Dusty Exoplanetary Debris Disks in the Single-Temperature Blackbody Plane
我们提出了大量的金属污染的白矮星,也主机红外明亮的尘埃碎片盘,已知是一个活跃的系外行星吸积源的直接签名的样品分析。我们探索这些系统在一个单温黑体平面,定义为温度和半径的单温黑体安装到红外过量的相对位置。我们发现,少数的尘埃系统,也主机气体碎片的排放聚集沿高温边界的尘埃盘区域中的单温黑体平面。我们讨论了这个边界的解释,并提出了单温黑体平面选择技术,用于未来有针对性的搜索气体排放。
2018-09-19 astro-ph.SR
An unusually large gaseous transit in a debris disc
我们提出了一个异常大的瞬态气体吸收在几个电离物质的碎片盘星HD 37306使用高分辨率的光谱检测。我们一直在分析大量的碎片盘样本,寻找星周气体爆炸,目的是确定碎片盘中气体的频率。HD 37306突出显示了叠加在几个光球Ca ii,Fe ii和Ti ii线上的非常广泛的反射。与典型的系外彗星凌日不同,观测到的彗星凌日至少持续了8天。在这里,我们分析了该事件的同步光谱和光度数据,并评估了可能解释观察到的特征的不同场景。我们的结论是,最有可能的情况可能是系外彗星分裂释放出大量的气体接近恒星,产生一个掩星的“环”/“环面”形状。
2019-10-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Variable Emission from a Gaseous Disc around a Metal-Polluted White Dwarf
我们提出的发现强烈可变的发射线从周围的气体盘DA白矮星SDSS J1617+1620,一颗恒星以前发现有一个红外过量指示尘埃碎片盘形成的潮汐破坏的岩石行星体。2006-2014年期间获得的时间序列光谱显示,2008年出现了强双峰Ca II发射线。在早期的观测中,这些谱线充其量是微弱的,在我们监测的剩余时间里,它们单调地逐渐消失。我们的观测结果是明确的证据表明,在演变的行星系统的碎片环境的短期变化。对这种异常变化的可能解释包括一个单一的小岩石星子或来自高度偏心碎片尾部的物质对尘埃盘的影响。来自发射线的通量的增加足以在正在进行的和未来的大面积时域调查的宽带测光中检测到类似的事件。
2014-09-10 astro-ph.SR
Non-LTE spectral models for the gaseous debris-disk component of Ton 345
对于一小部分具有碎片盘的单个白矮星,发现了额外的气体盘。尘埃和气体都被认为是由行星体的分裂产生的。太阳系外行星物质的组成可以直接在气体盘成分中进行分析,而盘的动力学可以通过研究Ca II红外发射三重态的时间行为来获得,这是气体盘的标志。我们获得了第一个以氦为主的白矮星的新光谱,并发现了一个气体盘(Ton 345),并模拟了由碳,氧,镁,硅,硫和钙组成的粘性气体盘的非LTE光谱,这些气体盘具有太阳系小行星的典型化学丰度。铁及其可能的线覆盖效应对模型结构和光谱能量分布的影响仍然被忽略。一组模型具有不同的半径,有效温度,和表面密度,以及南极和散装地球丰度进行了计算,并与所观察到的线轮廓的钙II红外三重。我们的模型表明,Ca II发射源于一个相当窄的气体环,径向范围R=0.44-0.94 Rsol,均匀的表面密度σ =0.3 g/cm ~ 2,有效温度Teff=6000 K。通常假设的污染白矮星光球层丰度的化学混合物--类似于地球的物质组成--在模型中产生了未观测到的发射线,因此必须加以改变。我们没有检测到任何时间尺度上的线轮廓的变化,但我们确认了在过去十年的长期趋势的红蓝不对称的双峰线。
2014-11-05 astro-ph.SR
Observations and NLTE Modeling of the Gaseous Planetary Debris Disk around Ton 345
单个白矮星周围的碎片盘被认为是被潮汐力破坏的行星体的残骸。由此产生的尘埃的持续吸积允许检测白矮星光球中的行星物质,并得出其化学成分的结论。作为替代方案,组成原则上可以直接从盘的有时另外观察到的气体组分的发射谱线确定。为此,我们进行光谱建模与我们的非LTE代码的吸积盘。我们已经获得了Ton 345的新观测结果,以寻找盘线轮廓的长期和短期变化。我们发现,突出的红紫不对称的钙II红外三线态几乎消失。毫无疑问,一夜之间的线轮廓变化是看不到的。
2012-10-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Serendipitous Discovery of Nine White Dwarfs With Gaseous Debris Disks
从基于盖亚DR 2数据库的目录中选择的白矮星的光学光谱观测揭示了9个新的气体碎片盘,它们围绕单个白矮星运行,比以前已知的样本增加了两倍。对于每个来源,我们提出了气体排放线确定和基本的恒星参数,包括低分辨率光谱线的丰度。主要发现包括:(1)最冷的白矮星(Teff~ 12,720 K)具有气体盘;这颗恒星WD 0145 +234据报道最近经历了一次红外爆发;(2)来自多个元素的气体发射在速度空间中共存,表明不同元素混合良好;(3)对SDSSJ 0006 +2858的发射结构高度不对称,对另外两个体系的发射结构可能不对称;(4)总样本由大约25%的DB和75%的DA白矮星组成,与野外种群中发现的主要大气类型的总体分布一致;(5)在GaiaJ 0611 -6931的光谱中出现了从未见过的Na发射线,在WD 0842 +572的光谱中出现了Mg、Ca和Fe的半禁戒发射线,在两颗星中还出现了Si的发射线。目前已知的气体碎片盘系统样本明显偏向北半球的恒星,这表明在南半球有十几颗发射线恒星等待被发现。
2020-10-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
White dwarfs with planetary remnants in the era of Gaia I: six emission line systems
具有来自气体碎片盘的发射线的白矮星是行星残骸宿主的最罕见的例子之一,但同时它们也是研究行星系统最后演化阶段的关键对象。利用在盖亚DR 2中发现的大量白矮星,我们正在进行行星遗迹的调查,在这里我们提出了我们搜索的第一个结果:六个带有气体碎片盘的白矮星。这是第一次出版物,重点是这些物体的主要观测特性,并突出了它们最独特的特征。有三个系统特别突出:WDJ 084602.47 +570328.64显示出异常强烈的红外过量,这与几何上薄而光学上厚的尘埃碎片盘的标准模型不符; WDJ 213350.72 +242805.93是已知的最热的气体碎片盘主体,Teff=29282 K;和WDJ052914.32-340108.11,其中我们识别了来自五种元素的51条发射线的记录数量。这些发现揭示了气体碎片盘系统的潜在多样性,使这些物体的总数达到21个。有了这些数字,我们现在可以开始将这些系统的属性作为一类对象来看待,而不是逐个案例。
2021-05-18 astro-ph.SR
Detection of submillimeter-wave [C I] emission in gaseous debris disks of 49 Ceti and Beta Pictoris
我们用阿塔卡马亚毫米望远镜实验的10米望远镜探测到了49个鲸鱼座和β-Picturistic的气体碎片盘中的[C I] 3 P1 - 3 P0发射,这是首次探测到这种发射。[C I]的谱线轮廓与用同一台望远镜和阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵观测到的CO(J=3-2)的谱线轮廓相似。这一结果表明,原子碳(C)与CO共存的碎片盘,并可能通过光分解的CO。假设一个光学薄[C I]发射与激发温度范围从30至100 K,鲸四49和毕赤座β的碳柱密度分别为(2.2 ± 0.2)× 10^17和(2.5 ± 0.7)× 10^16 cm^-2。因此,Ceti 49和Picture Beta的C/CO柱密度比分别为54 ± 19和69 ± 42。这些比值比分子云和扩散云高一个数量级。C与CO的异常高的比率可能归因于缺乏从C有效地再生CO分子所需的H2分子。这个结果意味着气体盘中有少量的H2分子;即,来自尘埃颗粒的二次气体有明显的贡献。
2017-03-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA continuum observations of a 30 Myr old gaseous debris disk around HD 21997
年龄超过1000万年的恒星周围的星周盘预计是缺乏气体的。然而,有两个例子的旧(30-40百万年)碎片状磁盘包含可检测到的冷CO气体量。在这里,我们提出了ALMA和赫歇尔空间天文台观测这些磁盘之一,围绕HD 21997,并研究尘埃的分布和起源及其与气体的联系。我们的ALMA连续图像在886微米清晰地解决了一个广泛的发射环的直径约4.5角秒,添加HD 21997到十几个碎片磁盘解决(亚)毫米波长。用辐射转移代码对ALMA图像的形态进行建模,结果表明其内外半径为~55和~150 AU,尘埃质量为0.09 M_Earth。我们的数据和模型暗示了一个延伸的寒冷的环外围。与在磁盘中的CO气体的形态比较,揭示了一个内部的无尘孔,但可以检测到气体。基于尘埃颗粒的寿命,我们建议,这个气体盘的尘埃含量是由星子产生的第二个来源。由于气体成分可能是原始的,HD 21997是已知的第一个混合环星盘的例子之一,这是迄今为止很少研究的环星盘演化的晚期阶段。
2013-10-18 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
Evidence for eccentric, precessing gaseous debris in the circumstellar absorption towards WD 1145+017
我们提出的时间序列光谱揭示了白矮星WD 1145+017的拱星线轮廓的变化。在2.2年的时间里,光谱显示了星周吸收的完全速度逆转,从2015年4月的强烈红移到2017年6月的强烈蓝移。吸收的深度也各不相同,在同一时期增加了两倍。线轮廓的戏剧性变化是一致的偏心拱星气体环进行广义相对论进动。随着环的近心点的参数相对于视线的变化,过境气体从2016年的后退转变为2017年的接近。基于所支持的模型中的岁差时间尺度,我们对未来几年的谱线轮廓进行了预测。对WD 1145+017的光谱监测将测试这些预测,并有助于开发更准确的白矮星吸积盘模型。
2017-12-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Global Models of Runaway Accretion in White Dwarf Debris Disks
越来越多的白矮星(WD)样本伴随着过量的红外辐射,这表明它们被一个致密的固体碎片尘埃盘包围。这种“WD碎片盘”被认为源自小行星或其他小天体的潮汐破裂,但将物质输送到WD表面的确切机制仍不清楚,特别是在推断金属吸积率最高的系统中,dM_Z/dt约为1 e8 - 1 e10 g/s。在这里,我们提出了全球随时间变化的WD碎片磁盘的气体和固体成分的耦合演化计算。向内传输的固体(最初由于PR阻力)在WD半径数十处升华,产生气体源,该气体源在WD表面上增生并在半径上向外粘性扩散,在那里它与固体盘重叠。如果固体盘和气体盘之间的空气动力学耦合足够强(和/或气体粘度足够弱),则气体在升华半径附近积聚的速度比其粘性扩散的速度更快。由于阻力引起的固体吸积的速率随着气体密度而增加,这导致失控的吸积过程,在此期间WD吸积速率达到比仅通过PR阻力可以实现的高数量级的值。我们探讨了WD碎片盘在各种物理条件下的演化,并计算了所观测到的吸积率dM_Z/dt的预测分布,发现与当前的样本有合理的一致性。虽然逃逸吸积所需的条件最好是勉强满足圆形气体和固体盘之间的空气动力阻力的最低水平,存在其他更强形式的固气耦合-如将导致如果气体盘只是轻微偏心-大大增加逃逸吸积的可能性。
2012-02-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
X-raying the AU Microscopii debris disk
AU Mic是一个年轻的,附近的X射线活跃的M矮星,边缘有碎片盘。碎片盘是通常围绕在前主序星周围的气体盘的继承者,这些气体盘在其宿主恒星生命的最初几个百万年之后形成,据推测,这时候也发生了行星形成。由于X射线透射光谱对吸收体的化学成分很敏感,原则上可以探测到AU Mic的碎片盘造成的恒星光谱特征。我们从我们的高分辨率钱德拉LETGS X射线光谱得到的上限与紫外吸收测量的上限在同一个量级上,这与AU Mic的碎片盘具有一个内孔的想法一致,该内孔只有非常低密度的亚微米尺寸的颗粒或气体。
2010-03-29 astro-ph.SR
A Spitzer Space Telescope Study of the Debris Disks around four SDSS White Dwarfs
我们目前的斯皮策太空望远镜数据的四个孤立的白矮星,以前已知的港口拱气体盘。IRAC测光显示,在所有的系统,SDSS 0738 +1835,SDSS 0845 +2257,SDSS 1043 +0855和SDSS 1617 +1620中,都有明显的红外过量,这表明这些磁盘的尘埃扩展。在SDSS 0738、SDSS 0845和SDSS 1617中看到的4.5微米的过量分别是白矮星贡献的7.5、5.7和4.5倍。相比之下,在SDSS 1043中,测得的4.5微米处的通量密度仅为白矮星贡献的1.7倍。我们比较测得的IR过剩的系统模型的几何薄,光学厚的磁盘,并发现,我们能够匹配测得的SED的不确定性在3 σ内,虽然磁盘与不切实际的热内尘埃温度一般提供了更好的拟合比那些低于尘埃升华温度。对SDSS 1043 +0855附近缺乏尘埃的可能解释进行了简要讨论。包括我们之前对SDSS 1228 +1040的研究,所有五颗具有气体碎片盘的白矮星周围都有大量的尘埃。很明显,气体和尘埃可以在这些相对温暖、相对年轻的白矮星周围共存。
2012-02-28 astro-ph.SR
Another one grinds the dust: Variability of the planetary debris disc at the white dwarf SDSS J104341.53+085558.2
我们报告了9年的光谱的金属污染的白矮星SDSS J104341.53+085558.2,它提出了形态的变化的8600 Ca II三重态发射的气体成分的碎片盘的线轮廓。在另外两个拥有气体盘的系统中也观察到了Ca II三重态形状的类似变化,并且可能与相同的机制有关。我们报告了在SDSS J1043+0855的光球层中检测到的碎片的Mg、Si和Ca丰度,对O和Fe设置了上限,并得出了(2.5 - 12)x $10^8$ g/s的吸积速率,与在其他具有检测到碎片盘的系统中发现的吸积速率一致。的Mg/Si比和上限的Fe/Si比的吸积材料大致同意那些发现的地壳。我们还回顾了观测到的具有行星碎片盘的白矮星的变化范围。
2016-07-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gaseous Material Orbiting the Polluted, Dusty White Dwarf HE1349-2305
我们提出了新的光谱观测污染,尘埃,氦占主导地位的大气白矮星恒星HE 1349 -2305。光学光谱显示弱钙红外三重态发射表明,金属气体碎片轨道和吸积的白矮星。测量大气中镁和硅的丰度,而铁和氧的上限则来自现有的光学光谱。HE 1349 -2305是第一颗在已知的污染白矮星中发现的拥有气体盘的白矮星。要进一步确定污染这颗恒星的母体的特征,需要紫外光谱学。
2012-04-05 astro-ph.SR
Runaway accretion of metals from compact debris disks onto white dwarfs
最近有人提出,富含金属的白矮星(WD)从它们周围存在的十几个致密碎片盘中吸积了它们的金属。与此同时,在某些碎片盘的大气中测得的元素丰度表明,金属的吸积速度高达$10^{11}$ g/s,远远超过了仅由作用于这种碎片盘的坡印廷-罗伯逊阻力所能提供的速度。为了解释这一观察,我们提出了一个模型,在该模型中,从磁盘到WD上的金属的快速运输自然会导致这种颗粒盘和空间共存的金属气体盘之间的相互作用。后者是由位于几十个WD半径处的升华半径处的碎片颗粒的蒸发供给的。由于压力支持,气体盘的轨道比颗粒盘慢。它们之间以约1 m/s的速度产生的方位角漂移在固体盘上引起空气动力学阻力,并驱动其组成颗粒向内迁移。当达到升华半径时,颗粒蒸发,提高金属气体盘的密度并导致正反馈。在有利的情况下(金属气体盘的低粘度和盘之间的有效气动耦合),系统以失控的方式发展,在$\sim 10^5$年的时间尺度上破坏碎片盘,并引起高金属吸积率高达$10^{10}-10^{11}$ g/s,与观测结果一致。
2011-02-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
HD 152384: A 5 Myr old debris disk system showing a gaseous ring of refractory elements at the dust sublimation radius
European Southern Observatory(欧洲南方天文台);University of Leeds(利兹大学);University of Sheffield(谢菲尔德大学)
该研究通过VLT光谱分析500万年恒星HD 152384的星周气体,发现其尘埃升华半径处有含难熔元素的气态环,揭示其岩星子碰撞的次生起源,为早期行星系统演化提供新视角。
2026-10-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
WIRED for EC: New White Dwarfs with $\textit{WISE}$ Infrared Excesses and New Classification Schemes from the Edinburgh-Cape Blue Object Survey
我们提出了一个简单的方法来识别候选的白矮星系统与尘埃外行星碎片的基础上的单温黑体模型适合的红外过剩。我们将这种技术应用于南半球的一个样本白矮星从最近完成的阿伯堡角蓝天体调查,并确定四个新的有前途的尘埃碎片盘候选人。我们证明了我们的选择方法的有效性,通过恢复我们的样品中的四个$\textit{Spitzer}$确认尘埃碎片磁盘系统中的三个。使用档案高分辨率成像的进一步调查显示,未恢复的第四个对象的$\textit{Spitzer}$数据可能被视线对象污染,该视线对象导致文献中的灰尘盘的错误分类或混淆我们的方法。最后,在我们的诊断图中,我们表明,尘埃白矮星,也主机气体碎片位于沿我们的尘埃碎片盘区域的边界,这些特别有趣的系统的起源和演化提供了线索。
2017-09-27 astro-ph.SR
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
A Primordial Origin for the Gas-Rich Debris Disks Around Intermediate-Mass Stars
本研究通过半解析盘演化模型解释了50 Myr以下A型恒星周围富气体碎片盘的成因,指出其为小颗粒耗尽的残留原行星盘,因FUV光电加热弱且恒星EUV/X射线辐射弱而保留气体,同时明确了小尘埃耗尽的待解机制。
2023-11-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
HD 172555: detection of 63 microns [OI] emission in a debris disc
上下文HD 172555是一颗年轻的A7恒星,属于美如画贝塔移动星群,拥有一个碎片盘。斯皮策IRS的光谱显示了中红外特征,如硅酸盐和玻璃状二氧化硅物质,表明存在小颗粒的温暖尘埃成分,这使得HD 172555成为具有这种特性的一小部分碎片盘。IRS光谱还显示了SiO气体的可能发射。目标。我们的目标是研究尘埃在HD 172555的拱星盘的分布,并评估在碎片盘中的气体的存在。方法.作为GASPS开放时间关键计划的一部分,我们获得了Herschel-PACS的光度和光谱观测。我们分析了HD 172555的PACS观测结果,并使用修改后的黑体和气体排放的两级人口模型,没有碰撞去激发的光谱能量分布(SED)建模。结果我们报告的第一次检测OI原子气体发射在63.18微米的HD 172555拱星盘。我们检测到过度由于拱星尘埃对HD 172555在PACS的三个光度带(70,100和160微米)。我们推导出一个大尘埃粒子的质量为4.8e-4地球质量,氧原子的质量为2.5e-2*R^2地球质量,其中AU中的R是恒星与内盘之间的距离。因此,盘的大部分检测质量处于气相。
2012-09-29 astro-ph.SR
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
Resolved Gas Interior to the Dust Rings of the HD 141569 Disk
HD 141569周围的星盘是少数几个红外线辐射微弱的星系之一,与碎片盘一致,但仍然有大量的气体储存。在这里,我们报告的空间分辨毫米观测CO(3-2)和CO(1-0)的排放所看到的SMA和CARMA。我们发现,CO的激发温度低于预期的同空间黑体颗粒,类似于以前的类似系统的观察,并推导出一个气体质量之间的气体丰富的原始磁盘和气体贫乏的碎片磁盘。这些数据还表明CO气体分布中的大的内孔和位于外部散射光环内部的外半径。这种空间分布,与尘埃环外的气体盘,是一致的预期气体和尘埃之间的相互作用,在光学薄盘。这表明,气体可对碎片盘中尘埃的位置产生重大影响。
2016-01-11 astro-ph.SR
A Submillimeter Galaxy Projected on the Debris Disk of HD 95086
我们目前进行了灵敏的观测与阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的尘埃碎片盘HD 95086。这些观测是在波段6(223千兆赫)和7(338千兆赫)进行的,其角分辨率约为1 $''$,这使我们能够很好地分辨碎片盘,其去卷积尺寸为7.0 $''$ $\times$ 6.0 $''$,内部凹陷约为2 $''$。我们没有探测到来自恒星本身和可能的内部尘埃带的辐射。我们也没有检测到CO(J=2-1)和(J=3-2)的排放,排除了在以前的研究HD 95086中指出的演化的气态原始盘的可能性。我们估计的$\leq$ 0.01 M $_\oplus$的碎片盘的气体质量的HD 95086的下限。根据毫米排放量,我们计算出碎片盘HD 95086的尘埃质量为0.5 $\pm$ 0.2 M $_\oplus$,得出尘埃与气体之比为$\geq$ 50。最后,我们确认检测到一个强大的亚毫米波源西北的磁盘(ALMA-SMM 1)揭示了最近的ALMA观测。这个新的来源可能被解释为在碎片盘HD 95086的外围形成的行星,或者是矮行星之间的强烈撞击。然而,考虑到ALMA-SMM 1没有类似于碎片盘中报告的自行(根据这些新的ALMA观测估计)和光学星,这更有可能是一个亚毫米背景星系。
2018-02-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Using 3.4-$μ$m Variability towards White Dwarfs as a Signpost of Remnant Planetary Systems
本研究利用 unWISE 3.4-$μ$m 光变曲线分析白矮星钙发射盘的近红外变异性,发现多数具有高变异性,并构建了104颗变白矮星目录,证实近红外变异性可作为发现残存行星系统的有效工具。
2024-06-26 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Rapid destruction of planetary debris around white dwarfs through aeolian erosion
在白矮星(WD)周围发现了大量的碎片盘,引起了对这些盘及其在污染WD中的作用的广泛研究,但这些盘的形成和演化尚未得到很好的理解。在这里,我们研究的作用,风(风)侵蚀的固体WD碎片磁盘的演变。风蚀是一种破坏性的过程,在形成气态原行星盘中的星子、巨砾和卵石的性质和尺寸分布方面起着关键作用。我们的分析表明,在WD碎片盘风蚀也可以发挥重要作用,在这些环境中。研究了不同圆盘条件下的风蚀作用,以及风蚀作用对不同大小的星子和漂砾的侵蚀作用。我们发现,小于$\sim 5 \rm{km}$的固体将在短的磁盘寿命内被侵蚀。我们比较风成侵蚀的作用,其他破坏性的过程,如碰撞破碎和热消融。我们发现,风蚀是主要的破坏性过程的对象半径$\lesssim 10^3 \rm{cm}$和距离$\lesssim 0.6 R_\odot$从WD。因此,风沙侵蚀构成了主要的破坏性途径,将大物体上的碎片碰撞与最小物体的升华和坡印廷-罗伯逊阻力联系起来,这导致最小颗粒在WD的光球层上的吸积,并产生污染的WD。
2021-02-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Debris disks with multiple absorption features in metallic lines: circumstellar or interstellar origin?
碎片盘是第二代尘埃盘,被认为没有气体。然而,这种想法在过去几年中受到了一些系统中气体检测的挑战。我们编制了一个包含301个碎片盘的数据库,并收集了其中$\sim77\%$的高分辨率光谱。从这些数据的分析,我们确定了一组23碎片盘呈现几个吸收功能叠加到光球钙II和钠我的双峰。这些反射可能是由于星周物质或星际云。为了区分这两种情况下,我们的特点是每一个功能的径向速度,等效宽度和列密度。此外,我们还在文献中搜索了恒星视线中的局部云,并在附近的恒星中寻找类似吸收特征的存在。我们的研究得出的结论是,虽然所有的对象目前在其光谱的星际吸收,三个对象显示功能更兼容的拱星起源:HD 110058提出了一个稳定的拱星吸收,而HR 4796和c Aql目前可变的吸收功能可能是由于系外彗星活动。我们对c Aql检测到的分钟尺度变化是迄今为止检测到的这种变化中最短的。在这些对象的拱星功能的检测是一致的,其近边缘的倾角。我们还提供了证据,挑战以前声称的绕星气体检测HR 6507。鉴于样品的性质,我们推测,瞬态气体事件必须是碎片盘之间的一种常见现象。
2018-06-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Molecular gas in young debris disks
富气原始盘和稀薄贫气碎片盘通常被认为是星周物质演化的两个不同阶段。有趣的是,年轻的主序星鲸鱼座49周围的碎片盘拥有大量的分子气体,可能代表了两个阶段之间缺失的环节。为了通过发现更多的49个类Ceti系统来了解拱星盘中气体组分的演化,我们利用Atacama Pathfinder EXperiment进行了CO J=3-2的调查,目标是20个红外发光碎片盘。这些系统填补了原始和古老的脆弱碎片盘之间的差距,在分数光度。在这里,我们报告的第二个49 Ceti类磁盘周围的30万年的A3型恒星HD 21997,一个成员的天鸽协会的发现。这个系统也在CO(2-1)跃迁中被探测到,可靠的年龄测定使它成为比鲸鱼座49号更古老的含气盘。虽然HD 21997和49 Ceti的分光度不是特别高,但这些物体似乎拥有我们样本中最扩展的圆盘。用Keplerian圆盘模型结合LIME辐射转移程序再现了HD 21997的双峰分布。基于它们的相似性,49 Ceti和HD 21997可能是迄今为止尚未定义的相对古老(>~ 800万年)的新类别的第一个代表,气态尘埃盘。从我们的研究结果,无论是原始的起源,也不稳定的二次生产从冰冷的星子可以明确地解释存在的CO气体在磁盘的HD 21997。
2011-09-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Embedding planetesimals into white dwarf discs from large distances
在环绕SDSS J1228+1040的碎片盘中发现了一颗完整的小行星,这引发了对该系统动力学历史的质疑。此外,最近潜在的星际物体1 I/'Oumuamua在太阳系内的通过重新点燃了对通过系外行星系统的小天体通量的兴趣。在这里,我们利用Grishin,Perets和Avni(2019)的新分析形式来估计典型白矮星盘的气体成分捕获外行星的速率。我们比较了来自星际介质、外柯伊伯带和外奥尔特云的星子所捕获的轨道类型。我们发现,星际介质注入的速率可以忽略不计,而外柯伊伯和外奥尔特云星子的捕获是可行的,但强烈的尺寸依赖。对于一个远远超过洛希极限的气体盘,在洛希极限处俘获比破裂的可能性更大。我们发现,捕获概率与光盘的径向范围线性增加。即使在没有小行星的系统中,捕获较小的天体也会改变圆盘的大小分布,并可能改变其时间变化。我们的形式是一般性的,足以适用于未来的发现嵌入微行星的白矮星碎片盘。
2019-08-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Velocity-imaging the rapidly precessing planetary disc around the white dwarf HE 1349-2305 using Doppler tomography
在白矮星的大气层中存在行星物质是很常见的,人们认为这些物质是由微行星的潮汐破裂产生的尘埃碎片盘吸积而成的。大约百分之五的这些光盘主机的共轨气体成分检测通过发射从原子跃迁-通常是8600埃CaII三重态。这些发射曲线在形态和强度上都可以是高度可变的。此外,在一些系统中的形态变化已被证明是周期性的,可能是由一个apperialally旋进不对称盘。已知的气体碎片光盘,围绕HE 1349 -2305具有最迅速发展的发射谱线形态,我们提出了更新的光谱学的钙三重态的这个系统。额外的观测结果表明,发射谱线形态周期性地变化,并一致,我们限制的周期为两个别名459 $\pm$ 3d和502 $\pm$ 3d。我们产生的图像的钙三重态发射光盘在速度空间中使用多普勒层析成像-只有第二个这样的成像的白矮星碎片光盘。我们认为,这些速度图像的不对称性产生的气体运动的偏心轨道上的径向依赖的激发条件,通过光电离从白矮星。我们还获得了短节奏(~ 4分钟)光谱,以寻找由于存在星子而导致的圆盘轨道周期(~小时)时间尺度上的变化,并排除了~ 1.4%水平的变化。
2021-10-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
The dust never settles: collisional production of gas and dust in evolved planetary systems
斯皮策的多时期红外测光被用来监测白矮星的星周盘,这与被破坏的小行星相一致,其碎片被其宿主恒星吸积和化学反射。在37颗恒星中发现了广泛的红外变化,有两个或更多的时代。较大的通量变化发生在较长的时间尺度上,在几年的基线上达到百分之几十。因此,一个几何薄,光学厚光盘的规范模型是不够的,因为它不能引起观察到的行为。光学上薄的尘埃最能解释这种变化,碰撞驱动尘埃的产生和破坏。值得注意的是,最高的红外变化被认为是在系统中,显示钙II排放,支持所有已知的碎片盘的星子碰撞,与最活跃的发生在那些与检测到的气体碎片。样本包括唯一一颗被污染的白矮星,它有一个环双星盘,在那里,它的亚恒星伴星的昼夜循环信号被尘埃排放所稀释。
2020-06-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Planet Formation Potential Around a 45 Myr old Accreting M Dwarf
在M矮星周围的碎片盘是罕见的,到目前为止还没有从M矮星碎片盘中检测到气体排放。这使得4500万年前的M矮星WISEJ 080822.18 -644357.3有点奇怪;它在一个典型的行星形成盘的寿命之外具有强烈的红外过量,并且还表现出广泛的H $α$发射,与气体盘的活跃吸积一致。为了更好地理解该系统的冷气体和尘埃性质,我们获得了1.3mm连续谱和CO/ $^{13}$ CO/C $^{18}$ O J=2-1发射谱线的ALMA观测。在这个系统中没有检测到冷的CO气体,排除了富含气体的原行星盘。未解决的尘埃连续排放检测在198 $\pm$ 15 $μ$ Jy的流量,符合0.057 $\pm$ 0.006 M $_{\oplus}$的光学薄尘埃的价值,并通过碰撞级联引起的大机构在半径$<$ 16 AU一致。在足够强的恒星风下,释放在外盘的尘埃颗粒可以通过PR阻力向内迁移,可能成为强红外线过剩的颗粒来源。
2018-12-10 astro-ph.SR
Simultaneous emission from dust and gas in the planetary debris orbiting a white dwarf
本研究首次对受系外物质污染的白矮星周围星周尘埃与气体开展近同步观测,发现二者辐射变化存在相关性,证明其近乎同时产生且共有起源,很可能为碰撞事件,为白矮星周围行星碎片演化研究提供了关键观测证据。
2024-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
A resolved debris disk around the candidate planet-hosting star HD95086
最近,一颗新的行星候选者在年轻(10-17百万年)的A型恒星HD 95086周围的直接图像上被发现。该系统的强红外线过剩表明,与HR 8799、Pic和北落师门类似,该恒星也有一个拱星盘。为了研究HD 95086盘的结构和气体含量,并研究其与新发现的行星的可能相互作用,我们在这里提出了新的光学,红外和毫米观测。我们没有检测到CO排放,排除了演化的气态原始盘的可能性。简单的黑体模型的光谱能量分布表明存在两个空间上分离的尘埃带在径向距离为6和64 AU。我们用赫歇尔空间天文台获得的解析图像显示了一个特征性的圆盘大小约为6.0x5.4弧秒(540 x490 AU),圆盘倾角约为25度。假设候选行星的轨道倾角相同,它与恒星的径向距离为62天文单位,非常接近外部冷尘环的黑体半径。HD 95086的行星系统结构与HR 8799相似。这两个系统都有一个温暖的内部尘埃带和一个广阔的较冷的外部磁盘和两个尘埃区域之间的巨大行星。模拟结果表明,如果候选行星的轨道偏心率大于0.4,那么它可以通过其长期摄动动态地激发甚至到270 AU的微行星的运动。我们的分析为三个已知系统增加了一个新的例子,其中直接成像的行星和碎片盘共存。
2013-09-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
Variable warm dust around the Herbig Ae star HD~169142: Birth of a ring?
赫比格Ae星HD 169142是一颗有着巨大内孔的气体盘,在亚天文单位区域内也有光度可变的内部尘埃成分。在此基础上,我们进一步研究了HD 169142内部尘埃的时间演化,这可能为后期原行星盘向碎片盘演化提供信息。我们使用VLTI/PIONIER获得的近红外干涉观测,以限制在跨越六年的三个时期的尘埃分布。我们还研究了光度变化的HD 169142使用我们的光学红外观测和档案数据。我们的研究结果表明,在2013年至2018年之间的某个时间形成了一个约0.3 au的尘埃环,然后在2019年褪色(但没有完全消失)。短期的变化类似于在极端碎片盘中观察到的变化,可能与第二来源的短暂尘埃有关,但来自内环的可变阴影可能是另一种解释。如果得到证实,这是第一次直接探测到原行星盘内部的二次尘埃产生。
2019-12-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Accretion of a giant planet onto a white dwarf
对G29-38周围尘埃盘的检测以及绕WD 1145 +017运行的碎片的凌日证实,在许多白矮星中发现的光球微量金属来自潮汐破坏的微行星的吸积。这些微行星的组成与内太阳系的岩石天体相似。引力散射星子向白矮星需要更大质量的天体的存在,但迄今为止还没有行星在白矮星被发现。在这里,我们报告的光谱$\simeq27\,750$ K热白矮星是吸积从拱星气体盘组成的氢,氧,硫的速度为$\simeq3.3\times10^9\,\mathrm{g\,s^{-1}}$。这个圆盘的组成不同于白矮星周围所有其他已知的行星碎片,但类似于对冰质巨行星更深大气层组成的预测,H $_2$ O和H $_2$ S是主要成分。一颗巨行星绕着一颗半长轴为$\simeq15$太阳半径的热白矮星运行时,将经历显著的蒸发,预计质量损失率与白矮星的吸积率相当。这颗行星的轨道很可能是引力相互作用的结果,表明系统中存在其他行星。我们推断在$\simeq10^{-4}$白矮星附近的轨道上,光谱可探测到的巨行星的出现率。
2019-12-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Discovery of a second-generation planet candidate accreting onto a white dwarf
Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利群岛天体物理研究所);University of Warwick(华威大学);The Hebrew University(希伯来大学);University of Wisconsin, Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);University of Kiel(基尔大学);MIT(麻省理工学院);University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校);Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(哈佛与史密森尼天体物理中心);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所)
发现白矮星HS 0209+0832吸积富含s过程元素、缺乏造岩元素的物质,表明其吸积对象为第二世代行星候选体,可能源自光蒸发巨行星的逃逸大气,并通过光度周期变化得到支持。
2026-10-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
The near-infrared degree of polarization in debris disks. Toward a self-consistent approach to model scattered light observations
本文利用四个年轻岩屑盘的近红外散射光观测,约束了尘埃颗粒的线偏振度,提出包含未结合颗粒的自洽模型,发现高折射和吸收材料及未结合颗粒对解释偏振度随距离增加至关重要。
2024-06-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Formation of eccentric gas discs from sublimating or partially disrupted asteroids orbiting white dwarfs
在白矮星周围的21个已知的气体碎片盘中,其中很大一部分显示出可以用气体偏心分布来很好地描述的观测特征。在没有嵌入物体或附加力的情况下,这些圆盘不应该长时间保持偏心,而是应该由于粘性扩散而成圆形。我们从这些恒星观察到的金属污染和红外线过量与潮汐破坏的亚恒星体的存在是一致的。我们证明,使用平滑粒子流体动力学,升华或部分破坏行星的偏心轨道上围绕一个白矮星将形成并保持一个气体盘的偏心率在0.1以内,低于,轨道上的身体。我们还证明了在白矮星SDSS J1228+1040周围观察到的偏心气体盘可以用同样的假设来解释。
2021-05-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Scars of Intense Accretion Episodes at Metal-Rich White Dwarfs
对DBZ型白矮星的时间平均吸积率的重新评估表明,历史上的时间平均吸积率明显高于目前在DAZ型白矮星上观察到的吸积率。DAZ白矮星观测到的持续的瞬时吸积速率(通常超过1 e8 g/s)与DBZ恒星在过去1 e5 - 1 e6年中推断的吸积速率之间的差异可能是几个数量级,因此必须由数十至数百年的高速率事件造成,因此它们至今仍未被发现。本文探讨的可能性,这种短暂的,强烈的吸积事件的气相材料可以解释现有的数据。对于星周气体的合理假设,吸积速率接近或超过1 e15 g/s是可能的,类似于在静态激变变星中观察到的速率,并且可能通过未来的X射线任务或宽场监测设施检测到。容易发生这种快速吸积的气体碎片可能在潮汐破裂事件之后立即通过碰撞和升华而丰富,或者如果额外的物体撞击现存的磁盘。在气体产生事件之间的长时间内,颗粒盘物质以坡印廷-罗伯逊拖曳率或接近坡印廷-罗伯逊拖曳率的速度吸积,这与尘埃DAZ白矮星推断的速率一致。在这张照片中,没有红外线过量的温暖DAZ恒星的吸积速率与未被检测到的颗粒盘一致。这一总体情况对DBZ白矮星的吸积和小行星碎片的衍生化学成分的准稳态模型有影响。
2012-06-14 astro-ph.EP astro-ph.SR