Analysis of the Herschel DEBRIS Sun-like star sample
本文介绍了利用赫歇尔碎片关键方案的数据对类太阳恒星周围的星周碎片进行的研究。DEBRIS是一个无偏差的巡天，包括每种光谱型A-M中最近的~90颗恒星。对275颗F-K恒星的分析表明，在47颗恒星周围探测到碎片盘的过量发射，探测率为17.1+2.6- 2.3%，较晚的光谱型探测率较低。对于每个目标的黑体光谱拟合的尘埃排放，以确定其部分光度和温度。从星群中导出的部分光度与黑体半径的底层分布可以看出，大多数探测到的星盘都集中在f ~ 10^-5处，其温度对应于7-40天文单位的黑体半径，而真实的尘埃性质（类似于现在的柯伊伯带）的尺度约为40天文单位。另外两个外围星群也很明显，其中五颗恒星的发射非常明亮（f > 5x 10 ^-5），还有一颗恒星的尘埃温度异常高，小于4天文单位。所有波长的过量发射分布都符合稳态演化模型，表明这些与所有恒星出生时都有一个狭窄的带，然后经历碰撞研磨是相容的。然而，该模型无法解释热尘埃系统-可能起源于瞬态事件-和明亮的发射系统-可能来自巨大的圆盘或最近的搅拌。现今柯伊伯带的辐射量预计接近星群的中位数，这意味着一半的恒星要么已经耗尽了柯伊伯带（类似于太阳系），要么有较低的星子形成效率。
2018-02-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
The debris disk around gamma Doradus resolved with Herschel
我们目前的意见γ剑鱼座，F1 V星，从赫歇尔关键计划碎片（光盘发射通过无偏侦察红外/亚毫米）周围的碎片盘。该盘在70、100和160微米处分辨良好，在250微米处沿其主轴分辨，在350微米处检测到但未分辨，并且在500微米处与背景源混淆。这是我们最好的解决目标之一，我们发现它有一个径向广泛的灰尘分布。解析图像的模型无法区分两种配置：一种是在几个天文单位（最佳拟合4天文单位）处的温暖内环和一个从~55到400天文单位延伸的冷外带，或者是在~70天文单位和~190天文单位处的两个冷窄环。这表明这两者之间的任何配置也是可能的。这两个模型的总光度分数都是~10^{-5}，并且与圆盘与恒星赤道一致。这两种可能的配置的内缘都表明，在这个系统中最有可能找到行星的区域是在恒星的55天文单位之内。不需要一个瞬变事件来解释暖尘的分光度。
2012-12-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
ALMA and Herschel Observations of the Prototype Dusty and Polluted White Dwarf G29-38
ALMA第0周期和赫歇尔PACS观测报告的原型，最近的，最明亮的例子，一个尘埃和污染的白矮星，G29-38。这些长波长计划试图探测1-100天文单位的外围母体，从中产生了0.01天文单位内观察到的破裂的星子碎片，其表现出L_IR/L = 0.039。在低至L_IR/L ~ 1 e-4的数据中没有检测到相关的发射源，一般排除了大于1 e ~（24）-1e ~（25）g的冷尘埃质量，以获得与小行星和柯伊伯带类似物演化版本相对应的合理的颗粒尺寸和轨道区域的性质。总的来说，这些零检测与星子盘长期碰撞演化的模型一致，并且像G29-38这样的恒星被破坏的母体的源区可能只在特殊情况下才突出，例如最近的不稳定性。一个更大的被污染的白矮星样本，以完整的ALMA阵列为目标，有可能明确地确定其行星碎片的母源。
2014-07-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Compositions of Planetary Debris around Dusty White Dwarfs
一些白矮星的光球层被周围行星残骸的物质吸积所“污染”。带有尘埃盘的白矮星通常受到严重污染，对这些系统的高分辨率光谱观测可以用来推断太阳系外行星物质的化学成分。本文报道了对19颗具有尘埃盘或候选尘埃盘的白矮星的光谱观测和分析。总体丰度模式非常类似于大块地球，我们正在开始建立一个足够大的样本来探测广泛的行星成分。我们发现了两颗白矮星吸积富铁物质的证据，以及一颗白矮星吸积富氧但贫氢的行星碎片的证据。此外，Mg/Ca和Si/Ca比值也存在差异，不能用差异沉降或火成岩分异来解释。这些比率似乎遵循蒸发顺序。在这种情况下，我们可以限制被污染的白矮星周围蒸发体的质量和数量。
2019-10-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Does the presence of planets affect the frequency and properties of extrasolar Kuiper Belts? Results from the Herschel DEBRIS and DUNES surveys
行星-碎片盘关系的研究可以揭示行星系的形成和演化，并有助于预测具有某些盘特征的恒星周围是否存在行星。在对Herschel DEBRIS和DUNES调查的初步分析中，Wyatt等人（2012年）和Marshall等人（2014年）确定了碎片和低质量行星之间的初步相关性。在这里，我们使用这些调查中最干净的样本来评估这种相关性的存在，丢弃没有已知年龄的恒星，年龄< 1 Gyr和双星伴星<100 AU，以排除由于行星存在以外的影响而可能的相关性。在我们的204颗FGK恒星的样本中，我们没有发现证据表明，与没有确定行星的对照样本相比，碎片盘在拥有高质量或低质量行星的恒星周围更常见或更多灰尘，也没有发现碎片盘在拥有多个行星的恒星周围比单行星系统更常见或更少（或更多或更少灰尘）。不同的动力学历史可以解释相关性的缺乏。这些数据显示了高质量行星的存在与恒星金属丰度之间的相关性，但低质量行星或碎片的存在与恒星金属丰度之间没有相关性。将观测到的分数光度的累积分布与高斯分布的预期分布进行比较，我们发现以太阳系的值为中心的分布与数据拟合得很好，而以10倍于此值为中心的分布则可能被拒绝。这在今后确定类地行星的特性方面是有意义的，因为它表明有很好的前景找到大量的碎片盘系统（即有证据表明有行星的组成部分），这些碎片盘系统的太阳系外辐射足够低，可以成为ATLAST型飞行任务寻找生物特征的适当目标。
2015-02-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Herschel/PACS photometry of transiting-planet host stars with candidate warm debris disks
碎片盘中的尘埃是由碰撞或蒸发的星子产生的，星子是行星形成过程的残余物。温暖的尘埃盘，以其小于24微米的发射而闻名，是罕见的（FGK主序星的4%），特别有趣的是，它们在可能拥有类地行星的区域追踪物质，那里的尘埃具有非常短的动力学寿命。对中红外宽视场红外巡天探测器（WISE）发现的过量源计数的统计分析表明，为开普勒过境行星的主恒星候选者发现的暖尘候选者可以通过偶然与目标恒星对齐的河外或银河背景辐射来解释。这些统计分析并不排除这样的可能性，即一个给定的WISE过量可能是由于与目标有关的瞬时尘埃种群。在这里，我们报告了Herschel/PACS 100和160微米的后续观测开普勒和非开普勒过境行星候选者的宿主恒星的样本，候选者WISE温暖的碎片盘，旨在检测其中任何一个可能的冷碎片盘。在任何一个波长的物体中都没有发现清晰的探测信号。我们的上限证实，样本中的大多数物体都没有像β Pic那样的巨大碎片盘。我们还表明，行星托管恒星WASP-33没有一个碎片盘相比，围绕eta Crv。虽然这些数据不能用来排除开普勒行星周围的候选行星周围的罕见的暖盘，但在远红外波长处发现的探测和邻近发射的特征的缺乏支持了早期的结果，这表明大多数WISE选择的开普勒候选恒星周围的红外过量可能是由于与背景红外明亮星系和/或星际发射的机会对齐。
2014-09-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stirring in massive, young debris discs from spatially resolved Herschel images
相当一部分主序星被尘埃碎片盘所包围，其中短暂的尘埃颗粒通过微行星之间的碰撞得到补充。大多数破坏性碰撞发生在较小天体的轨道被动态搅动时，要么是由于当地形成的冥王星大小的微行星的引力效应（自搅动情景），要么是由于内部巨行星引起的长期扰动（行星搅动）。这些设想在碎片系统中的相对重要性尚不清楚。在这里，我们提出了新的赫歇尔空间天文台图像的11个磁盘选择从最大规模和最广泛的已知碎片系统。所有的圆盘都被发现在远红外波长下延伸，其中五个是第一次被解析。我们评估了自搅拌方案的可行性，通过比较测得的光盘大小与我们的目标的年龄计算的模型的预测。我们的结论是，自我搅拌的解释适用于七张光盘。然而，在四种情况下，预测的搅拌前向外传播的速度，假设合理的初始光盘质量，是太低，以解释冷尘埃的径向范围。因此，对于HD 9672、HD 16743、HD 21997和HD 95086，需要另一种解释。我们对RIPPic和HR 8799进行了类似的分析，得出了相同的结论。我们认为，行星搅拌是一个很有前途的可能性来解释这些系统中的磁盘属性。在HR 8799和HD 95086中，我们可能已经知道了潜在的扰动，因为它们已知的外巨行星可能是搅拌过程的原因。我们的研究表明，在最大和最重的碎片盘中，自我搅动可能不是唯一的活跃情况，行星搅动可能是一些系统中破坏性碰撞和碎片尘埃产生的原因。
2014-11-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetesimals drifting through dusty and gaseous white dwarf debris discs: Types I, II and III-like migration
本文研究了星子在白矮星碎屑盘中的迁移特性，发现I型和II型迁移过慢，而微粒盘的类III型迁移在小行星或卫星产生的高质量白矮星尘埃盘中可能迅速发生，使星子能在寿命期内迁移穿越整个盘。
2023-06-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
Resolved Imaging of the HR 8799 Debris Disk with Herschel
我们提出了Herschel远红外和亚毫米波地图的碎片盘与HR 8799行星系统。我们解决了外磁盘发射在70，100，160和250微米，并检测磁盘在350和500微米。一个光滑的模型很好地解释了所观察到的盘发射。我们没有观察到明显的团块或不对称性与捕获的星子，这是一个潜在的后果，行星迁移的系统。我们估计圆盘偏心率必须<0.1。与Su et al.（2009）之前的工作一样，我们发现了一个有三个组成部分的盘：一个温暖的内部组成部分和两个外部组成部分，一个从100 - 310 AU延伸的微行星带，在内部边缘有一定的灵活性（+/- 10 AU），以及延伸到~2000 AU的外部晕。我们测量的磁盘倾角是26 +/- 3度，从正面在64度E的N的位置角，建立磁盘是共面的恒星和行星。盘的SED是很好的拟合黑体颗粒的半长轴位于星子带内，这表明没有小颗粒。然而，光谱从黑体（47 +/- 30 μ m）开始变陡的波长与其他A星碎片盘相比很短，这表明有可能存在于晕中的微小颗粒。PACS较长波长的数据产生较低的磁盘色温比MIPS数据（24和70微米），这意味着两个不同的晕尘埃颗粒人口。
2013-11-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Target selection for the SUNS and DEBRIS surveys for debris discs in the solar neighbourhood
碎片盘--类似于太阳系中的小行星带和柯伊伯-埃奇沃思带--到目前为止，大多数都是在100微米的热辐射短距内被识别和研究的。Herschel空间天文台和James Clerk Maxwell望远镜上的SCUBA-2照相机将允许在70至850微米处进行有效的光度测量，这使得能够探测尚未发现的较冷盘，并在与较短波长光度测量相结合时测量盘的质量和温度。SCUBA-2无偏邻近恒星（SUNS）调查和DEBRIS Herschel开放时间关键项目是免费的传统调查，观察约500个邻近恒星系统的样本。为了最大限度地发挥这些调查的遗产价值，在目标选择过程中非常谨慎。本文介绍了目标的选择过程，并提出了这两个调查的目标清单。
2009-11-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Debris disks around M dwarfs: The Herschel DEBRIS survey
本文分析赫歇尔DEBRIS巡天中94颗M矮星的PACS观测数据，发现2个debris盘，探测率2.1%±2.7%/-0.7%，指出其巡天深度较FGK星浅，相同深度下K星与M星探测率一致，质疑亮盘的代表性。
2025-02-06 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
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
Interpreting the extended emission around three nearby debris disc host stars
冷的碎片盘是围绕其宿主恒星的微行星形成过程的遗迹，类似于太阳系的埃奇-柯伊伯带。因此，它们可以被用作探测像我们这样的行星系统的起源和形成的代理。赫歇尔开放时间关键方案“近地恒星周围的尘埃”（DUNES）和“通过红外/亚毫米波无偏侦察的盘状发射”（DEBRIS）在远红外波长观测了许多邻近的类太阳恒星，试图探测其星周尘埃的发射并确定其特征。在大约$\sim$ 20%的恒星中发现了由于尘埃存在而产生的过量辐射。Herschel的高角分辨率（$\sim$ 7”FWHM，100 $μ$ m）提供了分辨邻近恒星周围的碎片带的能力，其径向范围与太阳系相当（50至100天文单位）。作为DUNES和DEBRIS巡天的一部分，我们用Herschel PACS仪器在远红外波段观测了三颗碎片盘星HIP 22263（HD 30495）、HIP 62207（HD 110897）和HIP 72848（HD 131511）。结合这些新的图像和光度与辅助数据从文献中，我们进行了同时多波长建模的光盘的径向轮廓和光谱能量分布使用三种不同的方法：单环，修改黑体，和辐射转移代码。我们目前的第一个远红外空间分辨图像的这些光盘和新的单组分碎片光盘模型。我们表征的能力的模型，以再现光盘参数的基础上，通过分析两套模拟系统（基于HIP 22263和HIP 62207数据）的赫歇尔图像的典型噪声水平的边缘解决的排放。我们发现，输入参数…
2014-08-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
The twofold debris disk around HD 113766 A - Warm and cold dust as seen with VLTI/Midi and Herschel/Pacs
温暖的碎片磁盘是一个子样本的大量人口的碎片磁盘，并显示多余的发射中红外线。在太阳型恒星周围，很少有物体显示发射功能中红外光谱观测，这是由于小，温暖的硅酸盐尘埃颗粒。这种温暖尘埃的起源可能是由几个物体之间的碰撞或由外部带的运输来解释的。我们提出并分析了新的远红外赫歇尔/Pacs观测结果，并补充了中红外（VLTI/Midi和VLT/Visir）的地基数据，这些罕见的系统之一：HD 113766 A周围的10- 1600万年前的碎片盘。我们改进了现有的模型来解释这些新的观测结果，并更好地约束尘埃及其成分的空间分布。我们强调SED建模的局限性和空间分辨观测的必要性。我们发现，该系统最好由位于第一个AU内的内盘和位于9-13 AU之间的外盘来描述，内盘受到Midi数据的良好约束。在内部尘埃带，我们以前发现的富铁结晶橄榄石颗粒仍然成立。我们没有观察到的时间变化的排放功能超过至少8年的时间跨度，在一个环境中受到强辐射压力。发射特征的时间稳定性表明，微米级的尘埃颗粒不断从同一个水库补充，亚微米级的颗粒可能耗尽。我们认为，发射功能可能来自多组分聚集体。我们讨论可能的情况下，温暖的尘埃的起源。Midi探测到的最内部区域的致密性以及尘埃成分表明，我们正在目睹部分分化的天体之间（至少）一次碰撞的结果，在一个可能因地球行星形成而变得不稳定的环境中。
2013-01-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Potential multi-component structure of the debris disk around HIP 17439 revealed by Herschel/DUNES
[摘要]目的。我们的Herschel开放时间关键计划DUNES旨在探测和表征附近类似太阳的恒星周围的碎片盘。除了对数据进行统计分析外，通过空间解析磁盘和详细的数据建模对单个对象进行详细研究是该项目的主要目标。方法.我们获得了第一个观测空间解决的碎片盘周围的类太阳恒星HIP 17439（HD 23484）使用仪器PACS和SPIRE板上的赫歇尔空间天文台。同时多波长建模这些数据连同辅助数据从文献中。结果一个标准的单组分盘模型不能同时再现70 μ m、100 μ m和160 μ m处的主轴径向轮廓。此外，从这样一个模型得出的最佳拟合参数表明，一个非常广泛的磁盘从几个金到几百个金的恒星与一个几乎恒定的表面密度，这似乎在物理上是不可能的。然而，来自数据和我们有限的理论研究的约束还不足以完全排除这个模型。另一种更合理、更适合的系统模型是由两个尘埃环组成的，其高度约为100米。30 AU和90 AU，而由于其复杂性和固有的简并性，对该模型的参数的约束较弱。结论.盘可能由至少两个具有不同空间位置的组件组成（但不一定分离），而单个宽盘是可能的，但不太可能。在我们的最佳拟合模型中，两个空间上分离良好的尘埃环表明至少存在一个高质量行星或几个低质量行星，这些行星清除了两个环之间的星子和尘埃。
2013-12-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Emission from elliptical streams of dusty debris around white dwarfs
白矮星通常被观测到有污染的大气层，有时会有明显的红外线过量，这表明正在进行的星周尘埃和岩石碎片的吸积。通常，这些碎片被认为是一个（圆形）圆盘的形式，并且来自小行星，这些小行星足够接近白矮星，被潮汐拉开。然而，理论上的考虑表明，最初占据高度偏心轨道的碎片的循环非常缓慢。因此，我们假设这些观察结果可以很容易地用留在高偏心轨道上的碎片来解释，并探索了此类碎片的特性。对于一个小行星起源于几个天文单位的一般情况下，从白矮星，我们发现，所有的潮汐碎片总是绑定到白矮星和碎片的轨道能量分布是足够窄，它执行类似的椭圆轨道，只有一个狭窄的蔓延。假设白矮星的潮汐场足以最大限度地减少碎片内的自引力和碰撞的影响，我们估计的时间超过碎片传播成一个单一的椭圆形环，我们产生玩具光谱和光变曲线从最初的中断时，碎片分布基本上是时间稳定的。最后，我们推测这些简单的考虑和观察到的这些系统的属性之间的联系，并在其他物理过程，可能会改变这个简单的图片。
2020-06-13 astro-ph.EP astro-ph.HE 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
Herschel Observations of Gas and Dust in the Unusual 49 Ceti Debris Disk
我们目前的远红外/亚毫米成像和光谱49鲸鱼座，一个不寻常的拱盘附近的年轻A1 V恒星。该系统以展示碎片盘的尘埃特性而闻名，但却展示了低质量原行星盘的气体特性。这些数据是用赫歇尔空间观测站PACS和SPIRE仪器获得的，主要是作为“原行星系统中的气体”（GASPS）开放时间关键方案的一部分。在70、160、250、350和500 μm的图像中检测到盘状尘埃排放; 49 Cet在70 μm的图像中显着扩展，首次在空间上解析了外部尘埃盘。获得了以8条原子和分子发射谱线为中心的小波长范围的光谱，包括[OI] 63 μm和[CII] 158 μm。在5σ水平上检测到CII线-这是第一次检测到来自圆盘的原子发射。尽管OI线是在赫歇尔原行星盘光谱中观察到的最亮的一条线，但没有看到其他发射谱线（Meeus et al. 2012; Dent et al. 2013）。我们提出了一个由CII排放暗示的星周原子气体的量的估计。新的远红外/亚毫米数据填补了49 Cet的先前光谱能量分布（SED）中的一个大缺口。一个新的SED的简单模型证实了盘的两个组成部分的结构：温暖的内部尘埃和寒冷的外部尘埃，产生了大部分观察到的过剩。最后，我们讨论了初步的热化学建模的49 Cet气体/尘埃盘和我们试图同时匹配几个观测结果。虽然我们还没有成功地做到这一点，但我们的研究揭示了49 Cet气体的演化状态，这些气体可能不是原…
2013-05-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Vega Debris Disc: A view from Herschel
我们提出了五个波段成像的织女星碎片光盘获得使用赫歇尔空间天文台。这些数据跨越70-500 μ m的波长范围，半高全宽角分辨率为5.6-36.9”。光盘是很好地解决在所有波段，与环结构可见70和160微米。产生了圆盘表面亮度的径向轮廓，并确定了圆盘半径为11”（~ 85 AU）。圆盘在整个波长范围内都有平滑的结构，这表明圆盘处于稳定状态，而不是最近两个大微行星碰撞造成的短暂结构。
2010-05-19 astro-ph.EP
The Structure of the β Leonis Debris Disk
我们将MMT和Keck望远镜在10 μ m处的零干涉测量与Spitzer在3至100 μ m处的光谱学、成像和光度学相结合，在宽范围的空间尺度上研究β Leo周围的碎片盘，对应于0.1至~100 AU的半径。我们还测量了近距离双星o狮子座凯克和MMT干涉仪，以验证我们的程序与这些仪器。β Leo碎片系统具有复杂的结构：1. 1 AU内的相对较少的材料; 2.）具有~600 K的色温的内部组件，由约2至3 AU的尘埃环装配;以及3.）第二个组分的色温约为120 K，由一个从约5 AU延伸到约55 AU的宽尘埃发射区拟合。与许多其他有碎片盘的A型恒星不同，狮子座β星在100天文单位附近没有一个主要的外带。
2010-09-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dusty Disks around White Dwarfs I: Origin of Debris Disks
相当一部分成熟的FGK恒星具有比太阳系外黄道光亮至少一个数量级的冷尘埃盘。由于这些尘埃必须不断补充，它们通常被认为是类似于柯伊伯带天体的残留星子的碰撞碎片。至少10%的太阳型恒星也有气体巨行星。拥有已知气体巨星或可探测到的碎片盘（或两者）的恒星比例似乎随着恒星质量的增加而增加。在这里，我们研究了长周期气体巨行星和残余星子系统的动力学演化，因为它们的宿主恒星演化出主序星，失去质量，并在残余白矮星核心周围形成行星状星云。遥远的气体巨行星和超千米大小的微行星的轨道会膨胀。在最强烈的AGB质量损失阶段，由于强烈的恒星风强烈的流体动力学阻力，亚米尺寸的粒子向它们的宿主恒星迁移。沿着它们的迁移路径，气体巨行星捕获并将亚公里大小的星子扫到它们的平均运动共振上。这些微行星也会获得适度的离心率，这取决于扰动行星的质量，恒星质量损失的速率和速度。被掠起的星子经历分裂性碰撞，导致产生具有扩展尺寸范围的颗粒。这些粒子上的辐射阻力对行星的共振屏障无效，它们形成30至150 AU大小的环，可以有效地以远红外连续谱的形式重新处理恒星辐射。我们确定了最近发现的尘埃环周围的白矮星WD 2226-210在中心的星云作为原型的磁盘，并建议这样的环可能是常见的。
2010-04-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Is there really a debris disc around $ζ^2\,\mathrm{Reticuli}$ ?
$\mathit{Spitzer}$红外过量探测表明，在Gyr-old太阳型恒星$ζ^2\,\mathrm{Reticuli}$周围存在着一个碎片盘。使用$\mathit{Herschel}$ /PACS进行的随访观察显示了双叶特征，显示亮度和位置不对称。因此，认为椎间盘边缘朝上且明显偏心。在这里，我们提出的ALMA/ACA的观察波段6和7，明确地表明，这些叶没有共同的自行与$ζ^2\,\mathrm{Reticuli}$。在这些观测中，在$ζ^2\,\mathrm{Reticuli}$周围未检测到超过$3σ$水平的通量。我们得出结论，表面亮度上限的碎片盘周围的$ζ^2\,\mathrm{Reticuli}$是$5.7\,\mathrm{μJy/arcsec^2}$在1.3毫米，和$26\,\mathrm{μJy/arcsec^2}$在870微米。我们的研究结果总体上证明了ALMA/ACA跟踪碎片盘的$\mathit{Herschel}$观测并澄清背景混淆的影响的能力。
2018-09-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Debris Disk of Solar Analogue $τ$ Ceti: Herschel Observations and Dynamical Simulations of the Proposed Multiplanet System
鲸鱼座$τ$是一颗邻近的成熟G型恒星，与我们的太阳非常相似，有一个巨大的柯伊伯带类似物（Greaves et al. 2004）和可能的多行星系统（Tuomi et al. 2013），已经与我们的太阳系进行了比较。我们目前赫歇尔空间天文台的碎片磁盘的图像，发现磁盘是解决在70和160微米，并在250微米的边缘解决。文献中的赫歇尔图像和红外测光最好使用一个宽的尘埃环来模拟，该尘埃环的内缘在1-10天文单位之间，外缘在~55天文单位，从正面倾斜35 $\pm$ 10度，并且没有明显的方位结构。我们模拟了由五个超级地球组成的紧密堆积的行星系，发现最里面的动态稳定盘轨道与观测发现的内缘一致。然而，光度模型不能排除一个盘的内边缘接近恒星1天文单位，尽管更大的距离产生更好的拟合数据。动力学模型显示，如果在5天文单位以外的轨道上增加一颗海王星或更小质量的行星，那么5行星系统是稳定的，Tuomi等人的分析不会检测到这种质量的行星。
2014-08-12 astro-ph.EP
Herschel imaging of 61 Vir: implications for the prevalence of debris in low-mass planetary systems
本文描述了由DEBRIS巡天在70- 500微米范围内对附近（8.5pc）G5 V多系外行星宿主星61 Vir进行的赫歇尔观测。这些照片显示出的辐射延伸到> 15弧秒，其形态可以用一个近边缘（倾角为77度）的径向宽（从30天文单位到> 100天文单位）的碎片盘来拟合，碎片盘的分数光度为2.7 × 10 ^-5，附近有两个不相关的源，它们在较长的波长下更为突出。在1.4GHz频率下与背景天体的偶然对准可能会造成混淆，但这颗恒星1.4”/年的自行允许斯皮策70微米的图像证实我们所解释的圆盘发射确实是拱星的。虽然星盘内缘的确切形状没有很好的限制，但在30天文单位以内的区域一定是微行星的显著减少。如果在0.5- 30天文单位的区域内有其他行星，这很容易解释，但也与碰撞侵蚀相一致。我们还发现了初步的证据表明，附近恒星周围可检测到的碎片的存在与当前径向速度调查中可检测到的最低质量行星的存在相关。在最近的60颗G恒星中，有11颗已知有行星，其中6颗（包括61颗Vir）的行星质量都小于土星，其中4颗有碎片的证据。其中一颗行星（HD 20794）的碎片是首次报道的。这一比例（4/6）高于对附近场星的预期（15%），这意味着形成低质量行星的系统也能够保留明亮的碎片盘。我们认为，这种相关性可能会出现，因为这样的行星系是动态稳定的，包括与微行星的形成过程中，微行星可以保持不受扰动的陀螺时间尺度的人口区域。
2012-06-18 astro-ph.EP
Correlations between the stellar, planetary and debris components of exoplanet systems observed by $\textit{Herschel}$
$\textit{Herschel}$ DEBRIS、DUNES和GT方案在25秒差距内观测了37颗行星宿主恒星，其高度分别为70、100和160 $μ$ m，其探测远红外过量发射的灵敏度仅比太阳系边缘-柯伊伯带高一个数量级。在这里，我们提出了一个样本的分析，使用它来更准确地确定这些系外行星的宿主恒星的尘埃排放（可能）水平，然后通过统计分析确定这些系外行星系统的各个组成部分之间的联系。我们用一个简单的两参数（$T_{d}$，$L_{\rm IR}/L_{\star}$）黑体模型（或3- $σ$上限为100 $μ$ m）拟合了最近\textit{Herschel}观测测得的通量密度。从这个统一的方法，我们计算的分数光度，径向范围，尘埃温度和光盘质量。然后，我们根据恒星属性（例如有效温度、金属丰度、年龄）绘制了计算出的尘埃亮度或上限，并确定了这些参数之间的相关性。在样本中的37颗恒星周围总共发现了11个碎片盘。在类太阳系外行星的主星周围有10个冷的碎片盘（29个$\pm$ 9%），这与DUNES发现的探测率（20. 2个$\pm$ 2. 0%）是一致的。对于碎片盘系统，尘埃温度在20至80 K之间，部分光度（$L_{\rm IR}/L_{\star}$）在2.4 $\times$ 10 $^{-6}$和4.1 $\times$ 10 $^{-4}$之间。在未检测到的情况下，我们计算了典…
2014-03-24 astro-ph.EP
A Direct Imaging Survey of Spitzer detected debris disks: Occurrence of giant planets in dusty systems
我们描述了一个联合高对比度成像调查的行星在凯克和VLT的最后一个大样本的碎片磁盘确定的斯皮策太空望远镜。在我们对斯皮策选定的30个目标进行的调查中，没有发现新的亚恒星伴星。我们将我们的观测结果与四个已发表的调查数据相结合，对130个碎片盘单星周围的行星频率进行限制，这是迄今为止最大的样本。对于一个控制样本，我们组装的对比度曲线，从几个已发表的调查，针对277颗恒星，不显示红外过度。我们假设质量和半长轴的双幂律分布形式为f（m，a）= $Cm^αa^β$，其中我们采用幂律值和行星质量和半长轴的几何平坦值。我们发现，质量为5-20 $M_{\rm Jup}$和分离10-1000 AU的巨行星在有碎片盘的恒星周围的频率为6.27%（68%置信区间3.68 - 9.76%），相比之下，没有盘的恒星的对照样本为0.73%（68%置信区间0.20 - 1.80%）。这些分布在88%的置信水平上不同，初步表明这些样品的独特性。
2017-10-11 astro-ph.EP
The first white dwarf debris disk observed by JWST
本研究利用JWST首次获取白矮星碎片盘光谱，发现WD 0145+234的星周盘正从2018年碰撞事件恢复至静息态，硅酸盐特征稳定，还发现可能指示水蚀变的碳酸盐暂现特征。
2023-12-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
A DEBRIS Disk Around The Planet Hosting M-star GJ581 Spatially Resolved with Herschel
碎片盘主要在中等和太阳质量的恒星（光谱型A-K）周围发现，但很少在低质量的M型恒星周围发现。作为赫歇尔空间天文台碎片计划的一部分，我们使用70，100和160微米的深PACS图像在空间上解决了M3型恒星GJ 581周围的碎片盘托管多个行星。这是在年轻恒星AU Mic（1200万年）周围发现的第二个空间分辨碎片盘。然而，GJ 581要老得多（2-8 Gyr），在ROSAT数据中是X射线安静的。我们将盘的轴对称模型拟合到三个PACS图像，发现最佳拟合模型是径向延伸从25+/-12 AU到超过60 AU的盘。这样一个冷的盘状物让人想起柯伊伯带，但它围绕着一颗低质量恒星（0.3 M_sol），其尘埃光度比值L_dust/L_*（\sim 10^-4）要高得多。在我们的分析中发现的磁盘的倾斜限制，使行星的质量足够小，以确保系统的长期稳定性，根据一些动力学模拟。由于GJ 581的低光度和低X射线光度，尘埃不能被辐射或风压从系统中驱逐出去。我们认为，最近在G型恒星上发现的低质量行星和碎片盘之间的相关性也适用于M型恒星。最后，已知的低质量行星，距离恒星0.3天文单位以内的行星，在恒星的年龄内不能动态地扰动盘，这表明在更远的距离上存在另一颗行星，它正在搅动盘以补充尘埃。
2012-11-20 astro-ph.EP
A search for debris disks in the Herschel ATLAS
目的：我们的目标是证明赫歇尔ATLAS（H-ATLAS）是适合于一个盲目的和公正的调查碎片盘通过识别候选碎片盘与主序星在调查的初始科学示范领域。我们发现，H-ATLAS揭示了一个人口的远红外/亚毫米源，与恒星或恒星状物体的SDSS主序星轨迹。我们验证我们的方法，通过比较最有可能的候选磁盘的已知人口的属性。研究方法：我们使用光度选择技术来识别SDSS DR 7星表中的主序星，并使用贝叶斯似然比方法来识别与这些主序星相关的H-ATLAS星表源。在这种光度选择之后，我们应用距离切割来确定最有可能的候选碎片盘，并使用UKIDSS LAS K波段图像排除污染星系的存在。结果如下：我们确定了78个H-ATLAS源与SDSS点源的主序列轨迹，其中两个是最有可能的碎片盘候选人：H-ATLAS J090315.8和H-ATLAS J090240.2。我们表明，他们是合理的候选人，通过比较其属性的碎片磁盘的已知人口。我们的初步结果表明，明亮的碎片盘是罕见的，在851颗恒星的搜索样本中只有2个候选者。我们还表明，H-ATLAS可以得出有用的上限与依巴谷星在外地的碎片盘，并概述了我们的碎片盘搜索方案的未来前景。
2010-05-17 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
Herschel's "Cold Debris Disks": Background Galaxies or Quiescent Rims of Planetary Systems?
到目前为止，探测到的与碎片盘宿主恒星相关的红外线过量在波长约100μm或更短的波长处达到峰值。然而，在赫歇尔OTKP沙丘中的31个过剩源中，有6个在160μm处显示出显著的-在某些情况下扩展-过剩发射，这大于100μm的过剩。这种过量的排放被认为是由于碎片盘比以前已知的更冷。使用几种方法，我们重新考虑是否一些甚至所有的候选人可能与无关的银河系或河外发射，并得出结论，这是极不可能的候选人代表一个真正的拱星盘。对于真正的盘，从SED推断的尘埃温度和从图像估计的盘半径都表明尘埃几乎和黑体一样冷。这就要求晶粒大于~100μm，而不管其材料成分如何。为了解释小颗粒的缺乏，我们探讨了几种可能的情况：运输为主的磁盘，磁盘的低动力学激发，和磁盘的未搅拌的原始宏观颗粒。我们的定性分析和碰撞模拟排除了前两种情况，但显示了第三种情况的可行性。我们表明，这样的磁盘可以生存十亿年，在很大程度上保持原始的大小分布。它们应该由大于毫米但小于千米的宏观固体组成。因此，至少在系统的外围区域，小行星的形成在达到“彗星”或“小行星”的大小之前就已经停止了。
2013-06-12 astro-ph.EP
Models of the Eta Corvi debris disk from the Keck Interferometer, Spitzer and Herschel
碎片盘是类似于太阳系小天体群的路标，但通常具有更高的质量和尘埃生产率。与附近恒星Eta Corvi相关的圆盘特别引人注目，因为它显示出强烈的中红外和远红外过度，尽管年龄约为1.4 Gyr。我们致力于构建一个一致的系统模型，能够解释不同的空间和光谱数据的集合。我们分析凯克干涉仪零测量和重新斯皮策和额外的分光光度数据，以及解决赫歇尔图像，以确定内部exozodi和外带的灰尘空间分布。我们详细的模型的两个组件的磁盘和尘埃的属性，从子AU规模的最外层区域，同时对一个大的参数空间拟合所有的测量。冷带的属性是一致的碰撞级联在水库的无冰星子在133 AU。它显示了沿主轴不对称的边缘证据。KIN使我们能够确定温暖的尘埃包含在一个峰值在0.2和0.8 AU之间的环中。为了使这个位置与~400 K的尘埃温度相一致，必须调用非常高的热释电尘埃，并且从微米尺寸开始的镁橄榄石颗粒的分布满足这个标准，同时提供与光谱的极好拟合。我们讨论了LBTI和近红外光谱的其他限制，并预测JWST可以揭示这个不寻常的物体以及它是否可以探测到看不见的行星。
2015-11-16 astro-ph.EP
Polarization of stars with debris disks: comparing observations with models
$Herschel$太空望远镜对附近的恒星进行了前所未有的碎片盘调查。存在于这些碎片盘中的尘埃散射并偏振光谱中可见光部分的恒星光。我们探讨什么可以学到的孔径偏振和详细的辐射转移模型与碎片盘恒星系统。我们提出了一个偏振调查，从文献中的测量，观测到的候选恒星的碎片和沙丘$Herschel$调查。我们进行了统计分析的偏振数据与检测远红外过量的$Herschel$和$Spitzer$与样本的223颗恒星。进行了蒙特卡罗模拟，以确定各种模型参数对极化水平的影响，并找到用当前仪器检测所需的质量。18颗恒星被探测到偏振度为$0.01 \le P \lesssim 0.1$ %和$\ge3σ_P$，但其中只有两颗有碎片盘。没有统计学上的显着差异被发现之间的不同群体的恒星，有，没有，和未知状态的远红外线过剩，和偏振的存在。模拟结果表明，综合偏振是相当小的，通常为$< 0.01$ %的典型群众检测到的远红外过剩的热和最温暖的磁盘。在冷盘中观察到的质量可以产生高于$0.01$ %的偏振水平，因为它们通常比更近的盘中有更多的尘埃。我们列出了五个因素，可以解释所观察到的低偏振检测率。用高精度旋光仪进行的观测应会对未分辨碎片盘的模型造成更多的限制。
2019-02-10 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
New debris disks in nearby young moving groups
附近年轻的移动星群成员中有相当一部分拥有星周碎片尘埃盘。由于它们的接近和年轻，这些盘是研究碎片尘埃和星子带早期演化的有吸引力的目标。在这里，我们提出了70和160 $μ$米的观测31个系统中的$β$ PIC移动集团，并在杜鹃座，钟表协会，天鸽，船底座和阿古斯协会，使用赫歇尔空间天文台。这些恒星以前都没有在远红外波段被观测到。我们的赫歇尔测量得到了来自WISE卫星的整个样品的光度测量的补充，以及一个源HD 48370的亚毫米/毫米连续数据的补充。我们发现了六颗红外线过剩的恒星，其中四颗是新发现的。通过将我们的新发现与文献结果相结合，我们研究了所选群体中类太阳成员周围碎片盘的发生率和一般特征。在HD 38397、HD 48370、HD 160305和BD-20 951周围新发现的尘埃盘的尘埃温度<45 K，代表了这个样本中最冷的尘埃。对于HD 38397和HD 48370，在70 $μ$ m PACS图像中可分辨发射，这些盘的估计半径约为90 au。这三个系统与众所周知的围绕HD 61005的盘体一起，代表了围绕选定星系群年轻G型成员的已知碎片盘体群中质量最高的一端。在尘埃含量方面，它们类似于古代太阳系的假设碎片盘。
2016-06-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Herschel HIFI observations of ionised carbon in the β Pictoris debris disk
背景：已知$\sim$ 2000万年前的主序A星β Picture周围的尘埃碎片盘含有气体。有证据表明，气体的第二次起源，而不是最初的原行星盘的直接残留物，尽管主要的气体产生机制至今尚未确定。观测到的C和O相对于金属元素（如Na和Fe）的太阳丰度过多的起源也不清楚。目的：我们的目标是限制C在盘的空间分布，从而限制气体的起源和丰度模式。方法：我们使用Herschel上的HIFI仪器观察和光谱解析β Pic碎片盘在158 $μ$ m处的CII发射。假设开普勒旋转，我们使用光谱分辨线轮廓来约束气体的空间分布。结果：我们发现，大部分的气体位于$\sim$ 100 AU或以上。我们估计碳气体的总质量为$1.3\times10^{-2}$ M $_\oplus$。数据表明，更多的气体位于盘的西南侧，而不是东北侧。这些数据与混合良好的气体的假设（整个磁盘恒定的C/Fe比）是一致的。假设一个简化的吸积盘模型的空间轮廓，我们发现它与观测结果的拟合度明显更差。结论：由于大部分气体是在30天文单位之外发现的，我们认为被称为“下落蒸发体”的彗星物体不太可能是气体的主要来源;从颗粒碰撞或光解吸产生的可能性似乎更大。观测结果与简化的吸积盘模型的不相容性可能有利于对C和O过量的优先耗尽解释。对空间分布的更严格的限制将从609 $μ$ m处CI的ALMA观测中获得。
2014-03-13 astro-ph.EP
Activity in White Dwarf Debris Disks II: WISE Mission Traces a Decade of Disk Evolution and Persistence
University College London（伦敦大学学院）；Smithsonian Astrophysical Observatory（史密森尼天体物理台）
利用WISE 14.5年多历元数据，发现52颗含尘白矮星碎片盘普遍存在亮度变化且红外超持续，通量长期偏向减小，支持尘埃逐渐耗损，并揭示盘光度与钙丰度正相关。
2026-09-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Highly structured inner planetary system debris around the intermediate age Sun-like star TYC 8830 410 1
我们提出了详细的描述，非常尘土飞扬的主序星TYC 8830 410 1。这个系统内有行星系尘埃（Tdust~300 K），其红外光度分数约为1%。中红外光谱揭示了一个强大的，温和的结晶固态发射功能。TYC 8830 410 1（光谱型G9 V）有一个49.5”的M4型伴星，与它同向运动和同距离，我们估计系统年龄约为6亿年。TYC 8830 410 1还经历了由ASAS-SN、TESS检测到的“勺”状调光事件，并通过LCOGT进行了更详细的表征。这些反复出现的日食表明，除了各种较小的尘埃结构外，至少还有一个大约恒星大小的尘埃云围绕恒星运行。围绕TYC 8830 410 1轨道运行的物质的极端性质表明了戏剧性的尘埃产生机制，可能包括类似于被认为形成地球-月球系统的巨型撞击事件，尽管这些过程被认为在太阳系中结束了数亿年。TYC 8830 410 1有望在我们对极端尘埃内部行星系统的起源，结构和演化的理解方面取得重大进展。
2021-10-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Probing for Exoplanets Hiding in Dusty Debris Disks: Disk Imaging, Characterization, and Exploration with HST/STIS Multi-Roll Coronagraphy
外行星系统中星周碎片的空间分辨散射光图像限制了这些系统中尘埃粒子的物理性质和轨道。他们还告知共同轨道（但看不见）的行星，系统架构和力量扰动星光散射CS材料。使用HST/STIS光学日冕仪，我们已经完成了一个方案的观测阶段，研究尘埃的空间分布在10 CS碎片系统，和一个“成熟”的原行星盘都与HST谱系，使用PSF减去多辊日冕仪。这些观测探测了最近恒星的星心距离> 5 AU，同时解析了远远超出的盘子结构，对应于我们太阳系中的巨行星和柯伊伯带区域。他们还揭示了在较大的星心距离上的漫射非常低的表面亮度尘埃。我们提出了新的结果，包括较暗的磁盘，如HD 92945确认，更好地揭示，存在一个狭窄的内部碎片环内一个较大的弥漫尘埃盘。其他具有环状子结构、显著不对称性和复杂形态的盘包括：HD 181327，其喷出物来自最近在外柯伊伯带的大规模碰撞; HD 61005建议与本地ISM相互作用; HD 15115和HD 32297，也在环境相互作用的背景下讨论。这些盘和HD 15745表明，碎片系统的演变不能孤立地看待。对于AU Mic的边缘盘，面外表面亮度不对称性在> 5 AU可能暗示一个或多个行星扰动。Mp Mus原行星盘的时间分辨图像提供了盘照明的空间分辨时间变化。这些和其他来自我们计划的新图像使我们能够在太阳系的背景下直接比较这些系外行星碎片系统的结构。
2014-07-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
Five New Post-Main-Sequence Debris Disks with Gaseous Emission
对岩石微行星碰撞演化的产物-碎片盘的观测可用于追踪各种恒星类型的行星活动。恒星演化最常见的终点也不例外，因为在几十颗白矮星周围观察到了碎片盘。但是，主序后的碎片盘不是行星的形成，而是行星毁灭的标志，这导致了残余微行星的潮汐分裂产生了紧凑的碎片盘。在这项工作中，我们提出了五个新的碎片盘周围的白矮星气体碎片的排放发现。所有五个系统都显示出尘埃碎片产生的过量红外辐射、气体碎片产生的发射谱线和大气吸收特征，表明富含金属的碎片正在不断增加。在四个系统中，我们检测到多种金属物质的发射，其中一些发生在强度和过渡以前看不见的碎片盘周围的白矮星。我们第一年的光谱跟踪暗示了未来可以研究的发射谱线的强烈变化，扩大了这些后主序星碎片盘所展示的现象的范围。
2020-10-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
An interferometric study of the Fomalhaut inner debris disk. I. Near-infrared detection of hot dust with VLTI/VINCI
主序星周围尘埃碎片盘的最里面部分目前知之甚少，因为它们与母星的对比度很高，角距很小。使用近红外干涉测量，我们的目标是检测附近的A4 V星北落师门周围的热尘埃的签名，这已经被认为是除了位于约140 AU的冷尘埃环外，还含有一个温暖的尘埃群。在VLTI的VINCI仪器获得的档案数据被用来研究北落师门系统的条纹能见度在投影基线长度从4米到140米的K波段。在短基线上观察到的唯一恒星光球层的预期能见度明显不足。这被解释为星周辐射的特征，相对于恒星光球层产生0.88% +/- 0.12%的相对通量。虽然我们的干涉测量数据不能直接约束的形态的多余的发射源，从文献中的补充数据，使我们能够放弃轴外的点状物体作为源的拱星发射。我们认为，热尘埃颗粒位于北落师门6 AU内的热辐射是最合理的解释检测到的过剩。我们的研究还提供了一个修正的边缘变暗的北落师门直径（2.223 +/- 0.022 mas），考虑到解决拱星发射的影响。
2009-08-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Discovery of the Fomalhaut C debris disc
北落师门是最有趣和研究最充分的邻近恒星之一，拥有至少一颗行星，一个壮观的碎片环，和两个遥远的低质量恒星同伴（TW PsA和LP 876-10，又名。北落师门B & C）。我们观测了赫歇尔的两个伴星，虽然在第二个伴星TW PsA周围没有发现圆盘，但我们在北落师门系统中发现了第二个碎片圆盘，在LP 876-10周围。这只是在多星系中发现的两个碎片盘的第二个例子，这两个碎片盘都相对较宽（HD 223352/40的$\gtrsim$ 3000 AU和北落师门/LP 876-10的158 kAU [0.77 pc]）。这个圆盘温度较低（24 K），相对较亮，光度分数为$L_{\rm disc}/L_\star = 1.2 \times 10^{-4}$，代表了罕见的M矮星周围的碎片圆盘。进一步的工作应该试图找出北落师门系统中两个圆盘的存在是否是巧合，也许仅仅是因为相对年轻的系统年龄为4.4亿年，或者恒星成分是否动态相互作用，系统是否比现在看起来更复杂。
2013-12-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Radiation pressure clear-out of dusty photoevaporating discs
原行星盘分散的理论模型预测的阶段，光蒸发已截断光盘在几个AU，创建一个压力陷阱，这是灰尘丰富。先前的模型预测这一阶段可能是长期的（~百万年），与观测限制相反。我们表明，尘埃在压力阱中可以从光盘施加一个显着的加速辐射压力，因此径向速度，小尘埃粒子，居住在光盘的表面层。压力阱中的尘埃不会受到径向漂移的影响，因此它可以生长到足以破碎的尺寸。因此，从表面层去除的小颗粒被较大颗粒的碎片所取代。这种联系意味着辐射压力可以耗尽所有颗粒大小的灰尘。通过结合1D和2D模型，以及长期的模型，遵循光盘的长期演变，我们表明，辐射压力可以耗尽灰尘的压力陷阱创建的光蒸发在~ 1 e5年，而光蒸发创建的空腔仍然驻留在10秒的AU。在这一阶段的辐射压力去除尘埃，光盘是丰富的气体和尘埃耗尽和径向光学薄恒星光，具有类似于一个丰富的气体，年轻的碎片盘观测签名。事实上，许多被归类为拥有碎片盘的年轻恒星（年龄<1000万年）可能是经历了这一过程的盘。
2019-06-10 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
Herschel images of Fomalhaut. An extrasolar Kuiper Belt at the height of its dynamical activity
北落师门是一颗年轻的恒星，被怀疑拥有一个婴儿行星系统，散布着一个或多个尘埃碎片带。我们目前的远红外图像与赫歇尔空间天文台获得的角分辨率在5.7和36.7弧秒之间的波长在70和500微米。这些图像非常详细地显示了主要的碎片带。即使在高空间分辨率下，带也显得平滑。带和中心恒星之间的区域并不缺乏物质;这里也观察到热辐射。此外，在恒星的位置，过量的发射被检测到。我们使用的动力学模型与辐射传输工具来推导出的碎片盘的参数。我们包括详细的模型的尘埃颗粒与辐射的相互作用，辐射压力和温度的测定。将这些模型与图像中包含的空间分辨温度信息进行比较，使我们能够对将被辐射压力吹出系统的颗粒的存在进行强有力的约束。我们用它来推导系统的动力学参数。该带的出现指向一个非常活跃的系统，在这个系统中，尘埃颗粒在充满动态激发的星子的狭窄区域中以非常高的速率通过碰撞级联产生。尺寸低于吹出尺寸的灰尘颗粒大量存在。每天有相当于2000颗1公里大小的彗星被摧毁，这些彗星来自一个相当于110个地球质量的彗星库。通过比较它们的散射和热性质，我们发现尘埃颗粒是蓬松的聚集体的证据，这表明彗星的起源。在恒星所在位置的过量辐射可能是由具有一定温度范围的热尘埃产生的，但也可能是由于来自恒星风的气态自由辐射。
2012-04-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Resolving Structure in the Debris Disk around HD 206893 with ALMA
碎片盘是围绕着主序星的细小尘埃带，是由微行星之间的碰撞产生的。HD 206893是已知仅有的两颗拥有直接成像的棕矮星的恒星之一，在这种情况下，预计距离为10.4 au。在这里，我们解决的结构在碎片盘周围的HD 206893在角分辨率为0.6”（24 au）和波长为1.3毫米的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）。我们观察到一个宽盘，半径从<51 au到194^{+13}_2} au。我们用一个连续的、有间隙的、双幂律的表面密度分布模型来模拟这个盘，并发现了强有力的证据，表明在半径为70 au附近的表面密度分布中存在一个局部极小值，这与盘内半径为63^{+8}_{-16} au、宽度为31^{+11}_{-7} au的间隙相一致。在其他四个碎片盘中观察到了有间隙的结构-基本上每隔一个用ALMA以足够的角分辨率和灵敏度观察到的径向分辨碎片盘都有间隙结构-这可能表明存在另一个行星质量的伴星。
2021-01-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dusty Planetary Systems
广泛的恒星光度测量显示，许多主序星在红外线和超过恒星光球层的更长波长处显示出辐射;这种辐射被认为来自星周尘埃。尘埃盘的存在是通过红外到毫米波长的空间分辨成像（追踪尘埃热发射）和光学到近红外波长的空间分辨成像（追踪尘埃散射光）来确认的。由于这些尘埃粒子的预期寿命比恒星的年龄（> 1000万年）短得多，因此推断这些固体物质不是原始的，即来自恒星诞生的气体和尘埃的胎盘云的剩余物，而是由产生尘埃的微行星补充的。这些微行星类似于我们太阳系中的小行星、彗星和柯伊伯带天体（KBO），它们产生行星际尘埃，产生黄道光（追踪太阳系碎片盘的内部成分）。这些“碎片盘”的存在，围绕着质量、光度和金属丰度范围很广的恒星，有或没有双星伴星，证明了微行星的形成是一个强大的过程，可以在各种条件下发生。本章分为两部分。第一部分讨论了对太阳系碎片盘的研究和对其他恒星周围碎片盘的研究如何能够帮助我们了解行星系的形成、演化和多样性，揭示了微行星形成的频率和时间、微行星的位置和物理性质、长周期行星的存在以及系统的动力学和碰撞演化。第二部分审查了在碎片盘的无气体环境中影响尘埃颗粒的物理过程及其对尘埃颗粒大小和空间分布的影响。
2012-05-07 astro-ph.EP
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
From Pebbles and Planetesimals to Planets and Dust: the Protoplanetary Disk--Debris Disk Connection
在原行星盘中观察到的碎片盘和突出环的轨道距离和探测率相似，这表明这些结构之间存在潜在的联系。我们用新的计算方法探索这种联系，这些计算方法遵循鹅卵石和微行星环的演变，因为它们成长为行星并产生尘埃碎片。根据初始固体质量和微行星形成效率，计算结果预测了产生的行星质量和伴随的碎片特征的不同结果。当与碎片盘的发病率作为光度和时间的函数进行比较时，模型结果表明，已知的明亮冷碎片盘的人口可以用固体环来解释，这些固体环具有为原行星盘环推断的（高）初始质量和与当前的星子形成理论相一致的适度的星子形成效率。这些结果支持了大的原行星盘环演化为已知的冷碎片盘的可能性。推断出的强大的演化联系原行星盘与大环和成熟的恒星与冷碎片盘意味着剩余的大多数人口的低质量的恒星与紧凑的原行星盘留下的大半径的残留固体只有适度的质量，并主要发展成成熟的恒星没有超过30 au的可检测的碎片。这里概述的方法说明了如何将观测与详细的固体演化模型相结合，强烈地约束了盘固体的全球演化和基本的物理参数，如星子形成的效率和原行星盘中可能存在的看不见的固体水库。
2021-11-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Coplanar Circumbinary Debris Disks
我们提出了解决赫歇尔图像的circumbinary碎片磁盘中的α CrB（HD 139006）和β三（HD 13161）系统。我们发现，这两个磁盘是一致的，正在与二元轨道平面对齐。虽然来自双星的长期扰动可以使盘对准，但在这两种情况下，在盘被分辨的距离处的对准时间大于恒星年龄，因此我们得出结论，共面性是原始的。这两个圆盘都不能被建模为窄环，需要扩展的径向分布。为了同时满足α CrB盘的Herschel和中红外图像，我们构建了一个从1- 300 AU延伸的模型，其径向轮廓与由双星长期扰动激发的星子碰撞的图片大致一致。然而，这个模型也与其他机制的搅拌一致，例如冥王星大小的物体的形成。Beta Tri磁盘型号从50- 400 AU扩展。一个耗尽（而不是空的）内部区域的模型也再现了观测结果，并与二元和其他搅拌机制相一致。作为建模过程的一部分，我们发现Herschel PACS光束在70 μ m处的变化高达10%，在100 μ m处的变化为几个%。因此，70 μ m的变化可能会妨碍图像解释，特别是对于分辨率很差的物体。将环绕双星碎片盘的方向与双星平面进行比较的系统现在有四个。需要更多的系统，但一个图片，其中磁盘周围非常接近的二进制文件（阿尔法CrB，β三，和HD 98800，与周期的几个星期到一年）是对齐的，和磁盘周围更广泛的二进制文件（99赫，与50年的周期）是不对齐的，可能会出现。这张图片…
2012-08-08 astro-ph.EP astro-ph.IM
Gas emission from debris disks around A and F stars
在一些碎片盘系统中发现了气体。这种气体可能是由晶粒升华或晶粒光解吸产生的。它通过大量的电荷和热交换与周围的尘埃颗粒相互作用。因此，研究这种气体的化学成分和物理状态可以揭示许多关于这些碎片盘中尘埃成分的信息。我们已经产生了一个新的代码，onceptor，以解决气体排放的尘埃气体贫磁盘周围的A-F恒星。该代码自洽地计算气体电离和热平衡，特别注意加热/冷却机制。然后通过原子/离子能级的统计平衡计算产生每个物种（直到锌）的线发射光谱。对于类似于所观察到的β Picture气体盘的参数，我们发现气体主要由尘埃颗粒的光电发射加热，并主要通过CII 157.7微米线发射冷却。气体可以被加热到比灰尘的温度更高的温度，并且在某些情况下可以达到热逃逸的温度。主要的冷却线，CII 157.7微米，应该可以被赫歇尔在这些磁盘中检测到，而OI 63.2微米的线太微弱了。我们还研究了冷却线通量对各种磁盘参数的依赖关系，特别是赫歇尔，SOFIA和ALMA提供的中/远红外和亚毫米波长的热线发射的灵敏度大大提高。这些新仪器将提供许多关于尘埃碎片盘的新信息。
2010-07-20 astro-ph.EP
Circularization of tidal debris around white dwarfs: implications for gas production and dust variability
白矮星（WD）污染被认为是由行星体的潮汐破坏引起的。最初的碎片流是非常偏心的，而观测证据表明圆盘是圆形的或接近圆形。在这里，我们提出了一种新的机制来弥合这一差距，并表明，碎片可以迅速循环通过灰尘或气体阻力时，他们与一个预先存在的光盘相互作用。我们假设，潮汐流主要由小的粘性碎片的大小范围为10-1000米，能够抵抗WD潮汐力，而光盘跨越一个广泛的质量范围。我们提供了一个分析模型，伴随着N-体模拟，并找到一个大的参数空间的碎片大小和轨道分离，导致完全圆化。对于质量小几个数量级的光盘，部分圆化是可能的。我们发现，尘埃引起的循环固有地产生气体作为潮汐碎片碰撞蒸发预先存在的尘埃沿其路径。我们表明，正在进行的气体生产有更高的概率发生在早期阶段的潮汐破裂事件，由于事实上，较小的碎片是第一个循环。然而，随着潮汐流的成熟，间歇性天然气生产变得更有可能。这可以解释为什么只有一小部分含有灰尘光盘的系统也有观察到的气体成分。此外，相互作用产生碎片侵蚀碰撞粉碎，溅射，升华和可能的冲压压力。碰撞散射的物质可能会形成一个薄的尘埃光环，该光环通过PR阻力演变，与观察到的红外变化一致。
2021-01-18 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
VLT/SPHERE survey for exoplanets around young, early-type stars including systems with multi-belt architectures
前序星和主序星周围的尘埃碎片盘是微行星和系外行星存在的潜在标志。因此，巨大的行星形成预计将在磁盘的演变中发挥关键作用。这是间接证实了现有的亚毫米近红外图像的年轻的原行星和冷却尘埃碎片盘周围的主序星通常显示大量的空间结构。最近发现的大部分巨行星影像都是在拥有星周盘的年轻早期型恒星周围发现的。在这种情况下，我们已经进行了一个直接成像计划，旨在最大限度地提高我们发现巨行星的机会，并瞄准了22颗年轻的早期恒星。其中约一半显示出多带结构的迹象。利用SPHERE的IRDIS双波段成像仪和IFS积分场摄谱仪获取了高亮度日冕差分近红外图像，对这些年轻、尘埃、早型恒星的近距离环境进行了系统的研究。我们证实了在HIP 34276、HIP 101800和HIP 117452周围探测到的伴星是稳定的背景源和双星伴星。HIP 8832、HIP 16095和HIP 95619周围的伴随候选物被确定为背景污染。对于我们推断存在碎片带的恒星，可以计算出清除碎片间隙所需的行星的理论最小质量。动态质量极限至少为$0.1 M_J$，并且可以超过$1 M_J$。直接成像数据通常对行星敏感，低至1 $''$的$\sim 3.6 M_J$，最好的情况下是$1.7 M_J$。这两个限制严格限制了每个目标周围可能存在的行星系。这些系统可能会被下一代行星成像仪探测到。
2020-06-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
