An Extreme-AO Search for Giant Planets around a White Dwarf --VLT/SPHERE performance on a faint target GD 50
上下文关于单个白矮星周围的行星系，人们知之甚少，尽管有强有力的证据表明它们确实存在。目标。我们在甚大望远镜（VLT）的光谱偏振高对比度系外行星研究（SPHERE）中使用极端AO系统进行了一项试点研究，以寻找年轻白矮星GD 50周围的巨行星。方法.我们获得了新ESO仪器SPHERE的科学验证时间。用红双波段成象仪和摄谱仪在经典成象模式下在H波段进行了观测。结果尽管靶区较暗（R波段为14.2mag），但AO环闭合，H波段反射率达37%。GD 50前后未探测到物体。在0{ \farcs }2、0{ \farcs }4和0{ \farcs }6及以上时，我们分别实现了6.2、8.0和8.25 mags的5 σ对比度。我们排除了任何质量超过4.0 M $_\textrm{J}$在6.2 AU，2.9 M $_\textrm{J}$在12.4 AU和2.8 M $_\textrm{J}$在18.6 AU及以上的亚恒星物体。这与斯皮策之前设定的上限不相上下。我们进一步表明，SPHERE是最有前途的仪器，可用于搜索附近的白矮星周围的近距离亚恒星物体。
2015-06-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spectro-polarimetry of the bright side of Saturn's moon Iapetus
在一定相位角范围内，对来自无大气层的太阳系天体的偏振反射太阳光的测量提供了关于表面结构和组成的信息。通过这项工作，我们提供了在五个不同的相位角，并在整个有用的波长范围（400- 800 nm）的Iapetus的亮面的偏振观测分析，以评估一个典型的表面水冰的光散射行为。使用ESO VLT的FORS 2，我们从2009年到2011年在五个不同的相位角（范围从0.80-5.20^{0}）对Iapetus的亮面进行了线性光谱偏振观测，以及在一个相位角的圆形光谱偏振观测。通过测量，高精度（每个Stokes参数每个光谱箱约0.1%），土星卫星Iapetus明亮拖尾半球的光谱偏振，我们已经确定了水冰的偏振特性，并发现其负偏振的线性程度随着观测相位角的增加而降低（从-0.9%变化到-0.3%），明显依赖于观察波长。
2011-11-01 astro-ph.EP
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
Three new late-type stellar companions to very dusty WISE debris disks identified with VLT/SPHERE imaging
碎片盘星是高对比度成像搜索行星系的好目标，因为碎片盘已被证明与巨行星有初步的相关性。我们选择了20颗被WSIE任务确定为碎片盘宿主的恒星，这些恒星具有特别高的温暖尘埃。我们使用VLT/SPHERE高对比度成像仪器观察这些，目的是寻找行星并在散射光中对圆盘进行成像。我们的调查达到了一个中位数5 $σ$ ~的灵敏度为10.4兆焦耳在25 AU和5.9兆焦耳在100 AU。我们发现了三颗新的伴星（HD 18378 B、HD 19257 B和HD 133778 B）：其中两颗是中M型星，一颗是晚K型或早M型星。在盖亚星表中，另外三颗恒星的伴星（都在$>$ 2000天文单位）距离很远。这三颗被天球确认为伴星的恒星都比较老（$\gtrsim$ 700百万年），其中一颗最近离开了主序星，另一颗是巨星。我们推断，在这些恒星周围观察到的大量尘埃可能是由系统中行星和星子带之间最近的碰撞造成的，尽管对于最进化的恒星来说，质量损失也可能是红外过量的原因。未来的中红外光谱或偏振成像可能会限制这些尘埃带的位置和空间范围，从而为这些旧系统周围尘埃水平升高的真正原因提供证据。在这次调查中，没有一个圆盘是在散射光下分辨的。
2021-01-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
NaCo polarimetric observations of Sz 91 transitional disk: a remarkable case of dust filtering
本文介绍了用VLT/NaCo在$H$（1.7 $μ$ m）和$K_s$（2.2 $μ$ m）波段对Sz 91附近过渡盘的偏振光观测。我们解决了磁盘和检测偏振发射高达$\sim$ 0。“5（$\sim$ 80 au）以及在两个带处的中心空腔。我们计算了一个辐射转移模型，占偏振观测的主要特点。我们发现，发射是最好的解释小，多孔颗粒分布在一个磁盘与$\sim$ 45金腔。先前的ALMA观测揭示了一个大的亚毫米腔（$\sim$ 83 au）和从最里面（<16 au）区域延伸到近400 au的气体排放。多个低质量行星的动态清除是Sz 91独特结构起源的最可能机制。使用新的$L'$波段ADI观测，我们可以排除比$M_p$ $\geq$ 8 $M_\mathrm{Jup}$质量超过45 au的伴星，假设是热启动模型。圆盘在短轴方向上的偏振光明显不对称，北侧比南侧亮。在亚毫米波段用ALMA观测到的盘与我们的NaCo观测结果之间的位置角存在差异，这表明Sz 91周围的盘可能是高度结构化的。需要更高的信噪比的近红外和亚毫米观测，以确认这种结构的存在，并提高目前的理解过渡盘的起源。
2019-12-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
A multiwavelength analysis of the spiral arms in the protoplanetary disk around WaOph 6
[Full近年来，人们在散射光、毫米波连续谱和CO气体发射中发现了具有螺旋结构的原行星盘。造成这些结构的机制仍在辩论中。驱动旋臂的一个流行的场景是行星扰动圆盘中的物质。然而，如果盘是大质量的，引力不稳定性通常是最受欢迎的解释。多波长研究可能有助于区分这两种情况。到目前为止，在散射光和毫米连续谱中，只有少数几个具有螺旋臂的圆盘被观察到。我们的目标是对WaOph 6周围的原行星盘形态进行深入表征，分析在不同波长下获得的数据，并调查盘中螺旋特征的起源。我们提出了第一个近红外偏振观测WaOph 6与SPHERE在VLT，并将其与档案毫米连续ALMA观测。我们追踪了两个数据集中的螺旋特征，并估计了各自的螺距角。我们讨论了在WaOph 6中可能产生螺旋臂的不同情况。我们测试了行星扰动假说进行流体动力学和辐射转移模拟比较散射光和毫米连续观测。
2021-08-05 astro-ph.EP
BP Piscium: its flaring disk imaged with SPHERE/ZIMPOL
双鱼座BP（BP Psc）是d ~ 80 pc的前主序星金牛座T星，还是d ~ 300 pc的后主序星G巨星仍然不清楚。作为第一个上升的巨星，它是第一个被观察到的分子和尘埃盘。另外，BP Psc可能是距离金牛座T星最近的一颗拥有原行星盘（PPD）的恒星。我们调查是否磁盘的几何形状类似于典型的PPD，通过比较偏振图像与辐射转移模型。我们的VLT/SPHERE/ZIMPOL观测使我们能够执行偏振差分成像;参考星差分成像;和Richardson-Lucy反卷积。我们提出了第一可见光偏振和强度图像的光盘的BP Psc。我们的反卷积证实了之前检测到的圆盘形状，主要显示了圆盘的南侧。在偏振强度下，该盘被成像得更详细，也显示了北侧，使其具有高倾角张开盘的典型形状。我们解释了所观察到的磁盘功能检索大尺度的几何形状与MCMax辐射转移建模，产生一个强烈的耀斑模型，非典型的金牛座T星的磁盘。
2016-10-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
New constraints on the disk characteristics and companion candidates around T Cha with VLT/SPHERE
金牛座T型恒星T Cha周围的过渡盘有一个很大的间隙，使其成为行星形成背景下高分辨率成像的主要目标。我们的目标是通过研究盘的几何形状和尘埃颗粒在其表面的属性，并寻找同伴的候选人，以找到磁盘演化过程的迹象。我们分析了一组VLT/SPHERE数据在近红外和光学波长。我们用IRDIS（1.6 $μ$ m）和ZIMPOL（0.5-0.9 $μ$ m）对T Cha进行偏振成像，并从IRDIS双波段成像与IFS（0.9-1.3 $μ$ m）同时光谱成像获得强度图像。在所有的观测模式下都能探测到T Cha周围的圆盘，它的外盘在散射光中以前所未有的角分辨率和信噪比被分辨出来。这些图像揭示了一个高度倾斜的圆盘，具有明显的东西亮度不对称性。$U_ϕ$图像中显著量的非方位角偏振信号（具有14%的$U_ϕ$ / $Q_ϕ$峰-峰值）与多次散射的理论研究一致。我们的最佳轴对称辐射转移模型考虑了两个共面的内外盘，由0.28”（~ 30 au）的大小的间隙分开。我们推导出一个磁盘倾角约69度和PA的~114度。为了自洽地再现强度和偏振图像，负责散射光的尘埃颗粒需要以大约10微米的尺寸为主。一个点源在距离中心恒星3.5”的角距离处被探测到。然而，发现它不是共同移动的。我们确认主要的发射源是来自外盘近边缘的前向散射光。我们的点源分析排除了在0.1”和0.3”之间存在比~8.5 $M_{\mathrm{jup}}$重…
2017-05-23 astro-ph.EP
Can a planet explain different cavity sizes for small and large dust grains in transition disks?
在过渡盘的空腔边缘的小（微米级）和大（毫米级）的尘埃颗粒的空间分布的差异最近被指出，现在正在进行辩论。我们获得了SAO 206462（HD 135344 B）的VLT-NACO近红外偏振观测。恒星周围的圆盘显示出非常复杂的结构，如凹陷和螺旋。我们还发现了一个比从亚毫米图像推断的要小得多的内腔。盘和轨道伴星之间的相互作用可以解释这种差异。
2013-07-05 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
VLT/SPHERE robust astrometry of the HR8799 planets at milliarcsecond-level accuracy Orbital architecture analysis with PyAstrOFit
HR 8799被至少四颗巨行星环绕，使其成为最近委托的光谱偏振高对比度系外行星研究（VLT/SPHERE）的主要目标。因此，在2014年12月的SPHERE科学验证期间，它连续五个晚上被观察到。我们的目标是充分利用SPHERE的能力，根据由红外双波段成像和光谱（IRDIS）子系统获得的H波段图像获得精确的天体测量结果，并探索SPHERE在这种观测模式下的最终天体测量性能。我们还将对这四颗行星的轨道参数进行详细的分析。我们报告了2014.93历元的天体测量位置，精度低至2.0 mas，主要受到IRDIS天体测量校准的限制。对于每一颗行星，我们推导出后验概率密度函数的开普勒元素，并确定高概率轨道集。对于行星d，有明确的证据表明偏心率（$e \simeq 0.35$）非零，但没有完全排除偏心率较小的解。其他三颗行星都符合圆形轨道，尽管它们的概率分布超出了$e = 0.2$，并且在行星e的$e \simeq 0.1$处显示出峰值。这四颗行星相对于天平面的倾角一致，约为$30°$，但对于行星b和c，升交点经度的置信区间是不相交的，我们发现行星b和c在$2 σ$水平上不共面的初步证据。
2016-10-13 astro-ph.EP
HD 169142 in the eyes of ZIMPOL/SPHERE
我们提出了新的数据的Herbig Ae/Be星HD 169142周围的原行星盘在甚宽波段（VBB）与苏黎世成像偏振仪（ZIMPOL），光谱偏振高对比度系外行星研究仪器（SPHERE）在甚大望远镜（VLT）的子系统。我们的偏振差分成像（PDI）观测探测到了距离恒星0.03”（3.5au）的圆盘，并能够追踪到~1.08”（~ 126 au）的圆盘。我们发现了一个内洞，一个明亮的环轴承子结构约0.18”（21金），和一个椭圆形的差距从0.25”到0.47”（29- 55金）。在0.47”之外，表面亮度下降，仅在约0.63”-0.74”（74- 87 au）处有一个狭窄的环形亮度最小值。这些观测结果证实了在分辨率较低的数据中发现的特征，并揭示了尚未发现的行星盘相互作用的迹象，例如小尺度结构，星盘偏移和潜在的移动阴影。
2017-11-24 astro-ph.EP
spherical: A Comprehensive Database and Automated Pipeline for VLT/SPHERE High-Contrast Imaging
Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA)（马克斯·普朗克天文学研究所）
spherical为VLT/SPHERE高对比度成像提供综合数据库和自动化处理流程，整合约11500个观测序列，降低端到端分析门槛，支持系外行星群体研究和大气表征。
2026-10-27 astro-ph.EP astro-ph.IM
A survey of the linear polarization of directly imaged exoplanets and brown dwarf companions with SPHERE-IRDIS. First polarimetric detections revealing disks around DH Tau B and GSC 6214-210 B
年轻的巨行星和褐矮星同伴发出近红外辐射，可以线性偏振高达百分之几。这种偏振现象可以揭示出星下吸积盘的存在，旋转引起的大气扁率，或者大气尘埃云的不均匀分布。我们测量了近红外线偏振的20个已知的直接成像的系外行星和褐矮星同伴与高对比度成像仪SPHERE-IRDIS在VLT。我们使用IRDAP管道减少了数据，以校正仪器偏振和串扰，偏振度的绝对偏振精度<0.1%。我们报告了第一次探测到来自亚恒星同伴的偏振，DH Tau B和GSC 6214-210 B在H波段的偏振为百分之零点几。通过将测量到的偏振与邻近恒星的偏振进行比较，我们发现这种偏振不太可能是由星际尘埃引起的。因为同伴们先前已经测量过氢的发射谱线和红色，所以偏振极有可能来自环亚恒星盘。通过辐射转移模型，我们约束的磁盘的位置角度，并发现磁盘必须有很大的倾角。这些盘的存在以及DH Tau B的盘与其主星周围的盘的错位表明伴星是在原地形成的。对于其他18个同伴，我们没有检测到显着的极化和地方subpercent上限的极化程度。这些未被探测到的现象可能表明没有环亚恒星盘，年轻伴星的旋转速度很慢，上层大气主要含有亚微米大小的尘埃颗粒，和/或有限的云不均匀性。最后，我们给出了DH Tau，GQ Lup，PDS 70，Beta Pic和HD 106906的拱星盘的图像。
2021-01-11 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Three years of SPHERE: the latest view of the morphology and evolution of protoplanetary discs
从空间上解析年轻恒星的直接周围环境是行星形成界面临的一个关键挑战。VLT上的SPHERE是向前迈出的重要一步，它增加了光学或近红外成像仪器为原行星盘成像提供的机会。保证时间观测盘团队将其大部分精力集中在偏振差分成像上，这种技术能够有效地去除恒星光，从而有助于检测距离中心恒星几个天文单位内的圆盘散射光。这些图像揭示了有趣的复杂盘结构和多样的形态特征，可能是由盘中正在进行的行星形成造成的。概述了SPHERE的最新进展。
2017-10-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Analysis of the young disk around WRAY 15-1880: does it contain a primitive planetary system?
INAF – Osservatorio Astronomico di Padova（INAF 帕多瓦天文台）；Dipartimento di Fisica e Astronomia “Augusto Righi”, Università di Bologna（博洛尼大学物理与天文学奥古斯托·里吉系）；Dipartimento di Fisica e Astronomia "Galileo Galilei", Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学物理与天文学伽利略·伽利莱系）
通过VLT-SPHERE、MUSE和ALMA数据，在WRAY 15-1880的盘间隙中发现一个候选木星质量伴星（0.3-7.6 MJup），并识别出可能由该行星激发的涡旋/尘埃陷阱，但未检测到行星吸积。
2026-06-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Performance of the VLT Planet Finder SPHERE I. Photometry and astrometry precision with IRDIS and IFS in laboratory
甚大望远镜（VLT）的新行星发现者，光谱偏振高对比度系外行星研究（SPHERE），刚刚在帕拉纳尔首次亮相。一种直接探测行星的专用仪器SPHERE由一台可见光偏振照相机、苏黎世IMAGER偏振仪（ZIMPOL）和两个近红外子系统组成：一台用于成像、偏振测定和长缝光谱学的多用途照相机-红光双光束成像仪和光谱仪，以及一台积分场光谱仪（IFS）。我们提出了从实验室集成和验证阶段的数据分析中获得的结果，合成行星注入后。由于在实验室中无法进行连续磁场旋转，因此本分析提供了使用不使用角微分成像（ADI）技术的还原技术获得的结果。为了进行模拟，我们使用的仪器点扩散函数（PSF）和模型光谱的L和T型对象的对比度相对于宿主星。我们评估了天体测量和测光的预期误差作为同伴的信噪比的函数，在光谱差分成像（SDI）减少IRDIS和光谱反卷积（SD）或主成分分析（PCA）数据减少IFS。例如，我们通过分析推断，$β$ Picb是一颗年龄为1200万年的行星，半径为$\sim$ 10~ \MJ，半长轴为9--10 AU，它将被IRDIS探测到，测光误差为0.16等，相对天体测量位置误差为1.1等。用迭代函数系统可以反演出每个通道上的误差条约为0.15等，天体测量相对位置误差为0.6等。对于较暗的天体，如距离27天文单位的13颗\MJ行星HR 8799 d，IRDIS的相对天体测量误差为3 mas。
2014-10-07 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Multiwavelength analysis of polarized light in HD 100453
Univ. Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；The University of Tokyo（东京大学）；University of California Berkeley（加州大学伯克利分校）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；University of Galway（高威大学）
本研究通过多波段高对比度成像和辐射转移建模，分析了HD 100453盘偏振光，发现外盘尘埃为亚微米低孔隙率颗粒，旋臂区偏振更高，表明尘埃性质差异。
2025-10-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
POLARIS: A High-contrast Polarimetric Imaging Benchmark Dataset for Exoplanetary Disk Representation Learning
UC Riverside（加州大学河滨分校）；OCA/MPIA（天文台/马克斯·普朗克研究所）；UT Chattanooga（田纳西大学查塔努加分校）；MGH（麻省总医院）；Harvard（哈佛大学）；UC San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；Adobe（Adobe公司）
本文提出POLARIS高对比度偏振成像基准数据集，利用SPHERE/IRDIS公开档案以少于10%的人工标注分类参考星与星周盘，并构建无监督生成式表示学习框架，以推动直接系外行星成像研究。
2025-06-04 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.AI
The environment around young eruptive stars. SPHERE/IRDIS polarimetric imaging of 7 protostars
本研究利用SPHERE/IRDIS对七颗爆发原恒星进行偏振成像，揭示FUor与EXor天体周围环境差异，并发现Z CMa的流线实为巨大外流。
2024-03-18 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Disk Evolution Study Through Imaging of Nearby Young Stars (DESTINYS): Late infall causing disk misalignment and dynamic structures in SU Aur
富含气体的星周盘是行星形成的摇篮。因此，它们的进化将强烈影响由此产生的行星人口。在ESO DESTINYS大型项目中，我们用近红外散射光成像研究了这些盘在其发展的前1000万年内的情况。在这里，我们提出了VLT/SPHERE极化观测附近的II类系统SU Aur中，我们解决了磁盘的尺度~7 AU。除了新的SPHERE观测外，我们还利用了VLT/NACO，HST/STIS和ALMA档案数据。新的SPHERE数据以前所未有的细节显示了SU Aur周围的圆盘和扩展的尘埃结构。我们解决了几个尘埃尾连接到开普勒磁盘。通过与ALMA数据的比较，我们表明，这些尘埃尾巴代表物质落在磁盘上。盘本身显示出复杂的螺旋结构和阴影线，由内部未对准的盘组件投射。我们的观察表明，SU Aur正在经历后期的物质注入，这可以解释所观察到的盘结构。SU Aur是这种机制在工作中最清晰的观测例子，并表明晚期吸积事件仍然可以发生在II类阶段，从而显着影响星周盘的演化。通过额外的观测来限制这类事件的频率，将有助于确定这一过程是否是演化的系外行星系统中自旋-轨道不对准的原因。
2021-02-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
VLT spectropolarimetry of comet 67P: Dust environment around the end of its intense Southern summer
我们报告了我们在2016年1月至3月使用ESO/甚大望远镜（相位角范围为$\sim$ 26- 5度）对4，000 - 9，000埃的67 P尘埃进行的新的分光偏振观测，以限制67 P尘埃颗粒的特性，并由此诊断彗星南部夏季结束时其彗发和近地表层的尘埃环境。我们研究了尘埃的光学行为，与罗塞塔的颜色数据一起，被用来搜索尘埃演化与cometocentric距离。还进行了建模，以确定与结果一致的粉尘属性。光谱依赖性的偏振度的67 P尘埃是平坦的比发现在其他动力学组的彗星在类似的观测几何。它的负极化分支的深度似乎比长周期彗星要浅一些，并且随着67 P重复出现，可能会变得更浅。它的尘埃颜色在5，500埃附近有斜率的变化，在波长较短和较长的方向上，分别有（17.3 $\pm$ 1.4）和（10.9 $\pm$ 0.6）%（1，000埃）$^{\rm -1}$的变化，这两个方向稍微偏红，但与彗星族彗星的平均值大致一致。这项研究中的67 P尘埃观测结果可归因于罗塞塔在2016年初探测到的$\sim$ 100 $μ$ m大小的尘埃团块。60%的孔隙率显示出与我们的偏振结果的最佳匹配，产生了770 kg/m $^{\rm -3}$的$\sim$粉尘密度。罗塞塔和我们的数据汇编表明，随着核距离的增加，尘埃变红，这可能是由尘埃移出核时的水冰升华驱动的。我们估计，在最初喷出的尘埃中，水冰的可能体积分数为$\si…
2021-10-01 astro-ph.EP
The VLT/SPHERE view of the ATOMIUM cool evolved star sample. I. Overview: Sample characterization through polarization analysis
目的。通过ATOMIUM项目，基于ALMA大型计划，我们的目标是提出一个一致的看法，17个附近的冷演化恒星（渐近巨星分支和红超巨星）的样本。方法.在这里，我们提出了VLT/SPHERE-ZIMPOL偏振图中获得的14个17个原子源的可见光。这些数据是与ALMA高空间分辨率数据同时获得的。为了帮助解释偏振信号，我们通过RADMC 3D代码进行三维辐射转移模拟，制作了尘埃光散射的合成图。结果ZIMPOL观察到的线偏振度（DoLP）分布在几个光学滤波器上。我们推断，它主要探测位于点扩散函数之外的尘埃，在或接近天空的平面，总光学深度接近统一的视线，代表只有一小部分的总拱星尘埃。最大的DoLP范围从0.03-0.38取决于源，分数，可以由我们的3D试点模型组成的常见的尘埃颗粒。DoLP的空间结构显示了一组不同的形状。只有三个来源，我们注意到之间的相关性ALMA CO和SiO线，跟踪气体密度，和DoLP，跟踪尘埃。结论的DoLP和气体和尘埃的位置之间缺乏一致的相关性表明，在内部拱星环境（CSE），尘埃的形成发生在非常特定的网站。这对CSE内部区域的质量损失率和尘气比有潜在的影响。除了$π^1$ ~Gru和可能的GY Aql，我们没有探测到拱星风和在更大尺度上塑造风的假设同伴之间的相互作用。这表明，任何其他同伴的轨道都是倾斜的天空平面。
2023-01-05 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
RefPlanets: Search for reflected light from extra-solar planets with SPHERE/ZIMPOL
RefPlanets是一个有保证的时间观测方案，使用SPHERE/VLT的苏黎世成像偏振仪（ZIMPOL）对波长在600-900纳米的系外行星进行盲目搜索。这项研究的目标是描述ZIMPOL对明亮目标的前所未有的高偏振对比度和偏振精度能力，在一些离太阳最近的明亮恒星周围寻找偏振反射光，并可能首次直接探测到一颗进化的寒冷系外行星。对于我们对Alpha Cen A和B，天狼星A，牛郎星，Eps Eri和Tau Ceti的观测，我们使用ZIMPOL的偏振差分成像（PDI）模式，该模式将斑点噪声去除到角间距>0.6”的光子噪声极限。我们描述了一些仪器的影响，占主导地位的噪声较小的分离，并解释如何消除这些额外的噪声影响后处理。然后，我们将PDI与角度微分成像（ADI）结合起来，作为后处理的最后一层，以进一步提高这些分离处数据的对比度限制。对于良好的观测条件，我们在有效内工作角约为0.13”时实现了15.0-16.3 mag的偏振对比度极限，在0.5”时实现了16.3-18.3 mag的偏振对比度极限，在1.5”时实现了18.8-20.4 mag的偏振对比度极限。对比度极限更接近（<0.6”），这主要取决于观测条件，而在光子噪声主导的制度（>0.6”），限制主要取决于恒星的亮度和总积分时间。我们比较我们的结果与其他调查的对比度限制，并审查与不同的检测方法获得的系外行星的检测极限。对于我们的所有目…
2019-11-28 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Temporal and chromatic variation of polarized scattered light in the outer disk of PDS 70
本研究通过多波长、多历元偏振成像观测PDS 70外盘，发现其偏振反射率与亮度分布存在时间变化，并揭示波长依赖的远近侧对比，表明内盘阴影与表面几何影响显著。
2024-11-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Combining angular differential imaging and accurate polarimetry with SPHERE/IRDIS to characterize young giant exoplanets
年轻的巨大系外行星发出的红外辐射可以被线性偏振到百分之几。这种线性偏振可以追踪：1）大气云和霾层的存在，2）空间结构，例如云带和旋转扁平化，3）自旋轴方向和4）颗粒大小和云顶压力。我们介绍了一种新的高对比度的成像方案，结合角度差分成像（ADI）和精确的近红外偏振来表征自发光的巨型系外行星。我们在VLT/SPHERE-IRDIS上实现了这一技术，并开发了相应的观测策略、偏振校正和数据处理方法。通过结合ADI和偏振测量，我们可以表征行星，可以直接成像具有非常高的信噪比。我们使用IRDIS的光瞳跟踪模式，并结合ADI和主成分分析，以减少斑点噪声。我们利用IRDIS的双光束偏振模式来消除严重限制偏振灵敏度的差分效应（平场误差、差分像差和视宁度），从而进一步抑制斑点噪声。为了纠正仪器的偏振效应，我们应用一个详细的米勒矩阵模型，描述了望远镜和仪器，并具有绝对的偏振精度$\leq0.1\%$。使用这种技术，我们已经观察到HR 8799的行星和（亚恒星）伴星PZ Tel B。不幸的是，我们在第一次分析中没有检测到偏振信号。我们估计初步$1σ$的$\sim1\%$和$\sim0.1\%$的HR 8799和PZ Tel B的行星的线性偏振度的上限。所实现的低于百分之一的灵敏度和准确度表明，我们的技术在通过直接成像偏振测量来表征系外行星方面具有巨大的前景。
2017-10-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
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
Iterative Angular Differential Imaging (IADI): An exploration of recovering disk structures in scattered light with an iterative ADI approach
在近红外线波段区分年轻的富气星周盘信号和恒星信号是一个困难的任务。诸如角度差分成像（ADI）和偏振差分成像（PDI）的当前技术应对诸如自减影的缺点。为了解决这些缺点，我们探索迭代角差分成像（IADI）技术，以增加总强度观测的信号吞吐量。本工作旨在探索IADI的有效性恢复磁盘的自减区域迭代应用ADI技术。为了确定IADI的有效性，建立了磁盘图像的模型，并用IADI进行了后处理。此外，还研究了基于极化图像的掩蔽方法和反馈信号的信号阈值。不对称是恢复磁盘的一个非常重要的因素，因为数据集中的磁盘重叠较少。在某些情况下，与ADI相比，IADI可以恢复75倍以上的通量。使用Procrustes距离来量化算法对散射相函数的影响。根据噪声水平和恒星信号与盘信号之间的比率，相位函数可以恢复比标准ADI更好的Procrustes距离的6.4倍。由于多次迭代，确实发生了图像上的噪声放大和拖尾，并且通过使用二进制掩码和动态阈值，这种反馈被减轻，但它仍然是最终流水线中的一个问题。最后，用VLT/SPHERE对原行星盘进行了观测，并用IADI进行了处理，得到了很有希望的结果。虽然由于噪声放大和恒星重建，IADI在低信噪比观测方面存在问题，但相对于标准ADI，高信噪比观测显示出有希望的结果。
2022-10-05 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
First direct detection of a polarized companion outside of a resolved circumbinary disk around CS Cha
在本研究中，我们的目标是调查的拱星环境的光谱双星金牛座T星CS车。从未解决的中到远红外测光预测，CS Cha拥有一个大空腔的磁盘。此外，SED模型显示了显著的尘埃沉降，指向一个演化的磁盘，可能显示出正在进行或完成的行星形成的迹象。我们使用高对比度成像仪VLT/SPHERE在偏振差分成像模式下观察CS Cha，以在近红外散射光下分辨环双星盘。这些观测结果由VLT/NACO L波段观测结果跟踪，并由VLT/NACO K波段和HST/WFPC 2 I波段数据档案进行补充。本文首次在散射光下解析了CS Cha周围的紧密环双星盘。我们发现一个光滑，低倾角磁盘的外径为$\sim$ 55 au（在165 pc）。我们没有检测到的内腔，但发现一个上限为$\sim$ 15 AU的腔大小。此外，我们发现一个微弱的共同运动的伴星，预计与中央双星的环双星盘外的210 au的分离。在偏振光中检测到伴星，并显示出极端的偏振度（J波段为13.7 $\pm$ 0.4 \%）。伴星的J-和H-波段的星等与几个M $_\mathrm{Jup}$的质量是相容的。然而，K-，L-和I-波段数据得出的结论提出了质疑。我们用辐射转移模型探讨了一个未分辨的环绕伴星盘是否是高偏振和复杂光度学的原因。我们发现，一组观测是最好的解释，一个沉重的低质量（$\sim 20 \mathrm{M}_\mathrm{Jup}$）褐矮星或高质量…
2018-05-06 astro-ph.EP
First MATISSE L-band observations of HD 179218. Is the inner 10 au region rich in carbon dust particles?
碳是宇宙中最丰富的成分之一。虽然硅酸盐一直是原行星盘（PPD）中固相研究的主要焦点，但对固体碳含量，特别是在行星形成区域（$\sim $ 0.1至10 au）的固体碳含量知之甚少。幸运的是，几种难熔碳质物质存在C-H键（例如氢化纳米金刚石和无定形碳以及多环芳烃（PAH）），其产生的红外（IR）特征可用于追踪固体碳储层。新的中红外仪器MATISSE，安装在甚大望远镜干涉仪（VLTI），可以在空间上解决内部区域（$\sim$ 1至10 au）的PPD和定位，下降到au尺度，来自碳颗粒的排放。我们的目的是提供一个一致的看法，径向结构，下降到au尺度，以及基本的物理性质和性质的材料负责的红外连续辐射在内部磁盘区域周围HD 179218。我们实现了一个温度梯度模型来解释磁盘红外连续发射，基于多波长数据集，包括宽带光谱能量分布（SED）和VLTI的H-，L-和N-波段的干涉数据在低光谱分辨率。然后，我们添加了一个环状组件，代表碳质L-波段特征发射区域，以评估其可探测性，在未来更高的光谱分辨率观测采用中红外干涉。
2021-07-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Disk Evolution Study Through Imaging of Nearby Young Stars (DESTINYS): Diverse outcomes of binary-disk interactions
本文利用DESTINYS项目的高分辨率散射光成像研究三个双星系统的盘结构，揭示伴星距离从50到500 au对盘形态的影响逐渐减弱，支持密近双星抑制行星形成而宽双星不抑制的结论。
2023-02-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Imaging diagnostics for transitional discs
过渡盘是一种特殊类型的原行星盘，人们认为行星形成就发生在这里。这些物体的特征是在光盘的亚毫米图像中具有几十个AU的特征内腔和/或间隙。这一特征表明，可能是行星形成过程导致了圆盘中物质的局部耗尽。然而，最近的观察揭示了在这些光盘中的一些在不同波长下成像的结构的差异。在本文中，我们的目标是解释这些观测差异，使用自洽的物理2-D流体动力学和尘埃演化模型，这些对象，假设它们的形态确实是由行星的存在。我们使用这些模型来推导出气体和尘埃的分布在一个理论上的行星托管光盘，为各种行星质量和轨道分离。然后，我们用VLT/SPHERE ZIMPOL、Subaru/HiCIAO、VLT/VISIR和ALMA模拟了这些模型的发射光和散射光的观测。我们首先计算模型在不同波长下的全分辨率图像，然后根据每个特定仪器的特性模拟观测结果。行星的存在会在圆盘的气体分布中产生压力隆起，其特征强烈依赖于行星的质量和位置。这些凸起导致大颗粒积聚，而小颗粒则被允许进入内部区域。颗粒大小的这种空间差异解释了观测结果的差异，因为不同的波长和观测技术跟踪尘埃大小分布的不同部分。基于这种效应，我们得出结论，可见光/近红外偏振和亚毫米图像的组合是最好的策略，以约束的属性看不见的行星负责光盘结构。
2013-09-03 astro-ph.EP
Early High-contrast Imaging Results with Keck/NIRC2-PWFS: The SR 21 Disk
系外行星和原行星盘的高对比度成像依赖于自适应光学仪器的波前传感和校正。传统的波前探测是在可见光波段进行的，这使得对M型恒星或金牛座T星等红色目标的高对比度成像具有挑战性。Keck/NIRC 2将近红外（NIR）探测器技术与金字塔波前传感器（PWFS）相结合。利用这个新模块，我们观察到SR~21，这是一颗年轻的恒星，在近红外波长下比在光学波长下更亮。与SR~21的光学波前传感数据相比，在相似的自然视宁度条件下，$\sim$的Strehl比提高了$\sim$ 20%。利用角差分成像和参考星差分成像进一步后处理证实了VLT/SPHERE偏振观测报告的螺旋特征，这是首次在$L^\prime$波段探测到SR~21螺旋的总强度。我们还比较了我们结果的对比度极限（$0\farcs4$的$10^{-4}$和$1\farcs0$的$2\times10^{-5}$）与光学波前传感采集的存档数据，并证实了改善，特别是在$\leq0\farcs5$。我们的观察表明，近红外PWFS提高AO性能，并将提供更多的机会，在未来的红色目标。
2020-10-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
{\sc precision}: A fast python pipeline for high-contrast imaging -- application to SPHERE observations of the red supergiant VX Sagitariae
对太阳系外行星的搜索推动了仪器的快速发展，导致了VLT的SPHERE，Gemini South的GPI和Subaru的SCExAO等相机的出现，这些相机能够在具有小内部工作角（$\sim 0\farcs{1}$）的明亮恒星周围实现非常高的对比度（$\sim10^{6}$）。能否最佳利用这些工具的数据，取决于是否有易于使用的软件来处理和分析其数据产品。我们提出了一个纯Python的管道，{ \sc precision}，它提供了快速，内存有效的减少从SPHERE/IRDIS近红外成像仪的数据，并可以很容易地扩展到其他仪器。利用{ \sc precision}对极红超巨星VX~Sgr进行观测，发现VX ~ Sgr的内部外流在近红外波段具有不对称的结构，光学偏振成像显示出明显的$\sim0.5^{\prime\prime}$尺度的扩展偏振辐射，该尺度随方位角显著变化，证实了不对称性。虽然这还不是结论性的，但这可能表明喷出物被限制在一个圆盘或环面上，我们几乎是面对面地看到的，尽管其他非球形或clusional配置仍然是可能的。VX~Sgr没有已知的伴星，使得这种几何形状很难解释，因为系统中没有明显的角动量来源。
2020-02-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
The polarisation properties of the HD 181327 debris ring. Evidence for sub-micron particles from scattered light observations
本文利用 VLT/SPHERE 和 HST/NICMOS 的散射光观测，测量了 HD 181327 碎片环尘埃的近红外散射相函数和线偏振度，发现其最大偏振度为 23.6%，并证明高折射率含铁矿物构成的亚微米粒子可同时解释偏振与强度观测，且其偏振特性与彗星高度相似。
2023-12-04 astro-ph.EP astro-ph.IM
ALMA's view of the M-dwarf GSC 07396-00759's edge-on debris disc: AU Mic's coeval twin
我们提出了新的ALMA波段7观测的边缘上的碎片盘周围的M1 V恒星GSC 07396-00759。在~20万年的年龄和β风景如画的移动群随着AU Mic，GSC 07396-00759加入它在少数低质量的M-矮星盘被解决在sub-mm。与以前的VLT/SPHERE散射光观测，我们提出了一个多波长的意见下，恒星风力的影响下，系统内的尘埃分布。我们发现毫米尘埃颗粒是很好地描述了高斯环面在70 AU的FWHM为48 AU，我们没有检测到CO的存在下，在系统中。我们的ALMA模型半径是显着小于来自偏振散射光观测的半径，这意味着复杂的行为在散射相函数。在散射光中观察到的光盘中的亮度不对称性在ALMA观测中没有恢复，这意味着物理机制只影响较小的晶粒尺寸。对该系统的高分辨率后续观测将允许对其独特的尘埃特征进行调查，并为其较小的兄弟AU Mic提供真正的同时代比较，在M矮星系统中观察得非常好。
2022-02-23 astro-ph.EP
SPHERE RefPlanets: Search for epsilon Eridani b and warm dust
本文利用VLT/SPHERE对波江座ε进行38.5小时深场偏振成像，结合改进的数据处理与K-Stacker轨道搜索，将偏振对比度极限提升至约8×10⁻⁹，虽未探测到行星或尘埃信号，但显著约束了行星半径与尘埃性质。
2024-04-30 astro-ph.EP astro-ph.IM
