离。这种对比转换成111质量的H $_α$线光度为$L_{\rm H_α}\lesssim$ 5 $\times$ 10 $^{-5}$ $L_{\odot}$,吸积光度为$L_{acc} <$ 3.7 $\times$ 10 $^{-4}\,L_{\odot}$。对于MWC 758 b的预测质量范围,0.5-5 $M_{\rm Jup}$,这意味着$\dot M \lesssim$ 3.4 $\times$(10 $^{-8}$-10 $^{-9})\,M_{\odot}/yr$,平均行星半径为1.1 $R_{\rm Jup}$。因此,我们的估计是一致的吸积环行星吸积模型的预测$R_{\rm in} …
2018-03-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Multi-epoch, high spatial resolution observations of multiple T Tauri systems
上下文在多个前主序星系统中,星周盘的寿命似乎比单个恒星短,实际的耗散过程可能取决于系统的双星参数。目标。我们报告的高空间分辨率观测多个金牛座T系统在光学和红外波长。我们确定,如果组件的引力约束和轨道运动是可见的,推导出轨道参数和调查可能的相关性的二进制参数和磁盘状态。方法.我们从Leinert等人(1993)的巡天中选择了金牛座-御夫座恒星形成区的18个T Tau多重系统(16个双星和两个三元系统,产生$16 + 2\times2=20$双星对),光谱类型从K1到M5,距离从0.22”(31 AU)到5.8”(814 AU)。我们分析了2006-07年在Calar Alto使用AstraLux幸运成像系统获得的数据,以及来自VLT的SPHERE和NACO的数据和文献。结果我们发现了10对相互绕轨道运行,5对可能显示轨道运动,5对可能是共同的自行对。我们发现恒星参数与双星构型之间没有明显的相关性。10 $μ$ m的红外线过剩在0.1和7.2等之间变化(类似于单星的分布,在1.7和9.1之间),这意味着双星的存在不会对内盘的辐射产生很大影响。结论.我们已经在年轻的金牛座T系统中探测到了超过$\approx20$年的轨道运动。更长时间基线的进一步观测将为这些年轻恒星系统的动力学提供重要信息。
2017-02-28 astro-ph.SR
The Low-Mass Companion to the Lithium-Depleted, Spectroscopic Binary HBC 425 (St 34)
我们提出了高角分辨率,近红外成像和光谱学的低质量的同伴锂耗尽,双线光谱二进制HBC 425(St 34)获得使用近红外光谱仪(NIRSPEC)和凯克II自适应光学系统。伴星HBC 425 C位于主星对东南方1.23”处,暗约2.4等,为2.2微米。中等分辨率(R~2500)J-和K-波段光谱显示HBC 425 C具有M5.5(+/-0.5)光谱类型。与主序前演化模型的比较意味着质量约为0.09 M(太阳),年龄为800 - 1000万年,假设金牛座-御夫座的名义距离(约140 pc),或约2500万年,如果放置在约90 pc。我们还提出了高色散,光学光谱的HBC 425和HBC 425 C获得使用高分辨率阶梯光谱仪(HIRES)的凯克一。我们在HBC 425 C的光谱中检测到强的Li I 6708吸收。使用曲线的增长Li I 6708双峰,我们估计其丰度水平之间的对数N(Li)=1.9和3.1德克斯。HBC 425的光谱显示出Ca II H & K,He I 5876,6678,以及强烈的巴耳末线发射,与吸积一致。我们对锂的表面丰度设置了更严格的上限,发现HBC 425保留了不到其原始丰度的0.1%。HBC 425 C光球层中锂的存在并不能解决原恒星对等时线年龄和锂耗尽年龄之间的差异。然而,如果锂相对于星际丰度水平被耗尽,即使是最低限度的,也会为这个三级系统的更高级年龄提供相当大的…
2011-11-08 astro-ph.SR
Late encounter-events as a source of disks and spiral structures -- Forming second generation disks
对年龄大于100万年的恒星的弧状结构和光度爆发的观测都表明,至少有一些恒星经历了晚期的坠落事件。我们调查的情况下,补充周围的恒星通过捕获和下落事件的云的质量水库。我们进行了总共24个三维流体动力学模拟与赫比格星的质量2.5太阳质量使用移动网格代码AREPO。为了解释恒星或微云穿过星际介质的两种可能性,我们将恒星或微云置于相对于背景气体的静止状态。在绝热运行中没有冷却,由于高的热压力,几乎没有云状气体被捕获。然而,当考虑到气体的冷却时,第二代盘很容易形成。盘半径范围从几个100 AU到约1000 AU和相关的弧形结构长达10 000 AU的长度形式在恒星周围的运行和没有恒星照射。与角动量守恒相一致,弧和圆盘对于较大的碰撞参量是较大的。考虑到云团中的湍流,只会轻微地改变模型的结果。在恒星与背景气体处于静止状态的情况下,盘的形成和质量补充过程更加明显,相关的弧形流光寿命更长。我们的模型的结果证实,后期遇到的事件导致过渡盘的形成与弧形结构,如观察到的御夫座AB或HD 100546。此外,我们发现,第二代磁盘及其相关的附属臂更长的寿命(>100 000年),在陨石事件,当恒星是在休息与背景气体。
2019-11-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR