Warm Debris Disks Candidates in Transiting Planets Systems
我们已经bandmerged候选凌行星系(从开普勒卫星)和确认凌行星系(从文献)与最近的广域红外巡天探测器(WISE)初步发布目录。我们已经发现了13颗恒星在12和/或22微米处显示出红外过度。如果没有更长波长的观测,就不可能最终确定过度的性质,尽管我们认为它们可能是由于恒星周围的碎片盘造成的。如果得到证实,我们的样本将使目前已知的老主序星周围的温暖多余圆盘的数量增加一倍。测量到的通量和恒星光球之间的比率通常大于Gyr-old恒星的预期,例如这些行星宿主。假设温度限制的尘埃和排放大尘埃粒子,我们得到的磁盘半径的估计。这些值与行星的半长轴相当,表明行星可能正在搅动系统中的星子。
2012-02-29 astro-ph.EP
AKARI/IRC 18 Micron Survey of Warm Debris Disks
上下文人们对靠近中心恒星的温暖(Tdust >~ 150 K)碎片盘材料的性质知之甚少,与迄今为止探测到的低温碎片尘埃相比,它与类地行星的形成有更直接的联系。目标。发现新的热碎片盘候选者,显示出18微米的大过剩,并根据AKARI/IRC中红外全天巡天数据估计过剩恒星的比例。方法.我们已经搜索了AKARI/IRC全天巡天中检测到的点源,这些点源显示出与第谷2号光谱型星表中的A-M矮星位置匹配,并且与2 MASS星表中的Ks星等预期相比,在18微米处表现出过量发射。结果在A-K星中发现了24个热碎片候选者,其中包括8个新的候选者。碎片盘的表观频率估计为2.8 +/-0.6%。我们还发现,A星和太阳型FGK星的碎片盘内部成分具有不同的特征,A星周围的碎片盘温度较低,符合碎片盘的稳态演化模型,而FGK星周围的碎片盘温度较高,不能用稳态演化模型解释。
2012-11-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Asteroid Belts in Debris Disk Twins: VEGA and FOMALHAUT
织女星和北落师门在质量、年龄和全球碎片盘特性方面相似;因此,它们通常被称为“碎片盘双胞胎”。我们目前斯皮策10-35微米的光谱数据集中在两颗恒星,并确定温暖的,未解决的过剩排放在织女星附近的第一次。织女星的热过剩的属性进一步特征与辅助测光在中红外和解决的图像在远红外和亚毫米波长。织女星的热过剩与北落师门周围发现的热过剩有许多相似的性质。这两个暖分量的~30 μ m发射短波长被很好地描述为~170 K的黑体发射。有趣的是,另外两个系统eps Eri和HR 8799也使用相同的方法显示了这样一个未解决的温暖尘埃。这些温暖的成分可能类似于太阳系的黄道尘云,但要大得多。尘埃温度和亚毫米的初步探测表明,温暖的过量来自与位于水霜线附近的星子环有关的尘埃,并可能由其他碎片系统中类似位置发生的过程产生。我们还审查了2微米的热过剩的织女星和北落师门周围的属性,表明负责的热过剩的灰尘是没有空间关联的灰尘,我们在温暖的地带检测到。我们认为它可能源于被困在恒星磁场中的热纳米颗粒。最后,暖带和冷带之间的间隔相当大,在所有四个系统中轨道比>~10。鉴于目前行星物体质量的上限和巨大的差距,我们讨论了其潜在的行星结构的可能影响,并建议多个低质量行星可能位于织女星和北落师门的两个带之间。
2013-01-07 astro-ph.EP
Faint warm debris disks around nearby bright stars explored by AKARI and IRSF
背景:碎片盘是了解行星系统形成过程的重要观测线索。特别是,微弱温暖的碎片盘可能与1 AU附近的行星形成后期有关。对微弱的温暖的碎片盘进行系统的搜索是揭示陆地行星形成的必要条件。目的:微弱的暖碎片盘显示出在中红外波长处达到峰值的过量发射。因此,我们探索碎片盘使用AKARI中红外全天空点源目录(PSC),第二代无偏红外全天空调查的产品。研究方法:我们调查红外多余的发射678孤立的主序星,有18微米的检测在AKARI中红外全天空目录通过比较他们的通量与预测的光球的光通量的基础上,近红外通量和模型光谱。首先从2MASS PSC获取近红外通量。然而,在我们的样本中,286颗Ks<4.5的恒星由于饱和而在2MASS测光中具有较大的通量误差。因此,我们已经测量了准确的J,H,和Ks波段的通量,应用中性密度(ND)过滤器的同时无偏测量的红外成像仪(SIRIUS)的IRSF,在南非的1.4米近红外望远镜,并提高了通量的精度从14%到1.8%的平均。结果:我们从678颗主序星的样本中确定了53个碎片盘候选者,包括8个新的检测。碎片盘的检测率为8%,这是与斯皮策和赫歇尔以前的作品。结论:本研究的重要性在于探测到附近场星周围微弱的暖碎片盘。至少有9个天体有大量的尘埃,这是传统的稳态碰撞级联模型无法解释的。
2016-08-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
A Stable Mineral Fingerprint in the Fading Warm Debris Disk around HD 15407A
CAS Key Laboratory of Optical Astronomy, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台光学天文重点实验室);School of Astronomy and Space Science, University of the Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院);School of Space and Earth Sciences, Beihang University(北京航空航天大学空天科学学院);Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学天文与空间科学学院前沿交叉研究中心);School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院)
研究HD 15407A周围温暖碎片盘,通过比较相隔14.95年的斯皮策和JWST光谱,发现矿物指纹稳定,温暖矿物发射通量渐弱,用碰撞级联模型得到碰撞时间tc,表明该盘是撞击后演化且近期小颗粒供应有限的储库。
2026-07-27 astro-ph.EP
Signpost of Multiple Planets in Debris Disks
我们回顾了斯皮策和赫歇尔多波长图像揭示的附近碎片盘结构,并补充了详细的光谱能量分布模型。与恒星周围宜居带的定义类似,碎片盘结构的确定和特征应根据尘埃温度而不是物理距离,以便考虑到不同光谱型恒星的加热功率,并可直接讨论和比较盘中的共同特征。共同的特点,如温暖(~150 K)的尘埃带附近的水冰线和冷(~50 K)柯伊伯带的类似物,引起了我们的新兴的理解,在碎片盘结构的秩序水平,并阐明了各种过程的形成和演化的系外行星系统。鉴于碎片盘双胞胎(织女星和北落师门)中的盘结构,以及目前对行星物体质量的限制,我们认为温暖和寒冷尘埃带之间的巨大差距是水冰线之外多个(低质量)行星的最佳路标。
2013-07-05 astro-ph.EP
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
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
Radial Surface Density Profiles of Gas and Dust in the Debris Disk around 49 Ceti
我们目前的CO(3-2)和相关的连续辐射从附近的A星鲸鱼座49周围的气体轴承碎片盘的分辨率约0.4的图像,观察阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)。我们分析了ALMA的光谱与宽带光谱能量分布的串联,以测量尘埃和气体排放的径向表面密度分布从系统。尘埃表面密度随半径的减小而减小,在~100和310 Au之间,表面密度在~110 Au的半径处略微显著增强。SED除了需要由ALMA分辨的较大颗粒的外盘之外,还需要由小颗粒组成的内盘。气体盘表现出的表面密度分布,半径增加,相反,大多数以前的空间分辨观测拱星气体盘。虽然~80%的CO流量是很好地描述了一个轴对称的幂律磁盘在开普勒旋转中心恒星,残差在~20%的峰值流量表现出偏离轴对称暗示的螺旋臂或翘曲的气体盘。气体盘的径向范围(~220金)小于尘埃盘的径向范围(~300金),这与最近对其他含气碎片盘的观测结果一致。虽然到目前为止只有三个宽的碎片盘在毫米波长下具有很好的径向尘埃轮廓,49但鲸鱼座的碎片盘显示出与两个径向分辨的贫气碎片盘明显不同的结构,这意味着产生和塑造气体和尘埃的物理过程是根本不同的。
2017-04-06 astro-ph.EP
Frequencies of warm debris disks based on point source catalogs of Spitzer, WISE, and Gaia
本研究结合 Gaia、WISE 与 Spitzer 数据开展最大规模中红外超搜索,量化暖碎屑盘频率随恒星光谱型和温度的变化,并以星子碰撞的早期演化情景解释其年龄特征。
2024-04-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Does warm debris dust stem from asteroid belts?
许多碎片盘揭示了一种双组分结构,具有冷的外部和热的内部组分。虽然前者可能是柯伊伯带的巨大类似物,但后者的起源仍然是一个争论的问题。在这项工作中,我们调查是否温暖的尘埃可能是小行星带类似物的签名。在这里测试的情况下,目前的两带结构源于最初扩展的原行星盘,其中行星打开了一个将其分隔为外部和内部盘的间隙,在气体扩散后,经历了稳态碰撞衰变。这一想法是探索与分析碰撞演化模型的样品225碎片盘从斯皮策/IRS目录,可能拥有一个双组分结构。我们发现,绝大多数系统(225个系统中的220个,或98%)都与这种情况兼容。对于它们的祖先,原始的原行星盘,我们发现$-0.93\pm0.06$的平均表面密度斜率和$\left(3.3^{+0.4}_{-0.3}\right)\times 10^{-3}$太阳质量的平均初始质量,这两者都与从亚毫米测量推断的值一致。然而,短周期彗星产生的尘埃以及(更罕见的情况下)从外带向内输送的尘埃可能是可行的,而不是相互排斥的,可以替代小行星带的设想。其余五个圆盘(占样品的2%:HIP 11486、HIP 23497、HIP 57971、HIP 85790、HIP 89770)含有内部成分,这些成分似乎与"小行星带"中的尘埃产生不一致。"这些系统中的温暖尘埃必须从彗星来源补充,或者代表最近罕见事件的后果,如重大碰撞或行星系不稳定。
2017-02-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Bright Debris Disk Candidates Observed with AKARI/Far-Infrared Surveyor (FIS)
通过对\hip \主序星表和\fis \星表的交叉关联,识别出至少在一个波段上有远红外探测的136颗恒星(可信度为$>90$ %)。在剔除了51颗被归类为年轻天体、Be星、具有已知尘埃盘或潜在污染的其他类型恒星和2颗没有红外过量辐射的恒星后,我们得到了83颗具有碎片盘的候选星样本。我们的样本中的恒星涵盖了从B型到K型的光谱型,其中大部分是早期类型。这是一个独特的发光碎片盘样本,它是从所有天空调查中统一得出的,空间分辨率比\iras以前的调查高两倍。此外,通过收集来自其他公共档案的红外光度数据,其中85%在一个以上的波段有红外过剩,允许估计尘埃温度。我们拟合黑体模型的宽带光谱能量分布,这些恒星的磁盘参数的统计分布。7星需要一个额外的温暖的温度约200 K的组成部分。虽然我们的样本中有相当大一部分(58颗恒星)有微弱的12 \micron \过剩,这表明在这些明亮的碎片盘系统中可能存在温暖的尘埃成分。
2020-07-24 astro-ph.EP
Using warm dust to constrain unseen planets
寒冷的外层碎片带环绕着相当一部分恒星,其中许多是行星宿主。来自恒星的辐射力导致尘埃颗粒离开外带,并在坡印廷-罗伯逊阻力下螺旋向内。我们提出了一个经验模型,适合N体模拟,使这些尘埃粒子的命运,当他们遇到一个行星被迅速计算。大质量行星喷射出大部分粒子,而尘埃相对不受干扰地经过小质量行星。近距离的大质量行星(热木星)最擅长吸积尘埃。该模型预测了尘埃在碎片带内部的行星上的吸积速率,当还考虑到碰撞演化时,预测外部碎片带内部的热彗星的质量吸积速率高达每秒数百公斤。该模型可用于推断在具有外带的系统中尚未发现的行星的存在和可能的质量。大双目望远镜干涉仪(LBTI)没有探测到织女星周围的温暖尘埃,这可以解释为存在一颗土星质量的行星,或者一系列质量较低的行星。类似地,在这样的系统中检测到温暖的尘埃意味着没有行星超过可量化的水平,这可能低于直接成像的类似限制。LBTI探测到的狮子座β星周围的尘埃水平可以用来排除质量超过土星质量的行星的存在。
2018-07-30 astro-ph.EP
Debris Distribution in HD 95086 - A Young Analog of HR 8799
HD 95086是一颗年轻的早型恒星,它拥有(1)一颗5 MJ的行星,在56 AU的投影距离处,通过直接成像显示;(2)一个突出的碎片盘。在这里,我们报告的检测69微米结晶橄榄石功能从磁盘使用斯皮策/MIPS-SED数据覆盖55-95微米。由于MIPS-SED模式的分辨率较低,因此该特征在光谱上无法分辨,但与占总尘埃质量5%的结晶镁橄榄石的发射一致。我们还提出了详细的分析磁盘SED和重新分析的解决赫歇尔获得的图像。我们的研究结果表明,围绕HD 95086的碎片结构包括一个温暖的(175 K)带,冷(55 K)盘,和扩展盘晕(高达800 AU),是非常相似的HR 8799。我们比较了这三种碎片组分的性质,并认为HD 95086是HR 8799的年轻类似物。我们进一步调查和约束单行星,双行星,三行星和四行星的架构,可以占所观察到的碎片结构,并与动力学稳定性约束兼容。我们发现,几何间隔轨道的等质量四行星配置,每个行星的质量为5兆焦耳,可以保持温暖和寒冷的碎片带之间的差距,也只是勉强稳定的时间尺度可比的系统的年龄。
2014-11-29 astro-ph.EP
Silica-Rich Bright Debris Disk around HD 15407A
本文报道了F3 V恒星HD 15407 A附近的一个有趣的碎片盘,其中探测到了大量的温暖的细尘(~ 10^(-7)M_Earth)。尘埃温度为~ 500-600 K,碎片尘埃的位置估计为0.6-1.0 AU,从中央恒星,一个类地行星区域。碎片盘的分光度为~ 0.005,这比微行星碰撞产生的碎片盘的稳态模型预测的要大得多。斯皮策获得的中红外光谱表明存在大量微米级的硅尘,这表明这些尘埃来自差异化的大型岩石体的表面层,可能被困在恒星周围。
2012-03-13 astro-ph.EP
Radial profiles of the Phoebe ring, a vast debris disk around Saturn
我们目前的观测在光学波长与卡西尼号航天器的成像科学系统的菲比环,一个巨大的碎片盘周围的土星,似乎是碰撞产生的不规则的卫星。分析揭示了一个从80-260土星半径($R_S$)的径向轮廓,改变了$\approx 110 R_S$内部的行为,我们将其归因于土卫八卫星清扫小颗粒,或者轨道不稳定导致环垂直爆发。我们的研究产生了一个综合的I/F在0.635 $μ$米沿土星的阴影在菲比环的中平面从80-250 $R_S$的$2.7^{+0.9}_{-0.3} \times 10^{-9}$。我们开发了一个分析模型的大小依赖的长期动力学的逆行菲比环颗粒,并比较这个模型的观测。这一分析意味着:(1)“菲比”环的部分来源是菲比轨道以外不规则卫星的碎片;(2)散射光信号主要是小颗粒($\lesssim 20μ$ m大小)。如果我们假设菲比环是由稳定状态的微流星体撞击产生的,这意味着一个指数为$> 4$的幂律尺寸分布,这在太阳系环中是异常陡峭的。这表明,要么是在物质最初释放时喷出物的粒度分布很陡,要么是随后的过程优先破碎了大颗粒。
2016-04-11 astro-ph.EP
Origin and evolution of two-component debris discs and an application to the q$^1$ Eridani system
许多碎片盘揭示了一个两个组成部分的结构,外部柯伊伯带类似物和温暖的内部组件,其起源仍然是一个争论的问题。一种可能性是,温暖的辐射来自一个更靠近恒星的“小行星带“。我们考虑的情况下,一组巨大的行星是在最初扩展的小行星盘形成。这些行星在它们的轨道周围留下了一个很大的缺口,将圆盘分成了外带和内带。气体扩散后,两个带进行碰撞演化的稳定状态制度。这种情况下,探索与详细的碰撞模拟,涉及现实的物理描述一个长期的碰撞耗尽的两个组件光盘。我们发现,在简化的分析模型的基础上,内盘可能能够保留更大量的材料在老年人比以前认为的。我们表明,所提出的方案是一致的一套热发射和散射光观测数据的明亮的两个温度的碎片盘附近的太阳型恒星q $^1$波江座。这意味着该系统具有类似太阳系的结构,外部有一个巨大的“柯伊伯带”,内部有一个“小行星带“,中间有几颗海王星到海王星质量的行星。
2016-06-16 astro-ph.EP
A Recurrent Infrared Modulation in the Warm Post-impact Debris Disk NGC 2547 ID8
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Beijing Normal University(北京师范大学);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Beihang University(北京航空航天大学)
本研究通过19年中红外观测,发现NGC 2547 ID8碎片盘存在956.8天周期的红外调制,由偏心轨道物质与温暖岩石储库相互作用驱动,支持其处于早期撞击后阶段。
2026-10-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Radial velocity analysis of stars with debris discs
本研究分析了29颗具有碎屑盘的恒星,利用碎屑盘倾角假设轨道共面性,确定了径向速度系外行星的“盘对齐”质量,发现部分行星可能是经历II型盘迁移的热或暖木星。
2024-09-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Radial Profiles of Surface Density in Debris Discs
对碎片盘的分辨观测可用于得出方位平均表面密度的径向分布,即使存在非轴对称特征,这种分布也载有关于碎片盘结构的重要信息,并具有改进的信噪比特性。我们开发了一个(半)分析的形式主义,让一个相关的ASD的基本半长轴和偏心率分布的碎片颗粒在一个简单的方式。这种方法不涉及粒子拱线角的分布,从而简化了计算。这是一种比对碎片粒子轨道参数进行蒙特卡罗抽样更快、更灵活和更有效的计算ASD的方法。我们提出了明确的分析结果的基础上,这种技术的一些粒子偏心率分布,包括两种情况下,特别是实际的重要性:规定的径向偏心率,和瑞利分布的偏心率。然后,我们展示了我们的框架可以如何应用于碎片盘和环的观测,以检索碎片的半长轴分布或(在某些情况下)偏心率分布,从而提供有关碎片盘中运行的结构和动态过程的直接信息。我们的方法还提供了一种快速有效的正演模拟观测方法。本文还讨论了这一技术在其它天体物理系统中的应用,如M31中的核星盘或稀薄行星环。
2022-07-15 astro-ph.EP astro-ph.GA
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
Dynamical Heating Induced by Dwarf Planets on Cold Kuiper Belt-like Debris Disks
随着长期的数值模拟的使用,我们研究的演化和轨道行为的彗星核在冷柯伊伯带状碎片磁盘的引力影响下的矮行星(DP),我们进行这些模拟与不存在的海王星般的巨行星。这项探索性研究表明,在没有巨行星的情况下,10个DP足以在带粒子轨道上引起强烈的径向和垂直加热。另一方面,一颗巨大的行星靠近碎片盘的存在,作为一种稳定剂,减少了径向和垂直加热。有了足够的DP,即使在一颗类似海王星的巨行星存在的情况下,仍然会有一些径向加热;这种加热稳定地增长,重新填充共振,否则彗星核就会空无一物。特别是对于太阳系,这个长期的过程似乎能够提供物质,通过共振混沌扩散,增加新彗星螺旋进入内行星系的速度,但只有当超过$\sim10$已知DP大小的物体存在于海王星外区域时。
2015-08-27 astro-ph.EP
A new sample of warm extreme debris disks from the ALLWISE catalog
极端碎片盘(EDD)是罕见的具有特别大量的温暖尘埃的系统,这些尘埃可能源于最近在类地行星生长的最后阶段行星胚胎之间的巨大撞击。在这里,我们报告六个新的EDD的识别和表征。这些盘围绕着年龄大于1亿年的F5-G9型主序星,尘埃温度高于300 K,光度分数在0.01到0.07之间。使用WISE全天巡天3.4和4.6 $μ$ m处的时域光度数据,我们得出结论,其中四个圆盘在2010年至2019年期间表现出可变的中红外发射。分析所有已知EDD的样本,现在扩展到17个对象,我们发现其中14个在过去十年中在3-5 $μ$ m处显示出变化,这表明中红外变化是EDD的固有特征。我们还报告说,宽轨道对显着更常见的EDD系统比在正常的恒星星族。虽然目前的岩石行星形成模型预测,大多数的巨大碰撞发生在第一个100万年,我们发现,EDD的样本是由系统的年龄超过这个年龄。这就提出了一种可能性,即巨大撞击的时代可能比我们想象的要长,或者其他一些机制也可以产生EDD。我们研究的情况下,所观察到的温暖的尘埃源于从外部水库到内部地区的彗星的破坏和/或碰撞,并探讨在这个过程中广泛的同伴可以发挥什么作用。
2021-02-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
A radially broad collisional cascade in the debris disk of $γ$ Ophiuchi observed by JWST
California Institute of Technology(加州理工学院);University of Cambridge(剑桥大学);Space Science Institute(空间科学研究所);University of Arizona(亚利桑那大学);Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森尼天体物理中心);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理学研究所);Universidad de la Laguna(拉帕鲁纳大学);Academia Sinica(中央研究院);University of Exeter(埃克塞特大学)
通过JWST观测发现γ人马座星系盘中存在广泛的径向碰撞级联,该级联在整个盘中保持恒定的颗粒大小分布,而非由窄带行星esimal带迁移所致。
2026-05-19 astro-ph.EP
Debris Disks in Kepler Exoplanet Systems
开普勒任务最近确定了997个太阳系外行星候选系统,其中许多是超级地球。意识到这些行星系是太阳系外小行星带的候选者,我们使用宽视场红外巡天探测器(WISE)的中红外数据来搜索这些系统中的尘埃发射。我们在八颗恒星周围发现了过剩,表明存在温暖到热的尘埃(~100-500 K),对应于这些太阳型恒星的轨道距离为0.1-10 AU。最强的探测,KOI 1099,需要在其系外行星候选者的轨道内部约500 K的尘埃。其中一颗恒星KOI 904可能拥有非常热的尘埃(~1200 K,相当于0.02 AU)。虽然这些具有可检测到的温暖过度(~3%)的系外行星轴承恒星的比例与斯皮策对太阳型场星的调查发现的相似,但WISE数据中可检测到的过度具有比大多数已知碎片盘高得多的分数光度(Ldust/L*),这意味着具有可比光度的碎片盘的比例实际上可能显着更高。很难解释尘埃的存在如此接近主星,通常对应于半径小于0.3天文单位的尘埃环;在这些距离上,从系统中清除尘埃的碰撞和坡印廷-罗伯逊拖曳时间尺度都是数百年或更短。假设这些系统处于稳定状态,意味着在这些短的去除时间尺度下的大质量消耗率,这意味着这些系统中的粉尘产生机制几乎肯定是偶发性的。
2012-05-02 astro-ph.EP
A near-infrared interferometric survey of debris-disk stars. VII. The hot/warm dust connection
(略)上下文。热的外黄道尘埃的起源及其与外部尘埃库的联系仍然不清楚。目标。我们的目标是探索热的外黄道尘埃和温暖的尘埃水库(> 100 K)在小行星带之间的可能联系。方法.我们使用VLTI/PIONIER的精密近红外干涉测量技术,在选定的邻近恒星样本周围搜索H波段的分辨辐射。结果我们的观测揭示了52颗恒星中的17颗恒星存在分辨的近红外发射,其中4颗被证明是由于以前未知的恒星伴星。其他13个H波段的超辐射被认为是来自热尘埃颗粒的热辐射。考虑到早期的PIONIER观测,并通过光谱能量分布模型重新评估所有PIONIER目标的暖尘埃含量后,我们发现探测率为17.1(+8.1)(-4.6)%的H-带过剩围绕着温暖尘埃带的主序星,这与在没有温暖尘埃迹象的恒星周围发现的14.6(+4.3)(-2.8)%的发生率在统计上是一致的。在修正了由于部分未分辨的热盘而导致的灵敏度损失之后,假设它们围绕其升华半径排列在一个薄环中,然而,我们在3σ水平上发现了初步证据,即具有外部尘埃库(温暖或寒冷)的恒星周围的H带过剩可能在统计上大于没有可检测到的外部尘埃的恒星周围的H带过剩。结论.我们的观测结果并不表明,在所考虑的仪器的灵敏度水平上,温暖和炎热的尘埃种群之间存在直接联系,尽管它们揭示了H波段过度水平与一般外部尘埃库存在之间可能的相关性。
2021-04-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Do Two Temperature Debris Disks Have Multiple Belts?
我们提出了一个研究的碎片磁盘的光谱是很好的模拟尘埃排放在两个不同的温度。这些圆盘通常被认为是多带的标志,只有在少数情况下通过高分辨率观测得到证实。我们首先编译一个样本的两个温度磁盘来推导出它们的属性,总结的比例的温暖和寒冷的组件的温度和分数光度。冷暖温度之比在2-4的范围内是恒定的,并且冷暖组分的温度都随着恒星质量的增加而增加。然后,我们探讨这种排放是否可以产生于尘埃在一个单一的狭窄的带,温度范围所产生的颗粒温度的大小变化。这个模型可以产生类太阳恒星的双温度光谱,但在可以通过观测到的圆盘大小和远红外/毫米光谱斜率进行测试的地方不支持。因此,虽然一些双温盘来自单个带,但大多数可能具有多个空间分量。这些圆盘与外太阳系的小行星和埃奇-柯伊伯带的结构相似,被巨大的行星分开。或者,内部成分可能是由于来自外部带的物质向内散射而产生的,这也是由于行星的介入。在这两种情况下,我们认为,温暖/冷却组件的温度比是指示外行星系的规模,通常跨度约为半径的10倍。
2014-08-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Radial Velocity Survey for Planets around Young stars (RVSPY) A transiting warm super-Jovian planet around HD 114082, a young star with a debris disk
为了通过径向速度方法检测具有碎片盘的年轻恒星的行星伴星,我们在2018年4月至2022年8月期间观察了HD114082,作为我们RVSPY计划(年轻恒星周围行星径向速度调查)的目标之一。我们使用的FEROS摄谱仪,安装在MPG/ESO 2.2米望远镜在智利,获得高信噪比的光谱和时间序列的精确径向速度(RV)。此外,我们分析了档案HARPS光谱和TESS光度数据。我们使用CERES、CERES ++和SERVAL管道来导出RV和活性指标,并使用ExoStriker对RV和TESS光度进行独立和组合分析。我们报告发现一个温暖的超木星的伴侣HD 114082的基础上,109.8 $\pm$ 0.4天的信号在合并RV数据从FEROS和HARPS,并在一个过境事件在TESS测光。最佳拟合模型表明,8.0 $\pm$ 1.0 Mjup的伴星半径为1.00 $\pm$ 0.03 Rjup,轨道半长轴为0.51 $\pm$ 0.01 au,离心率为0.4 $\pm$ 0.04。伴星的轨道与已知的位于28天文单位的近边缘碎片盘一致。HD 114082 b可能是最年轻的(15 $\pm$ 6百万年),也是仅有的三颗小于1亿年的巨行星伴星之一,它们的质量和半径都是通过观测确定的。它可能是第一个正确的模型约束巨行星,允许区分热启动和冷启动模型。它与冷启动模式更加兼容。
2022-11-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
First ALMA observations of the HD 105211 debris disc: A warm dust component close to a gigayear-old star
本研究利用ALMA 1.3毫米观测和SED建模分析HD 105211碎屑盘,发现其冷尘埃为窄低偏心率环,并揭示恒星附近存在毫米级暖尘埃成分。
2024-04-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Imaging of the Vega Debris System using JWST/MIRI
本研究利用JWST/MIRI获取织女星碎片盘多波段中红外图像,揭示其结构特征,约束了不同轨道区域的行星质量上限,并验证了尘埃分布与坡印廷-罗伯逊效应的一致性。
2024-10-31 astro-ph.EP
Towards a dynamics-based estimate of the extent of HR 8799's unresolved warm debris belt
在许多方面,HR 8799系统比迄今为止发现的任何其他系统都更接近我们的太阳系-尽管规模更大,更年轻,更引人注目-具有四颗巨行星和两个碎片带。第一个带位于外行星的轨道之外,并反映了我们太阳系的埃奇奥尔-柯伊伯带。第二个带位于内行星HR 8799 e的轨道内部,类似于我们的小行星带。有了这样一个类似的架构,该系统是一个有价值的实验室,用于研究系外行星动力学,以及碎片盘和行星之间的相互作用。近年来,HR 8799的外盘已经被相对较好地表征,主要是使用赫歇尔空间天文台。相比之下,内盘太靠近HR 8799,无法被赫歇尔空间分辨,仍然知之甚少。这留下了关于产生观测到的尘埃的星子的位置以及这些颗粒的物理性质的重大问题。我们已经进行了广泛的模拟HR 8799的内部,未解决的碎片带,使用新南威尔士大学澳大利亚的超级计算设施,卡塔纳。在这里,我们提出的结果集成的演变带的动态热碎片内部的HR 8799 e的轨道,为60万年的时间,使用500,000无质量的测试粒子的初始人口。这些模拟使内带的范围和结构的特征,揭示其外缘必须位于内部的3:1平均运动共振与HR 8799,在约7.5 au,并强调存在类似于太阳系的柯克伍德间隙的精细结构。在未来,我们的结果将使我们能够计算出对任何可能潜伏在内部系统中未被发现的潜在类地行星的小天体撞击率和水输送前景的初步估计。
2015-05-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
The dynamical structure of HR 8799's inner debris disk
HR 8799系统拥有四颗巨行星和两个碎片带,其结构与我们的太阳系非常相似,在太阳系中,内部温暖的小行星带和外部凉爽的埃奇-柯伊伯带包围着巨行星。因此,它是研究系外行星动力学和碎片盘-系外行星相互作用的宝贵实验室。虽然HR 8799的外部碎片带已经通过以前的观测得到了很好的解决,但内部圆盘的空间范围仍然未知。这就给产生可见尘埃的星子的位置和这些尘埃的物理性质留下了一个很大的问号。我们已经进行了最广泛的模拟到目前为止的内部,未解决的碎片带HR 8799,使用新南威尔士大学澳大利亚的Katana超级计算设施,以遵循一个模型的动态演化的内盘包括300,298粒子为60万年。这些模拟使我们能够详细描述内盘的范围和结构,并将在今后使我们能够对小天体撞击率和可能的(尚未发现的)内系统类地行星的水输送前景作出初步估计。
2015-02-09 astro-ph.EP
Debris disc candidates in systems with transiting planets
碎片盘已知存在于许多行星宿主恒星周围,但到目前为止,在有凌日行星的系统中还没有发现碎片尘埃。使用公开的目录,我们搜索在这样的系统中的红外过量。在最近出版的广角红外巡天探测器(WISE)目录中,我们发现了52颗有凌日行星的恒星。有两个系统,每个都有一个过境的"热木星",TrES-2和XO-5,在12和22微米处都表现出> 3西格玛水平的小过量。如果这两个探测中的一个或两个都是真实的,那么在2 - 4%的凌日行星系统中,过度温暖的频率与斯皮策的MIPS和IRS仪器在类似波长下探测的太阳型恒星周围的频率相当。模型表明,观测到的过量可能来自半径为几个天文单位的尘埃环。推断出的尘埃量接近理论上从小行星带类似物的碰撞级联中预期的最大值。如果得到证实,在有凌日行星的系统中碎片盘的存在可能会对热彗星的形成和迁移情况产生重要的限制。
2011-08-16 astro-ph.EP
Transient events in bright debris discs: Collisional avalanches revisited
碰撞雪崩是由一个大的微行星的分裂引发的,释放出小的未结合的颗粒,进入距离恒星更远的碎片盘,触发那里的碰撞链式反应,可能会产生可检测的瞬态结构。我们探索这一机制,首次使用耦合动力学和碰撞演化的代码,并调查雪崩是否可以解释在一些非常明亮的光盘中观察到的短期光度变化。我们考虑两种设置:冷盘盒,其具有10AU的灰尘释放和从50至120 AU延伸的外盘,以及暖盘盒,其具有1AU的释放和5- 12 AU的外盘。我们发现,雪崩可以留下可检测的结构上解决的图像,冷和温暖的光盘的情况下,光盘的光学深度$τ$的几个$10^{-3}$,提供大的尘埃团($\gtrsim$ 10 $^{20}$-5 $\times$ 10 $^{22}$ g)最初释放。由于雪崩而导致的积分光度过剩是有限的,对于这些释放的尘埃团来说小于10%,在中红外达到峰值,并且在$\sim$ 40-50 $μ$ m之后变得微不足道。与早期的研究相反,当将$τ$增加到更高的值时,我们没有获得更强的雪崩。同样,我们没有观察到一个显着的亮度赤字相比,雪崩前的水平,雪崩后的通道。这两个结果一致使雪崩不太可能解释在一些非常明亮的碎片盘中观察到的亮度急剧下降。观测雪崩的理想结构是两带结构,内部带的光度分数大于10 $^{-4}$,大质量的微行星在此发生分裂,而外部带的质量更大,$τ$只有几个$10^{-3}$,雪崩链式反应在此发展和传播。
2017-11-17 astro-ph.EP
Can gas in young debris disks be constrained by their radial brightness profiles?
年轻恒星周围的尘埃盘已知是从光学上厚的、以气体为主的原行星盘演变成光学上薄的、几乎不含气体的碎片盘。据认为,原始气体在大约1000万年前就被大量移除,但很难从气体观测中辨别出真正的气体密度。这表明使用尘埃的观测:有人认为,气体,如果存在更高的密度,将导致更平坦的尘埃密度和表面亮度的径向轮廓比实际观察到的。然而,在这里,我们表明,这些配置文件是令人惊讶的不敏感的变化的参数的中心恒星,位置的尘埃产生的微星带,尘埃的磁盘和-最重要的-参数的环境气体。这一结果适用于宽范围的气体密度(三个数量级),不同的径向分布的气体温度,和不同的气体成分。亮度曲线斜率为-3. - 4我们发现的是相同的,理论上发现的无气体碎片盘,他们是相同的,实际上从许多碎片盘的观测。我们对三个年轻的(10-30百万岁),空间分辨,边缘碎片磁盘(β Pic,HD 32297,和AU Mic)的具体结果表明,所观察到的径向轮廓的表面亮度不构成任何严格的约束气体成分的磁盘。我们不能排除系统的外部可能保留了大量的原始气体,这在气体观测中并不明显(例如β Pic多达50个地球质量)。然而,根据气体探测结果(例如β Pic盘中的质量约为地球质量的0.05倍),气体(很可能是次级气体)仅以少量到中等数量存在的可能性也仍然存在。
2009-11-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetary Collisions outside the Solar System: Time Domain Characterization of Extreme Debris Disks
最近发现,在类太阳恒星周围的类地行星区域,温暖尘埃的发光碎片盘变化不定,这表明岩石天体正在发生大规模碰撞。我们使用2012年和2013年斯皮策3.6和4.5 μm时间序列观测数据(有一次延长到2014年),以监测另外5个具有异常高的分光度的碎片盘(“极端碎片盘”),包括疏散星团M47中的P1121(8000万年),AB Dor移动群中的HD 15407 A(8000万年),昴星团中的HD 23514(12000万年),HD 145263位于上斯科星协(1000万年),以及场星BD+20 307(>1 Gyr)。与NGC 2547(3500万年)中发表的ID8结果一起,这是对太阳系外行星撞击的第一次系统的时域调查。在我们监测到的六个极端碎片盘中,有五个在一年以内的时间尺度上发现了重大变化。然而,不同的系统在时域中表现出不同的特征,包括长期的衰减或增长,磁盘温度变化和可能的周期性。
2015-03-18 astro-ph.EP
Spitzer IRS Spectroscopy of the 10 Myr-old EF Cha Debris Disk: Evidence for Phyllosilicate-Rich Dust in the Terrestrial Zone
我们描述斯皮策IRS光谱观测的10万年的老恒星,EF车。从5 μm到35 μm的光谱的成分建模证实,它被LD/L \star ~ 10-3的发光碎片盘包围,包含温度在225 K和430 K之间的地球区特征的尘埃。EF Cha的光谱显示了许多固态特征的证据,与大多数冷的低光度碎片盘不同,但像其他一些10-20百万年前的发光的温暖碎片盘(例如HD 113766 A)。EF Cha碎片盘异常丰富的物种或物种的组合,其发射率类似于细粉,实验室测量的层状硅酸盐物种(滑石,皂石,蒙脱石),这可能是由原始无水岩石材料的水蚀变产生的。尘埃和由此推断的碎片母体也含有丰富的无定形硅酸盐和金属硫化物,可能还有水冰。尘埃中橄榄石与辉石的总比例约为2,这也提供了水蚀变的证据。大质量体积的颗粒大小相当于或低于辐射吹出极限意味着微行星可能会以足够高的速度碰撞,以产生发射尘埃,但不会高到通过撞击处理使微行星脱挥发分。由于层状硅酸盐是由无水岩石和温暖的活性水之间的相互作用产生的,EF Cha的圆盘可能是将水输送到年轻行星系统的陆地区域的路标。
2011-04-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Debris Disks around Solar-Type Stars: Observations of the Pleiades with Spitzer Space Telescope
我们目前斯皮策MIPS观测在24微米的37个太阳型恒星在昴星团,并将它们与以前的观测,以获得一个样本的71颗恒星。我们报告说,23颗恒星,或32 +/-6.8%,有超过24微米至少10%以上的光球发射。我们比较我们的结果与其他疏散星团的碎片盘的研究和A型星的研究表明,碎片盘周围的太阳型恒星在115百万年发生在几乎相同的速度周围的A型恒星。我们分析了二元性和X射线活动对过剩通量的影响。具有超高温的恒星往往不属于等质量的双星系统,这可能是由于在类似轨道上的双星伴星清除了星子。我们发现,明显的反相关性的发病率过剩和恒星旋转的速度,也是由X射线辐射判断的活动水平是统计上弱。
2010-03-15 astro-ph.EP
Testing the Impact of Planet-stirring, Self-stirring, and Mixed-stirring on Debris Disc Architecture: A Case Study of HD 16743
通过N体模拟研究HD 16743尘埃盘架构,发现巨行星esimal的混合扰动能最佳复现观测特征,且总质量约束为≥27 M_⊕。
2025-11-10 astro-ph.EP
An interferometric study of the Fomalhaut inner debris disk. III. Detailed models of the exozodiacal disk and its origin
碎片盘是太阳系外类似于太阳系的小行星带。北落师门星在140天文单位处有一个冷的碎片带,也有温暖尘埃成分的证据,这被怀疑是太阳系黄道尘埃的明亮类似物。干涉观测获得的VLTI和KIN已经确定了近红外和中红外过度归因于热和温暖的exozodiacal尘埃在内部几个AU的恒星。我们进行了参数化建模的exozodiacal磁盘使用GRaTeR辐射转移代码再现干涉数据,补充中到远红外测量。对升华温度进行了详细的处理,以探索升华边缘的热粒子数。然后,我们使用了一种分析方法,连续测试几个源机制。一个很好的拟合数据被发现由两个不同的尘埃种群:(1)非常小,因此未绑定,热尘埃颗粒局限在一个狭窄的区域在升华边缘的碳质材料;(2)绑定颗粒在2 AU的保护升华,并有一个较高的质量,尽管他们微弱的通量水平。我们认为,热尘埃是由小碳颗粒的释放后,起源于温暖的组件的聚集体的破坏。需要一种机制,如气体制动,以进一步限制小颗粒足够长的时间。由于恒星的年龄,很难确保在原地产生尘埃,因此观测到的尘埃量必须由强烈的动力学活动触发。北落师门可能是目前正在全球范围内调查的exozodis的代表。我们提出了一个框架,调和热exozodi现象与理论约束:北落师门的热分量可能是冰山一角,因为它可能来自一个温暖的对应物居住在冰线附近。
2013-06-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Short Guide to Debris Disk Spectroscopy
多波长光谱学可用于限制碎片盘中的尘埃和气体特性。星周尘埃吸收并散射入射的恒星光。散射光有时会在可见光和近红外波长下使用高对比度成像技术进行空间分辨,这些技术抑制了来自中央恒星的光。热辐射是从红外线到亚毫米波的过量辐射推断出来的,可能比单独的恒星光球亮1-2个数量级。如果磁盘不是空间分辨的,那么尘埃的径向分布可以从光谱能量分布(SED)模型推断。如果颗粒足够小和温暖,那么它们的成分可以通过中红外光谱来确定。否则,它们的组成可以由反射率和/或远红外光谱测定。原子和分子气体吸收和共振散射恒星光。由于气体被认为是次要的,因此对气体分布、运动学和成分的详细分析也可以揭示粉尘的成分和加工历史。
2009-04-28 astro-ph.EP
Spitzer Observations of White Dwarfs: the Missing Planetary Debris Around DZ Stars
我们报告了斯皮策/IRAC对白矮星周围红外过度的搜索,包括14个新观察到的目标和16个未发表的存档恒星。我们在两颗温暖的白矮星- J220934.84+122336.5和WD 0843+516周围发现了大量的红外线过剩,后者显然是已知的最热的白矮星,显示出近距离的尘埃盘。扩展以前的研究,我们发现,随着恒星温度的增加,具有尘埃盘的白矮星的比例增加;对于温度低于10,000 K的恒星,即使是污染最严重的恒星也没有~1000 K的尘埃。有初步证据表明,尘埃盘的出现与吸积物质的挥发性有关。在附录中,我们修改了以前的分析,表明坡印廷-罗伯逊阻力可能在将物质从尘埃盘转移到白矮星的大气中起重要作用。
2011-09-24 astro-ph.EP
Debris Rings from Extrasolar Irregular Satellites
本文模拟系外巨行星不规则卫星碰撞产生尘埃并在辐射压作用下形成环恒星碎屑环的过程,解释薄而方位对称的窄环观测特征。
2023-04-26 astro-ph.EP
Debris Disks in Multi-Planet Systems: Are Our Inferences Compromised by Unseen Planets?
已解决的碎片盘特征(例如,翘曲、偏移、边缘和间隙、方位角不对称、径向加厚的环、刻度高度)包含关于潜在的行星系的有价值的信息,例如假定的行星质量、半长轴和其他轨道参数。大多数现有的模型假设一个单一的行星正在雕刻盘特征,但最近对成熟的行星系的观察(例如,通过径向速度测量或\textit{Kepler})已经揭示了许多行星存在于多行星系统中。在这里,我们调查如果/如何从单行星模型推断行星属性受到损害时,多个行星居住在系统中。对于每个磁盘特征,我们构建了一个双行星模型,其中包括具有固定参数的行星b和具有全范围可能参数的行星c。我们研究了这些双行星系统,并总结了假设一个行星(即,行星b)导致对该行星性质的重大错误推断。我们发现,虽然磁盘功能通常主要是由一个单一的行星,当使用单行星模型,我们在极端情况下的数量级误解行星属性的风险。具体来说,我们有很高的风险误解行星的属性从磁盘扭曲;在中等风险磁盘边缘和间隙,径向加厚环,和规模的高度特征;和低风险的主机恒星磁盘中心偏移和方位角不对称。我们总结了一些情况,我们可以根据磁盘形态的差异推断需要使用多行星模型而不是单行星模型。
2019-12-09 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
ALMA observations of the debris disk around the young Solar Analog HD 107146
我们目前ALMA连续观测在1.25毫米的碎片盘周围的$\sim$ 1亿年的老太阳模拟HD 107146的波长。连续辐射从中心恒星延伸约30至150 AU,在中间半径处表面亮度降低。我们分析的ALMA干涉vibration使用碎片盘模型与径向轮廓的灰尘表面密度参数化为i)一个单一的幂律,ii)一个单一的幂律与间隙,和iii)一个双幂律。我们发现,模型的径向宽度$\sim 8$ AU的距离为$\sim 80$ AU从中央恒星,以及双幂律模型的尘埃表面密度下降在$\sim 70$ AU提供更好的ALMA数据比单幂律模型。我们讨论了可能的情况HD 107146碎片盘的起源使用模型的星子带中,冥王星大小的物体的形成触发破坏性碰撞的大型机构,以及模型,考虑的相互作用的一个行星系的星子带和空间变化的尘埃不透明度在整个磁盘。如果未来更高的角分辨率和灵敏度的观测证实了这里讨论的完全耗尽的间隙结构,那么一颗质量约为几个地球质量的行星在距离中心恒星$\sim 80$ AU的近圆形轨道上运行,将是间隙存在的一个可能解释。
2014-10-30 astro-ph.EP
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
Substructure evolution from protoplanetary to debris disks driven by mutually gravitating planetesimals and implications on Kepler resonances and free-floating planets
California Institute of Technology(加州理工学院);University of Hawai’i(夏威夷大学)
该研究提出相互引力星子的径向扩散演化图景,重现原行星盘环分布,揭示碎屑盘演化对开普勒共振链破坏及类地行星大小自由漂浮天体形成的启示。
2026-08-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exploring Warm Jupiter Migration Pathways with Eccentricities. I. Catalog of Uniform Keplerian Fits to Radial Velocities of 200 Warm Jupiters
本研究通过分析200颗暖木星的视向速度数据,开展迄今最大规模的暖木星轨道特性同质化分析,旨在探究其迁移路径,同时公开相关轨道拟合与观测数据。
2025-10-02 astro-ph.EP
Planet Signatures in Collisionally Active Debris Discs: scattered light images
行星摄动经常被援引作为对碎片盘中成像的许多空间结构的潜在解释。到目前为止,这个问题主要是研究与无碰撞N体数值模型。我们数值研究如何耦合效应的碰撞和辐射压力可以影响的形成和生存的径向和方位角结构的磁盘扰动的行星。我们考虑两种设置:一个行星嵌入在一个扩展的磁盘和行星外部的内部碎片环。我们使用Thebault(2012)的DyCoSS代码,并在散射光中导出系统的合成图像。行星的质量和轨道,以及光盘的碰撞活动的自由参数进行了探讨。我们发现,碰撞总是显着阻尼行星诱导的结构。对于嵌入行星的情况,如果M_planet> M_Saturn,行星的签名,主要是其径向位置周围的密度差距,应该在正面图像中仍然可以检测到。然而,如果系统是从侧面观察,推断行星的存在要困难得多,尽管在有利的条件下可能会观察到一些行星引起的信号。对于内环/外行星的情况,行星摄动不能阻止碰撞产生的小碎片填充环外的区域:环外的径向光度分布接近于没有行星时的光度分布。然而,一颗在圆形轨道上的类木行星会留下进动的方位结构,可以用来间接推断它的存在。对于一颗在偏心轨道上的行星来说,环是椭圆形的,尽管有碰撞和辐射压力,但近心辉光效应是可见的,但在真实的圆盘中检测到这些特征并不能明确地指示外行星的存在。
2012-09-18 astro-ph.EP
Precise transit and radial-velocity characterization of a resonant pair: a warm Jupiter TOI-216c and eccentric warm Neptune TOI-216b
TOI-216拥有一对由TESS任务发现的温暖的大型系外行星。这些行星被发现处于或接近2:1共振,它们都表现出过境时间变化(TTV)。精确描述行星的质量和半径,轨道特性和共振行为可以测试靠近恒星轨道的行星的起源理论。以前使用TESS数据的前六个扇区对该系统进行的表征受到行星质量和轨道偏心率之间的简并影响。使用HARPS、FEROS和PFS进行的径向速度测量打破了这种简并性,TESS的TTV基线扩展和正在进行的地面凌日观测活动提高了质量和偏心率测量的精度。我们确定TOI-216 c是一颗温暖的木星,TOI-216 b是一颗偏心的温暖海王星,它们以2:1的共振进行振动,振动幅度为60 +/- 2度; TOI-216 b的自由偏心率为0.0222 + 0.0005/-0.0003;相互倾斜度为1.2-3.9度(95%置信区间)。天平动振幅、自由偏心率和相互倾斜意味着TOI-216 b在共振捕获之前或之后受到了干扰,可能是被一颗未被发现的第三颗行星所干扰。
2021-02-12 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
The ALMA survey to Resolve exoKuiper belt Substructures (ARKS) II. The radial structure of debris discs
ALMA调查解析外星尘埃盘径向结构,发现部分尘埃盘具有窄环或宽环,表明其结构可能源自原行星盘或碰撞过程。
2026-01-20 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR