Maser Investigation toward Off-Plane Stars (MIOPS): detection of SiO masers in the Galactic thick disk and halo
本研究利用Effelsberg和天马望远镜在银盘外AGB恒星中探测SiO脉泽，首次测得8颗恒星的视向速度，并依据三维运动判定它们分属银河系晕、薄盘和厚盘。
2023-10-20 astro-ph.GA
The Masers Towards IRAS 20126+4104
我们目前的MERLIN观测OH，水和甲醇脉泽对年轻的大质量恒星对象IRAS 20126+4104。探测到1665 MHz OH、22 GHz H_2O和6.7GHz CH_3OH脉泽的辐射，它们都起源于非常靠近中心源的地方。OH和甲醇脉泽似乎跟踪中央源周围的星周盘的一部分。OH和甲醇脉泽的位置和速度与开普勒绕~ 5 Msun中心质量的旋转一致。水脉泽是从OH和甲醇脉泽偏移，并已显着改变，因为他们最后一次被观察到，但似乎仍然与流出的来源。所有的OH脉泽组件都是圆偏振的，在某些情况下达到100%，而一些OH组件也具有线性偏振。我们确定了一对OH脉泽，这对脉泽的分裂表明在中心源的0.5”（850 AU）范围内存在一个强度约为11 mG的磁场。OH和甲醇脉泽的发射表明，盘状物质是致密的，n > 10^6 cm^-3，温度> 125 K，并且脉泽发射所需的高丰度甲醇与盘状物质受热或受到冲击导致的盘状物质上尘埃颗粒上地幔的蒸发相一致
2011-07-03 astro-ph.GA
The Megamaser Cosmology Project. XII. VLBI Imaging of H$_{2}$O Maser Emission in Three Active Galaxies and the Effect of AGN Winds on Disk Dynamics
我们目前的VLBI图像和运动学的水脉泽发射在三个活跃的星系：NGC 5728，Mrk 1，和IRAS 08452-0011。IRAS 08452-0011是一个三峰的H2O超脉泽，与开普勒旋转盘一致，表明黑洞质量为（3.3+/-0.2 x10 ^7 M_sun。NGC 5728和Mrk 1显示双峰光谱和VLBI成像揭示了复杂的气体运动学，这不允许一个强大的确定黑洞质量。这两个系统要么是受活动星系核风扰动的气盘，要么是外流的一部分。我们发现，扰动的形态学和运动学是一个普遍存在的特点，所有双峰脉泽系统，这意味着这些脉泽源可能居住在环境中活动星系核风是突出的在1 pc尺度，并有显着的影响脉泽气体。这样的活动星系核倾向于具有黑洞质量M_BH <8 × 10^6 M_sun和爱丁顿比λ_Edd >~ 0.1，而三峰巨脉泽则表现出相反的趋势。
2020-07-27 astro-ph.GA
Water Maser Disk and a Supermassive Black Hole at the Nucleus of the Active Galaxy NGC 7738
Kwansei Gakuin University（关西学院大学）；Fukui University of Technology（福井工业大学）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；Ehime University（爱媛大学）
本文通过VLBI观测LINER星系NGC 7738核区的水脉泽，发现一个次开普勒旋转的侧视圆盘，结合Mestel盘模型估算出中心质量与高体积密度，从而证实了该星系中心存在超大质量黑洞。
2025-10-11 astro-ph.GA
Probing the magnetic fields of massive star forming regions with methanol maser polarisation
甲醇脉泽可以为大质量恒星形成过程提供有价值的见解，但它们形成的局部环境仍然不清楚。四个主要的，但相互矛盾的，模型已经出现，以解释通常观察到的甲醇脉泽结构在6.67 GHz。这表明脉泽跟踪吸积盘，流出，冲击波阵面或磁盘为主的流入/流出。一种被提议的检验这些模型的方法是通过绘制脉泽源周围的局部磁场结构，这些脉泽源被预测平行于激波和外流，垂直于吸积盘。为了跟进这一建议，我们已经确定了磁场方向从10个6.67 GHz的源的全极化观测。我们发现形态是平行的源结构，指示的冲击或流出，在五个源和垂直形态指示盘在三个。这些结果不支持任何预期的模型和观察到的不同形态表明，脉泽可能是从不同的进化阶段或环境，或从一个共同的本地环境与复杂的相关磁场发射。为了解决这一冲突，我们提出了一种新的方法，将搜索大质量恒星形成的模拟，这是刚刚成为可用的，为合适的网站脉泽发射。
2012-01-09 astro-ph.GA
A deep search for H2D+ in protoplanetary disks
围绕着低质量恒星的原行星盘的密度和温度结构还不是很清楚。原行星盘中平面预计是非常冷的，从而耗尽在气相中的分子，特别是CO。最近的观察分子在非常低的表观温度（~ 6 K）的挑战这一当前图片的原行星盘结构。我们的目标是约束的物理条件，特别是在中平面的原行星盘的气相CO丰度。轻分子H2 D+是寒冷和CO耗尽环境的示踪剂。因此，它是一个很好的候选者，以探索磁盘中间平面。我们使用APEX和JCMT望远镜在TW Hya和DM Tau周围的两个着名磁盘中进行了深入的H2 D+搜索。观测结果的分析是用DISKFIT完成的，DISKFIT是一个专门用于圆盘的辐射转移代码。此外，我们使用了一个化学模型描述氘化学推断的影响，我们的意见的水平上的CO消耗和在磁盘中平面的电离率。在372 GHz处未检测到ortho-H2 D+（1（1，0））-1（1，1））线。虽然我们的极限是以前的观测结果的三倍，与化学建模的比较表明，它仍然不足以把有价值的限制在磁盘中平面的CO丰度。即使使用ALMA，H2 D+的检测也可能不是直接的，并且H2 D+可能不是原行星盘中平面的足够灵敏的示踪剂
2011-06-29 astro-ph.GA
Accretion disk warping by resonant relaxation: The case of maser disk NGC4258
活动星系NGC4258中大质量黑洞（MBH）周围的脉泽盘在O（0.1pc）尺度上表现出O（10度）的翘曲。驱动曲速的物理学仍然存在争议。建议的机制包括扭转相对论框架拖曳或辐射压力。我们在这里提出了一个新的翘曲机制：共振扭转磁盘的恒星周围的MBH密集的尖点。我们表明，共振扭矩可以引起这样的翘曲在很宽的范围内观察到的和推断的物理参数的微波激射盘。
2009-09-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Megamaser Cosmology Project.IX. Black hole masses for three maser galaxies
作为巨脉泽宇宙学计划（MCP）的一部分，我们提出了VLBI地图的核水脉泽朝向五个星系。脉泽起源于次秒差距的环核盘。对于其中三个星系，我们拟合开普勒旋转曲线来估计它们的超大质量黑洞（SMBH）质量，并确定J 0437 +2456的（2.9 $\pm$ 0.3）$\times~10^{6}M_\odot$，ESO 558 $-$ G 009的（1.7 $\pm$ 0.1）$\times~10^{7}M_\odot$，NGC 5495的（1.1 $\pm$ 0.2）$\times~10^{7}M_\odot$。在另外两个星系Mrk 1029和NGC 1320中，几何和动力学更加复杂，无法对黑洞质量进行可靠的估计。包括我们的新结果，我们编制了一份15个VLBI确认的盘脉泽星系的列表，这些星系具有强大的SMBH质量测量。通过该样本，我们确认了Wardle & Yusef-Zadeh（2012）中报道的$R_{out} \propto 0.3 M_{SMBH}$的经验关系。我们还发现了脉泽盘外半径与WISE光度之间的初步相关性。我们没有发现脉泽盘大小与X射线2-10 keV光度或[O III]光度的相关性。
2016-10-21 astro-ph.GA
The Formation of Protoplanetary Disks through Pre-Main Sequence Bondi-Hoyle Accretion
针对原行星盘传统有限质量储库观点的限制，提出主序前恒星原行星盘主要由母气体云的Bondi-Hoyle吸积组装，该机制提供质量与角动量，并揭示超声速湍流密度涨落显著增加盘形成尺度的角动量，从而缓解观测差异并要求修订现有模型。
2025-04-29 astro-ph.GA
Accretion disk versus jet orientation in H$_{2}$O megamaser galaxies
描述活动星系核的范例的一个重要部分是射电喷流与次pc大小的吸积盘的相关旋转轴之间的对准。由于所涉及的线性和角度尺度很小，这种对齐还没有在足够数量的低光度活动星系核（LLAGN）中得到检验。该项目打算通过在与吸积盘相同的物理尺度上测量无线电连续谱来检查这一范例的有效性，以调查这些盘与无线电连续谱之间的任何可能联系。我们观察了一个样本的18个LLAGN在4.8 GHz（6厘米）的无线电连续使用甚长基线阵列（VLBA）与3.3至6.5毫角秒的分辨率。选择的来源显示的边缘吸积盘揭示了22 GHz的H $_{2}$ O超脉泽发射和无线电喷流的签名。此外，这些来源以前曾在甚大天线阵的33 GHz无线电连续观测中被发现。在观测到的18个星系中，有5个被检测到8 σ或更高的水平（Mrk 0001，Mrk 1210，Mrk 1419，NGC2273和UGC 3193）。虽然所有这些源都已知有脉泽盘，但这五个源中有四个展示了一个具有已知方向的脉泽盘。对于所有四个源，无线电连续相对于脉泽盘的旋转轴是不对准的，但在99.1%的置信水平下，方向不是随机的，并且被限制在脉泽盘法线的32度内的圆锥。在这四个源中，微波激射盘的内径越大，射电连续谱相对于微波激射盘法向矢量的失调越小。此外，5 GHz VLBA射电连续谱和[OIII]光度之间的相关性，也与H $_{2}$ O脉泽盘的内径。
2019-02-14 astro-ph.GA
Second Epoch ALMA Observations of 321 GHz Water Maser Emission in NGC 4945 and the Circinus Galaxy
本文介绍了第二历元ALMA对两个邻近的活动星系核NGC 4945和Circinus星系321 GHz H $_2$ O辐射的观测结果，以及Tidbinbilla 70-m对它们22 GHz H $_2$ O脉泽的监测结果。两个历元的ALMA观测表明，321 GHz发射的强度是可变的，至少有几个因素，确认脉泽起源。在第二个时期，321 GHz脉泽发射从NGC 4945没有检测到，而对于圆规星系的流量密度显着增加，速度梯度和色散已被测量。速度梯度跨度为$\sim$ 110 km/s，假设盘围绕核旋转，我们计算出盘半径为$\sim$ 28 pc。我们还估计，在中央28 pc的动力质量为4.3 $\times$ 10 $^8$ M $_{\odot}$，这是显着大于更大规模的动力质量，这表明速度梯度不跟踪圆周运动的规模。蓝移特征的速度梯度和速度范围的总体方向与半径为0.1- 0.4 pc的薄盘中的22 GHz脉泽发射和距离星系中心发动机$\sim$ 1 pc的分子流出基本一致，这意味着321 GHz脉泽可以追踪部分环核盘或核流出。
2021-11-01 astro-ph.GA
LAMOST Reveals Long-lived Protoplanetary Disks
本研究利用LAMOST的M型恒星目录系统搜寻年老YSO，发现14个年龄超过10 Myr且仍有吸积活动的Peter Pan盘，并揭示其空间分布及吸积性质。
2025-01-08 astro-ph.GA
What Determines the Boundaries of H2O Maser Emission in an X-ray Illuminated Gas Disk ?
本研究通过分析翘曲分子盘的气体密度与X射线加热率，探究活动星系H2O脉泽盘内外边界的物理决定因素，发现外半径由加热率或密度阈值决定，内半径与尘埃升华相关，并预测高红移类星体中心可能存在大尺寸千兆脉泽盘。
2024-07-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the Class II Methanol Maser Periodic Variability due to the Rotating Spiral Shocks in the Gaps of Disks Around Young Binary Stars
我们认为，第二类甲醇脉泽的周期性变化可以解释的尘埃温度的变化，在吸积盘周围的原双星至少有一个大质量的组件。尘埃温度的变化是由盘中心间隙中螺旋激波的热而致密的物质的旋转引起的。这项工作的目的是要显示如何不同的是第二类甲醇脉泽亮度在磁盘期间的最大照明的时刻由螺旋激波材料（以下简称MMISS）和时刻时，磁盘是由恒星照明只有（MISO）。我们使用代码CLOUDY（v13.02）来估计MISO和MMISS中平盘的物理条件。然后利用模型的物理参数，采用LVG近似，估算了6.7、9.9、12.1和107 GHz脉泽在不同碰撞参量$p$下的亮度。结果表明，强脉泽在MMISS期间相对于MISO经历了相当大的亮度增加。在MMISS条件下，107GHz脉泽的亮度既可能出现耀斑，也可能出现亮度下降，这取决于系统的性质。MMISS中最亮的9.9 GHz脉泽位于更大的$p$，而强的6.7、12.1和107 GHz脉泽则位于$p<200$ AU。MMISS中9.9 GHz脉泽的亮度在$p<200$ AU处受到抑制，在$p>200$ AU处增加。
2014-07-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Water-Vapor Maser Disk at the Nucleus of the Seyfert 2 Galaxy IC 2560 and its Distance
我们给出了塞弗特2（IC 2560）核心水蒸气脉泽的单碟和VLBI观测结果。我们用野边山射电天文台的45米望远镜监测了脉泽特征的速度。利用1995- 2006年的资料，对6个系统特征进行了速度漂移率的检测，平均为a = +2.57 +/-0.04km/s/yr。甚长基线阵（VLBA）和甚大阵（VLA）首次探测到IC 2560的红移和蓝移脉泽特征，以及系统脉泽特征和连续谱成分。我们建议在核区的微波激射盘。系统和红移的特征是从一个几乎与银盘垂直的、位置角PA = -46度的近边缘盘发射的。在Keplerian旋转下，脉泽盘的半径r = 0.087- 0.335pc，厚度2 H ≤ 0.025pc。在距离D = 26 Mpc处，束缚质量为3.5 x 10^6 Msun，内半径内的平均体积密度为1.3 x 10^9 Msun/pc^3，强烈表明中心有一个大质量的黑洞。在盘中心西南0.2pc处检测到连续分量，并认为是从核喷射出的射流，与盘成70度角。蓝移脉泽特征位于连续谱分量上，被解释为“喷流脉泽”。根据脉泽盘的几何形状和速度漂移率，估计到IC 2560的距离为D = 31^{+12}-14} Mpc。
2012-07-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Angular Momentum in Disk Wind Revealed in the Young Star MWC349A
盘风被认为在恒星诞生中起着关键作用。当风从吸积盘中吸取多余的角动量时，吸积盘中的物质可以被向内输送到恒星，以促进质量增长。然而，风携带角动量的观测证据非常有限。利用亚毫米波阵列（SMA）观测了年轻恒星MWC 349 A的H26 $α$和H30 $α$复合谱线。微波激射发射过程所带来的高信噪比使我们能够将微波激射点的相对天体测量限制在毫角秒的精度。以前用SMA和Plateau de Bure干涉仪（PdBI）对H30 $α$谱线的观测表明，脉泽分布在盘和风中。我们对H26 $α$线的新的高分辨率观测揭示了与H30 $α$线在空间分布上的差异。H26 $α$线脉泽是在一个半径约为25 AU的薄环中激发的，而H30 $α$线脉泽则是在一个半径为30 AU的稍大的环中激发的。这与在电子密度变化约为$R^{-4}$的情况下脉泽激发的预期是一致的。此外，H30 $α$和H26 $α$脉泽来自风中的不同部分。这种差异也是微波激射理论所预期的。两个脉泽的风分量都表现出严格遵循开普勒定律的视线速度。这一结果提供了强有力的证据，表明盘风提取了显着的角动量，从而促进了年轻恒星的质量吸积。
2017-02-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Megamaser Cosmology Project. X. High Resolution Maps and Mass Constraint for SMBHs
我们提出了高分辨率（亚质量）VLBI地图的核H2O超脉泽的7个星系。在UGC 6093中，排列良好的系统脉泽和高速脉泽起源于一个边缘朝上的扁平圆盘，我们确定中心SMBH的质量为M_SMBH = 2.58* 10^7 Msun（+-7%）。对于J1346+5228，脉泽的分布与圆盘一致，但微弱的高速脉泽只能勉强探测到，我们将SMBH的质量限制在1.5-2.0* 10^7兆太阳。Mrk 1210中脉泽的起源尚不清楚，因为系统性脉泽和高速脉泽没有对准，并且显示出混乱的速度结构。我们提出了一种可能的模型，其中的脉泽起源于一个倾斜的，扭曲的磁盘，但我们不排除其他解释的可能性，包括外流脉泽。在NGC 6926中，我们探测到一组红移脉泽，它们彼此之间的距离在pc以内，而一个蓝移脉泽则在4.4pc之外，这个距离对于一个脉泽盘系统来说是非常大的。然而，如果它是一个盘状系统，我们估计封闭的质量为M_SMBH<4.8*10^7 Msun。对于NGC 5793，我们检测到红移脉泽间隔约1.4pc从一组群集的蓝移功能。该结构的方向支持Hagiwara等人提出的磁盘场景。（2001年）的第10页。我们估计封闭的质量为M SMBH<1.3*10^7 Msun。对于NGC 2824和J 0350 -0127，脉泽可能与pc或亚pc尺度的喷流或外流有关。
2018-01-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Chemistry in Protoplanetary Disks
本文综述了原行星盘中气体、固体和分子冰的演化过程。与磁盘物理和化学，无论是观测和理论上的关键发现，突出显示。我们讨论了哪些分子探针用于推导气体温度，密度，电离状态，运动学，氘分馏，并研究有机物质在原行星盘。
2013-10-11 astro-ph.EP astro-ph.GA
Protostellar Outflows at the EarliesT Stages (POETS). III. H2O masers tracing disk-winds and jets near luminous YSOs
早期T阶段的原恒星外流（POETS）调查的目标是在统计上显著的发光年轻恒星物体（YSO）样本（36）中以10-100 AU的尺度对盘-外流界面进行成像，目标是外流的分子和电离成分。通过对22 GHz水脉泽的VLBI观测，在毫角秒尺度上研究了外流运动学。我们采用JVLA在6，13，和22 GHz的A-和B-阵列配置，以确定无线电连续辐射的空间结构和光谱指数。在大约一半的目标中，在与YSO的距离<= 1000 au处观测到的水脉泽跟踪这些运动学结构中的一个或两个：1）与脉泽自行（PM）的准直方向成近角的空间细长分布，以及2）跨越YSO位置的线性LSR速度（Vlsr）梯度。运动学结构（1）很容易解释为原恒星喷流，通过与文献中报告的YSO喷流的热（连续谱和线）发射的独立观测进行比较，在一些目标中得到了证实。运动学结构（2）被解释为几乎是从侧面观察到的盘风（DW），这是基于几个证据：首先，它总是垂直于YSO喷流指向;其次，它在方向和极性上与热辐射中的Vlsr梯度一致（当在文献中报道时）在<= 1000~au的尺度上识别YSO盘;第三，描绘Vlsr梯度的脉泽PM暗示了速度为10-20 km/s的气流运动，方向与盘中平面成大角度。在其余的目标中，脉泽PM不是准直的，而是倾向于沿着两个几乎垂直的方向排列，并且可能起源于相对于边缘稍微倾斜（<= 30度）的DW-射流系统。
2019-09-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Morphologies and Lifetimes of Transitional Protoplanetary Disks
我描述了新的约束过渡原行星盘的寿命和形态的观测1- 10万年的老恒星与\textit{Spitzer Space Telescope}。斯皮策的新结果清楚地表明了两种过渡盘的证据，因此有两种主要的盘进化途径：形成内部孔/间隙并从内向外清除的盘和更同源地耗尽的盘。对金牛座、IC 348、NGC 2362和$η$ Cha等1- 1000万年前星团的盘族分析表明，过渡盘的平均寿命一定是原行星盘平均寿命的一个可观的部分：$\approx$在3- 500万年中占100万年。过渡磁盘SED的种类以及与其他磁盘诊断的相关性与负责清除磁盘的多种机制一致。
2010-02-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Astronomical Evidence for the Rapid Growth of Millimeter Sized Particles in Protoplanetary Disks
我总结了最近的调查原行星盘在毫米波长和显示的光度分布，相当于小尘埃颗粒的质量，迅速下降。这与红外线观测的圆盘寿命统计数据以及径向速度和凌日调查的行星出现率高形成对比。我认为，这些不同的结果可以调和，如果大多数尘埃在一个磁盘被锁定在毫米和更大尺寸的颗粒在约200万年。这一统计结果的磁盘演化同意与详细的建模少数个别磁盘和宇宙化学测量的快速星子形成。
2012-11-07 astro-ph.EP astro-ph.GA
Protostellar Outflows at the EarliesT Stages (POETS). VII. Circumstellar gas kinematics traced by water masers inside the HC HII region NGC7538 IRS1
本文通过多历元 VLBA 与全球 VLBI 观测 NGC7538 IRS1 的 22 GHz 水脉泽，确认两个埋藏 YSO 及其盘、激波与光致蒸发盘风运动。
2025-03-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Cosmic-ray ionization rate in protoplanetary disks with sheared magnetic fields
研究了磁场位形对原行星盘中宇宙射线电离率的影响。首先，我们考虑宇宙射线从星际介质（ISM）到原行星盘的传播，并表明盘周围的宇宙射线密度应该比ISM值低2倍。然后，我们计算了宇宙射线在原行星盘中的衰减。圆盘中的磁场被拉伸到方位角方向，宇宙射线在传播到中平面时需要绕道。我们的研究结果表明，迂回有效地提高了约两个数量级的列密度。我们采用了一个典型的电离率宇宙射线在弥漫ISM，这被认为是太高，是一致的观测原行星盘，并发现，宇宙射线显着屏蔽在中平面。在IM Lup周围的磁盘的情况下，中平面电离率是非常低的$r\lesssim\,100$金，而值是一样大的扩散ISM的外半径。我们的结果是一致的，最近的ALMA观测表明宇宙射线电离率的径向梯度。在磁盘的外半径的高电离率可能会激活磁旋转不稳定性，被认为是由于双极扩散抑制。这些结果将对原行星盘的动力学和化学演化产生强烈影响。
2022-09-14 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
A Tight Relation between Spiral Arm Pitch Angle and Protoplanetary Disk Mass
我们使用二维傅立叶变换来测量俯仰角利用AB Aur、SAO 206462、MWC 758、V1247 Ori、HD 142527、DZ Cha、LkH $φ$ 330和HD 100453的近红外散射光图像，以及Elias 2-27、IM Lup、AS 205和HT Lup的ALMA毫米连续谱图像。我们发现，测得的俯仰角强烈相关的磁盘质量（$M_{D}$），这样更大质量的原行星盘有较小的俯仰角，以下$|φ| = -(7.8\pm1.7)\log(M_{D}/M_{\odot})+(2.7\pm2.6)$。有趣的是，有四个已知伴星（HD 142527，HD 100453，AS 205和HT Lup）的磁盘具有相同的趋势。旋臂螺距角对盘质量的这种强烈依赖表明，盘质量，独立的形成机制，起着决定所观察到的螺旋结构的臂紧度的基本作用。$φ-M_D$关系的物理起源仍然不清楚。原行星盘中旋臂的螺距角对盘的质量提供了一个独立的约束。
2019-04-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Polarization reversal of scattered thermal dust emission in protoplanetary disks at (sub-)mm wavelengths
原行星盘的偏振光研究是制约尘埃性质、盘形和嵌入磁场的关键。然而，不同的偏振机制和尘埃颗粒的形状和成分的多样性导致偏振图案的模糊性。所谓的“自散射”的热，再发射的辐射在红外和毫米/亚毫米作为一个主要的偏振机制进行了讨论。如果辐射场的净通量是径向的，通常假设原行星盘中散射产生的偏振图案显示出面向盘的同心环。我们表明，翻转的$90^\circ$的偏振矢量可能会发生和模仿的典型模式的尘埃颗粒排列的环形磁场中看到接近face-on. Further，这种效应的偏振反转是一个快速变化的函数的波长和晶粒尺寸，因此，一个强大的工具来约束颗粒成分和尺寸分布存在于原行星盘的磁盘。此外，该效应还可以为盘倾斜提供独特的约束，特别是如果盘靠近正面观察。
2019-07-05 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The First Detection of 13C17O in a Protoplanetary Disk: a Robust Tracer of Disk Gas Mass
气体质量的测量对于确定原行星盘的行星形成潜力是必要的。罕见的CO同位素的观测通常用于确定盘气体质量;然而，如果线发射是光学厚，这将导致低估盘质量。利用ALMA首次在原行星盘中探测到最稀有的稳定CO同位素13 C 17 O。我们比较我们的观察与现有的检测12 CO，13 CO，C18 O和C17 O在HD 163296磁盘。辐射转移模型使用以前的基准模型，并假设星际同位素丰度，显着低估了13 C17 O J=3-2线的积分强度。观测和模型之间的协调需要一氧化碳气体质量的全球增加3.5倍。这比以前使用C18 O估计的气体质量大2-6倍。我们发现，C18 O的发射是光学厚内的CO雪线，而13 C17 O的发射是光学薄，因此是一个强大的示踪剂的散装磁盘CO气体质量。
2019-08-14 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Global Non-ideal Magnetohydrodynamic Simulations of Protoplanetary Disks with Outer Truncation
最近已经确定，原行星盘的演化主要是由磁化的盘风驱动的，需要大规模的磁通量穿过盘。与传统的粘滞膨胀相反，这种圆盘的大小预计会随着时间的推移而缩小。我们提出了第一个全球性的二维非理想磁流体动力学（MHD）模拟的原行星盘，在外径截断，旨在了解磁盘与星际环境的相互作用，以及全球的磁盘和磁通量的演变。我们发现，作为系统的放松，极向磁场线程磁盘以外的截断半径崩溃的中平面，导致快速重联。这个过程从系统中去除了大量的磁通量，并形成了以准稳态环绕外盘的闭合极向磁通量环。这些磁通量环可以驱动超出截断半径的膨胀，对应于通过磁化盘流出超出截断半径的大量质量损失，类似于粘性扩散和外部光蒸发的组合。随着时间的推移，磁通量环逐渐收缩，其速率取决于磁盘磁化水平和外部环境，最终决定了磁盘的长期演化。
2021-09-08 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Ionization and Dust Charging in Protoplanetary Disks
稠密星际和星周环境中的电离-复合平衡是一系列重要物理过程的关键因素，如化学反应、尘埃充电和凝聚、气体与磁场的耦合以及原行星盘中不稳定性的发展。我们确定了一个临界气体密度以上的颗粒表面上的电子和离子的复合占主导地位的气相复合。对于这个政权，我们提出了一个自洽的分析模型，使我们能够准确地计算丰度的带电物种在含尘气体，而不作假设的颗粒电荷分布。为了证明所提出的方法的重要性，我们检查是否传统的近似低颗粒电荷是有效的典型的原行星盘，并讨论尘埃凝聚和发展的“死区”的磁盘的影响。所提出的模型是适用于任意粒度分布，并为给定的灰尘属性和条件的磁盘，只有一个自由参数-离子的有效质量，显示有一个低的效果的结果。该模型可以很容易地包括在致密分子云和原行星盘的尘埃演化的数值模拟。
2016-10-13 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Snapshot of a magnetohydrodynamic disk wind traced by water maser observations
从黑洞到气态巨行星，不同性质和大小的天体的形成都涉及到一个盘-喷流系统，在这个系统中，盘驱动质量吸积到中心致密天体上，喷流是沿着盘旋转轴的快速准直喷射。磁流体动力学盘风可以提供质量吸积和喷射之间的联系，这对于确保多余的角动量从系统中移除并且吸积到中心物体上可以进行是必不可少的。然而，到目前为止，我们一直缺乏盘风的直接观测证据。这项工作提出了一个形成的大质量恒星周围的磁盘风的速度场的直接看法。实现了非常高的空间分辨率~0.05 au，我们的水脉泽观测跟踪个别流线出现的磁盘形成的恒星的速度。我们发现，在低海拔以上的磁盘中平面，流量共同旋转与其发射点在磁盘中，在协议与磁离心加速的气体被抛出沿磁场线锚定到磁盘。超过共同旋转点，流动沿着螺旋磁场围绕盘旋转轴螺旋上升。我们已经进行了（连续辐射重力）磁流体动力学模拟的大质量恒星的形成和记录的发展磁离心发射射流呈现出许多属性与我们的观察。
2022-09-01 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Stellar cosmic rays as an important source of ionisation in protoplanetary disks: a disk mass dependent process
我们评估了低能量原恒星宇宙射线的电离效应在原行星盘周围的年轻太阳质量的恒星盘参数范围广泛。我们假设一个低能量的宇宙射线源位于靠近年轻恒星的位置，它扩散地穿过原行星盘。我们使用从附近的恒星形成区的观测推断值的总磁盘质量和径向密度分布。我们调查的影响，不同的磁盘质量内观察到的散射太阳质量的恒星。我们发现，对于一个大范围的磁盘质量和密度分布，原行星盘是“光学薄”的低能量（$\sim$ 3 GeV）宇宙射线。在$R\sim10$ au，对于我们考虑的所有盘（$M_\mathrm{disk}=6.0\times10^{-4} - 2.4\times 10^{-2}M_\odot$），由于低能恒星宇宙射线的电离率大于未调制的银河系宇宙射线的电离率。这与我们以前的结果相反，我们以前的结果假设了一个更致密的磁盘，这可能适合于一个更嵌入的源。在$R\sim70$ au，由于恒星宇宙射线的电离率占主导地位的$\sim$ 50%的磁盘。这些是质量较小的盘，密度分布不太陡峭。在这个半径上，我们所考虑的最小和最大质量的圆盘之间的电离率至少有一个数量级的差异。我们的研究结果表明，对于一个广泛的磁盘质量，低能量恒星宇宙射线提供了一个重要的电离源在磁盘中平面在大半径（$\sim$ 70 AU）。
2019-11-20 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
An unbiased ALMA spectral survey of the LkCa 15 and MWC 480 protoplanetary disks
原行星盘的挥发性物质既为行星化学的研究提供了可能性，也为确定盘系统的特征（如恒星质量、气体质量、电离和温度结构）提供了有价值的探针。然而，目前的磁盘分子库存是支离破碎的，给出了一个不完整的画面：需要无偏的谱线调查，以评估挥发物含量。在这里，我们提出了这样的调查的原行星盘周围的赫比格Ae星MWC 480和金牛座T星LkCa 15 ALMA波段7，跨越$\sim$ 36 GHz的275- 317 GHz的灵敏度比以前的单碟调查的数量级增加。我们在原行星盘中发现了14种分子种类（包括同位素体），其中5种（C $^{34}$ S、$^{13}$ CS、H $_{2}$ CS、DNC和C $_2$ D）为首次发现。在MWC~480和LkCa~15的分子清单中观察到显着差异，我们讨论了如何根据这两个磁盘系统的不同物理条件来解释这些结果。
2020-06-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
