Hubble reveals complex multi-scale structure in the edge-on protoplanetary disk IRAS 23077+6707
研究利用HST/WFC3高分辨率多波段成像观测近侧向大尺寸原行星盘IRAS 23077+6707,揭示其多尺度子结构与不对称特征,指出该系统是原行星盘研究的珍贵观测对象。
2025-11-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Structure of Pre-transitional Protoplanetary Disks. II. Azimuthal Asymmetries, Different Radial Distributions of Large and Small Dust Grains in PDS~70
有间隙盘的形成情况,即,过渡盘,其不对称性仍在争论中。提出的方案,如磁盘行星相互作用,光蒸发,晶粒生长,反气旋涡旋,偏心率,以及它们的组合将导致不同的径向分布的气体和小($μ$ m大小)和大(毫米大小)的尘埃颗粒,以及在磁盘中的不对称结构。光学/近红外(NIR)成像观测和(亚)毫米干涉测量可以分别追踪小的和大的尘埃颗粒;因此,多波长观测可以帮助阐明盘的复杂结构的起源。本文报道了太阳质量恒星PDS~70周围过渡前原行星盘的1.3 mm尘埃连续谱和$^{12}$ CO~ $J=2\rightarrow1$谱线的SMA观测结果。PDS~70是一颗弱线形的金牛座T星,在近红外波段,它的盘散射光有一个半径为$\sim$ 65 AU的能隙。然而,我们发现一个更大的差距,半径为$\sim$ 80 AU的磁盘在1.3毫米。从所有三个磁盘组件(气体和小,大尘埃颗粒)的图像显示出赤字的亮度在磁盘的中心区域,特别是,在小,大尘埃颗粒的尘埃盘具有不对称的亮度。尘埃连续体中的峰值位置与盘的相对侧之间的通量密度的对比度达到1.4。我们认为PDS~70周围的盘的不对称性和不同的间隙半径可能是由几个(看不见的)吸积行星引起的尘埃过滤形成的。
2014-11-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Probing the Temperature Structure of the Inner Region of a Protoplanetary Disk
本文通过CW Tau盘的二维模型与ALMA多波段观测比较,研究吸积导致的中平面加热及尘埃尺寸、散射、沉降和孔隙率对内盘温度结构的约束。
2023-05-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Shadowing in the protoplanetary disk of ZZ Tau IRS with HST
本研究利用HST近红外数据在极低质量恒星ZZ Tau IRS的高倾角外盘中发现了由错位内盘投射的阴影,通过15度错位的辐射传输模型重现了观测结果,并解释了局部亮温度升高的现象。
2024-01-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Pulsations and Long-Term Light Variability of Three Candidates to Protoplanetary Nebulae
我们提出了新的测光数据和分析的长期UBV光电观测的三个候选人的原行星对象-F-超巨星与IR-位于大银河系纬度,IRAS 18095+2704,IRAS 19386+0155,和IRAS 19500-1709。所有三颗恒星都揭示了准周期性的低振幅变化,这些变化是由观测到的亮度长期趋势的脉动引起的。对于IRAS 18095+2704=V887 Her,我们发现其脉动周期为109天,如果在年时间尺度上平均,则在恒定颜色下亮度的线性趋势。IRAS 19386+0155=V1648 Aql在2000-2008年的光变曲线可以近似为一个主周期为102天的波,该波被接近的频率调制,周期为98天,导致亮度振荡幅度可变。V1648 Aql还显示出同步变红,以及V波段亮度的持续上升。IRAS 19500-1709=V5112 Sgr经历了周期为39和47天的不规则脉动。V5112 Sgr的长期变化可能与该星的双星性质有关。
2009-11-02 astro-ph.SR
A Millimeter Continuum Size-Luminosity Relationship for Protoplanetary Disks
我们提出了一个亚弧秒分辨率调查的340 GHz的尘埃连续辐射附近的50个原行星盘,根据新的和档案观测与亚毫米阵列。观测到的能见度数据建模与径向表面亮度轮廓的简单处方。结果被用来提取直观的,经验估计的发射“大小”为每个磁盘,$R_{\rm eff}$,定义为半径包围一个固定的分数的总连续发光度,$L_{\rm mm}$。我们发现一个显着的大小和光度之间的相关性,如$R_{\rm eff} \propto L_{\rm mm}^{0.5}$,提供了一个假定的趋势,前面提到的确认和定量表征。这种相关性表明,这些磁盘有大致相同的平均表面亮度内部的有效半径,约0.2 Jy弧秒$^{-2}$(或8 K的亮度温度)。同样的趋势仍然存在,但垂直于这个关系的0.2dex色散基本上消失了,当我们考虑到每个磁盘的辐射环境与粗略近似的尘埃温度的基础上恒星的主机光度。我们考虑两个(不相互排斥)的起源,这种大小光度关系的解释。圆盘固体的生长和迁移的简单模型可以解释在合理的初始条件范围内观察到的趋势,但只能在比样品中存在的标称年龄短得多的时间尺度上。另一种情况是光学厚发射集中在未解决的尺度,填充因子为百分之几十,这可能是局部粒子陷阱的表现。
2017-06-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Limits in astrometric accuracy induced by surface brightness asymmetries in red supergiant stars
表面亮度不对称是恒星的一个非常普遍的特征。在其他影响中,它们会导致投影的重心和光心之间的差异。这些表面特征的演变使得这种差异具有时间依赖性。在某些情况下,E。G.对于超巨星,位移可以是恒星半径R的一个不可忽略的分数,如果R>1天文单位,则是视差的一个不可忽略的分数。我们调查的表面亮度不对称性的影响盖亚天体测量解决方案和数据处理流程的理论方法。我们表明,当位移的振幅是相当的历元天体测量精度,由此产生的天体测量解决方案的一个真正的单星可能是,在某些情况下,低质量(与一些参数高达10西格玛关闭)。在这种情况下,我们提供了一个分析预测的影响的光心运动的卡方和天体测量参数的不确定性。非单星的解决方案被发现,如果允许最近的恒星。然而,仔细观察轨道解的参数,就会发现它们是假的(因为半长轴比它的误差或恒星半径都小)。这样就有可能滤除那些虚假的轨道解。有趣的是,对于随机解,随机噪声似乎是光心噪声的一个很好的估计。
2011-06-24 astro-ph.IM astro-ph.SR
Structured Distributions of Gas and Solids in Protoplanetary Disks
最近对原行星盘的空间分辨观测揭示了大量的子结构,包括同心环和间隙、内腔、错位、螺旋臂和方位角不对称。这是自原恒星和行星VI以来原行星盘研究的重大突破,正在重塑行星形成的领域。然而,尽管对原行星盘中亚结构的成像能力一直在稳步提高,但许多亚结构的起源仍然存在很大争议。气体和固体在原行星盘中的结构化分布可能反映了物理过程的结果,包括行星的形成。然而,观察到的原行星盘人口之间的不同属性,例如,在尘埃分布的环和间隙的数量和径向位置,表明控制过程可能会有所不同磁盘和/或结果可能是敏感的恒星或磁盘的属性。本文综述了原行星盘子结构的观测结果,对解释观测到的原行星盘子结构的各种过程进行了全面的理论综述,比较了现有的理论预测和观测结果,并指出了未来的研究方向,以区分不同的起源。(4)讨论最新原行星盘观测对原行星盘和行星形成理论的启示。
2023-01-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Recovering the gas properties of protoplanetary disks through parametric visibility modeling: MHO 6
本研究提出参数化可见性建模方法,结合嵌套图像技术提升流量保真度,应用于MHO 6的CO分子线观测,成功恢复盘气体性质,为致密盘等难以成像的观测提供了可靠分析手段。
2024-04-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Shadows and cavities in protoplanetary disks: HD163296, HD141569A, and HD150193A in polarized light
年轻恒星(很少有数百万年历史)周围尘埃盘的形态演化对于更好地理解行星形成至关重要。由于尘埃颗粒和全球磁盘的几何形状演变的时间尺度很短,高分辨率成像的一个样本的对象可能会提供重要的线索,这种演变。我们通过对Herbig Ae/Be星HD 163296、HD 141569 A和HD 150193 A的观测,放大了原行星盘的高分辨率偏振光成像样本。我们将我们的数据与以前的数据集相结合,以描绘出它们形态的更大图景。我们报告了一个弱的检测磁盘周围的HD 163296在H和Ks带。该盘被解析为一个破碎的环结构,具有显著的表面亮度向内下降0.6弧秒。在HD 141569 A和HD 150193 A周围的圆盘中没有检测到扩展偏振发射的迹象。我们提出,在HD 163296周围的内部0.6弧秒的散射光的情况下,和HD 150193 A周围的磁盘的非检测可能是由于类似的几何因素。由于这些圆盘是平坦的,或者只是适度地张开,圆盘内壁的自遮蔽是最好的解释。我们表明,偏振亮度的一些磁盘确实是与他们的张开角。还讨论了其他情况(如尘埃颗粒的生长或与冰分子的相互作用)。另一方面,没有探测到HD 141569 A与先前的数据集一致,揭示了尘埃盘中存在巨大的空腔。
2014-08-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Simulation of the Free Fall of a Gas Stream on a Protoplanetary Disk
本文通过三维气体动力学模拟验证了气体流落入T Tau型恒星原行星盘可形成倾斜内盘的假说,发现双次相交和逆行落入更有利于形成大倾角盘,并可能引发亮度下降和FU Ori型爆发。
2025-03-26 astro-ph.SR
Global Hydromagnetic Simulations of Protoplanetary Disks with Stellar Irradiation and Simplified Thermochemistry
由大规模磁场驱动的外流可能在原行星盘的演化和扩散中发挥重要作用,并为行星形成创造条件。我们扩展了我们的2-D轴对称非理想MHD模型,这些外流,通过将辐射转移和简化的热化学,探索加热如何影响风发射的双重目标,并说明如何通过诊断谱线的观测,这样的模型可以进行测试。我们的模型磁盘发射磁离心外流主要是通过磁张力,所以质量损失率增加只有适度时,热化学效应被switchedon.For典型的磁场强度,热化学和辐射加热比磁耗散更重要。我们还发现,夹带的垂直磁通量扩散出磁盘的长期时间尺度上的非理想MHD的结果。通过后处理线辐射转移,我们证明了谱线强度和时刻1地图的原子氧,HCN分子,和其他物种之间的模型与磁驱动的外流和一个较弱的,光蒸发外流显示潜在的可观察到的差异。特别是,线的形状和速度不对称的时刻-1地图可以识别从磁盘表面流出。
2020-05-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Intermittent planet migration and the formation of multiple dust rings and gaps in protoplanetary disks
原行星盘和行星形成模型的一个关键挑战是能够在盘发射中观察到的结构(如亮环和暗环或不对称性)与触发这些结构的行星的假设存在之间建立可靠的联系。观测到的N个暗环通常被解释为N个行星存在的证据,这些行星清除了轨道周围的尘埃间隙,并在盘中形成了尘埃捕获压力最大值。绝大多数研究行星对原行星盘中尘埃和气体动力学影响的模型都假设行星处于固定轨道上。在这里,我们走了一条不同的路线,并研究了一颗行星的大规模向内迁移是如何构成一个巨大圆盘的尘埃含量的。在许多情况下,质量与土星相当的部分间隙开放行星的迁移被发现间歇性地逃跑。通过二维气体和尘埃流体动力学模拟,我们表明,间歇性的失控迁移可以形成多个尘埃环和整个磁盘的差距。每次迁移速度减慢时,在行星间隙之外形成一个压力最大值,以捕获大型尘埃。我们的模拟结果与三维尘埃辐射转移计算后处理证实,间歇性失控迁移可以导致形成多套明亮和黑暗的连续发射环(亚)毫米以外的行星位置。
2020-02-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
The 12CO Gas Structures of Protoplanetary Disks in the Upper Scorpius Region
Università degli Studi di Milano(米兰大学);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(哈佛与史密森天体物理中心);Joint ALMA Observatory(ALMA联合天文台);University College Dublin (UCD)(都柏林大学学院);Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics(马克斯·普朗克地外物理学研究所);Max-Planck-Institut fur Astronomie (MPIA)(马克斯·普朗克天文学研究所);Department of Astronomy, University of Virginia(弗吉尼亚大学天文学系);Institute of Astronomy, University(大学天文学研究所)
研究通过ALMA 12CO谱线可见度参数模型测量原行星盘关键属性,发现盘半径、积分通量及亮度温度分布,揭示12CO发射层与恒星亮度相关性及盘结构特征。
2026-04-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
The ALMA Survey of Gas Evolution of PROtoplanetary Disks (AGE-PRO): X. Dust Substructures, Disk Geometries, and Dust-disk Radii
该研究通过对AGE-PRO项目30个原行星盘的尘埃连续谱数据拟合,检测到半数盘存在尘埃子结构,证实子结构早期形成,并结合多区域样本分析提出尘埃空腔由内部原行星刻蚀的演化序列观点。
2025-06-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
HD 143006: Interferometric Confirmation of Misaligned Protoplanetary Disc with CHARA/MIRCX and VLTI/PIONIER
利用CHARA/MIRCX和VLTI/PIONIER干涉观测,确认HD 143006内盘与外盘错位39度,并约束外盘散射面比例,未探测到伴星,但无法排除低质量伴星或巨行星导致错位的可能性。
2025-06-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Asymmetric Signatures of Warps in Edge-on Disks
本文通过散射光辐射转移模拟研究侧向原行星盘中翘曲产生的非对称特征,量化翘曲振幅、内区尺寸、视角和波长的影响,为约束翘曲参数提供观测判据。
2025-04-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Early Planet Formation in Embedded Disks (eDisk). XXV. Inclination-Induced Minor-Axis Brightness Asymmetries Reveal Limited Dust Settling in Embedded Protostellar Disks
University of Virginia(弗吉尼亚大学);Virginia Institute of Theoretical Astronomy, University of Virginia(弗吉尼亚大学理论天文研究所);National Radio Astronomy Observatory(国家射电天文台);Kagoshima University(鹿儿岛大学)
本研究利用高倾角盘的短轴亮度不对称性作为几何诊断,通过辐射传输建模和MCMC拟合分析eDisk样本,发现嵌入式原恒星盘尘埃沉降有限,沉降主要发生在Class I阶段,且与亚结构形成时间重合。
2026-10-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gaps in Protoplanetary Disks as Signatures of Planets: I. Methodology and Validation
我们研究的观测结果的部分差距被打开的行星在原行星盘。我们使用一个静态的α-磁盘模型与详细的辐射转移,参数化的形状和大小的部分清除间隙的流体动力学模拟的结果的基础上,磁盘建模。阴影和照明的恒星照射在表面的差距导致增加的对比度的差距槽加深阴影和冷却和遥远的差距壁膨胀的照明和加热。在计算观测量,我们发现,多重散射是很重要的,并推导出一个近似,包括这些影响。一颗200 M_Earth(70 M_Earth)的行星在10 AU处产生的间隙可以通过间隙槽中的阴影和间隙远肩的照明降低/升高盘的中面温度高达~-25/+29%(~-11/+19%)。在金牛座的距离上,这个间隙可以用~0.01”的角分辨率分辨。间隙对比度在散射光和地面温度的热连续波长特征处最显著,从而将表面亮度降低或提高多达数量级。由于间隙的大小与行星质量相关,这是一种很有希望的方法来发现和确定嵌入在原行星盘中的行星的质量。
2012-02-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence of asymmetries in the Aldebaran photosphere from multi-wavelength lunar occultations
我们已经记录了三个月掩星的毕宿五(AlfTau)在不同的望远镜和使用各种带通,从紫外到远红。使用模型依赖和模型独立的方法对数据进行了分析。推导出的均匀光盘角直径值已被转换为边缘变暗的值,使用模型大气关系,并发现在广泛的协议之间,并与以前的文献值。边缘变暗的直径平均约为20.3毫弧秒。然而,我们已经发现迹象表明毕宿五的光球亮度轮廓可能不是对称的,这一发现已经被其他作者报道过了。在我们亮度剖面的采样尺度上,在1到2毫角秒之间,均匀和边缘变暗的圆盘模型可能不是一个很好的描述。在我们测量的137天的时间跨度内,不对称性似乎随波长而不同。表面斑点似乎是观测结果与模型之间差异的一个可能解释。
2016-09-20 astro-ph.SR
The Effects of Self-Shadowing by a Puffed up Inner Rim in Scattered Light Images of Protoplanetary Disks
我们探讨是否原行星盘与自阴影从膨胀的内缘表现出可观察到的特征,在散射光图像。我们使用自洽流体静力平衡计算和参数化模型来产生垂直膨化的内轮辋。我们发现,在一般情况下,阴影和耀斑区域之间的过渡发生在一个很宽的半径范围内的平滑方式,并没有突然跳跃存在于阴影的外缘,无论是磁盘的温度或密度结构。因此,膨胀的边缘不能在外盘中产生尖锐的环/弧/螺旋臂状特征,如最近在盘的直接NIR成像中所检测到的。另一方面,如果膨胀的边缘在垂直方向上具有尖锐的边缘,则阴影效应可以在散射光的径向强度分布中产生明显的3级破幂律,其中在内部和外部盘中具有2个陡峭的表面亮度径向分布,其通过阴影边缘周围的浅过渡区域连接。这些类型的散射光剖面可能已经被观察到,例如在最近的斯巴鲁TW Hydrae系统的直接成像中。
2015-07-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
SPH simulations of structures in protoplanetary disks
用改进的GADGET-2程序计算了受低质量伴星扰动的原行星盘的流体动力学模型。圆形和偏心轨道的情况下,可以是共面的或略有倾斜的磁盘中平面被认为是。在模拟过程中计算了中心恒星和观测者之间视线上的测试粒子柱密度。然后,在假设尘埃和气体以1:100的质量比充分混合的情况下,计算了星周尘埃的柱密度。为了研究星盘相对于观测者的方位对星周消光的影响,计算了视线与星盘中平面的四个倾角和沿方位角的八个方向。分别计算了环星盘和环双星盘中的柱密度。计算结果表明,在环星盘和环双星盘中都可以出现柱密度的周期性变化。变化的幅度和形状强烈依赖于模拟系统的参数(轨道的偏心率和倾角,伴星和恒星的质量比)及其在空间中的方位。我们的模拟结果可以用来解释年轻的UX Ori型恒星亮度的周期变化。
2018-03-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Scattered light mapping of protoplanetary disks
高对比度散射光观测揭示了几十个原行星盘在光学和近红外波长的表面形态。倾斜的磁盘提供了机会,以测量部分的相位功能的尘埃颗粒,居住在磁盘表面,这是必不可少的,为我们了解原行星尘埃的性质和早期阶段的行星形成。我们的目标是构建一个方法,考虑到如何耀斑形状的散射表面(光学厚)原行星盘投影到观察者的图像平面上。这使我们能够将物理量(散射半径和散射角)映射到散射光图像上,并检索恒星辐射校正(r^2标度)图像和尘埃相函数。我们将该方法应用于HD 100546周围原行星盘的档案偏振强度图像,这些图像是由VLT/SPHERE在R '波段和VLT/NACO在H和KS波段获得的。当使用一个外展的而不是几何上平坦的圆盘表面进行r^2标度时,HD 100546的r^2标度R '波段偏振强度图像的最亮侧从圆盘的远侧变为近侧。在~40-70度的散射角范围内,偏振表面亮度的降低可能是尘埃相函数和偏振度在不同散射角区域达到峰值的结果。推导出的相函数示出的前向散射峰的一部分,这表明,大的,聚集的尘埃颗粒占主导地位的散射不透明度在磁盘表面。正确解释散射光图像需要考虑原行星盘表面的投影效应。应用正确的定标校正恒星辐射是至关重要的图像的解释和在磁盘表面层的尘埃属性的推导。
2016-09-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Thermal Structure and Millimeter Emission of Protoplanetary Disk with embedded protoplanets from radiative transfer modeling
本研究通过流体动力学模拟结合辐射转移后处理,探究含内嵌原行星的原行星盘热结构与毫米辐射特征,发现行星星周盘的辐射可局域升温盘物质,且其毫米辐射特征可用于约束原行星生长时标。
2024-04-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Commonality of 10-30AU Sized Axisymmetric Dust Structures in Protoplanetary Disks
在逐步核心吸积行星形成中一个未解决的问题是,在大型天体形成之前,富含气体的原行星盘中的快速径向漂移应该会将毫米/米大小的粒子向内驱动到中央恒星。一个有希望的解决方案是将固体限制在小尺度结构内。在这里,我们调查尘埃结构(分)毫米连续发射的四个磁盘(TW Hya,HL Tau,HD 163296和DM Tau),一个样本的磁盘具有最高的空间分辨率ALMA观测。我们检索的表面亮度分布,使用合成图像和拟合的解析函数。我们发现这四个盘的连续辐射是~轴对称的,但富含10- 30 AU大小的径向结构,这可能是由于盘内的物理间隙,表面密度增强或局部尘埃不透明度变化。这些结果表明,由于盘演化和行星形成中无处不在的过程,小尺度轴对称尘埃结构可能很常见。与最近的空间分辨观测CO雪线在这些相同的磁盘相比,所有四个系统都显示出增强的连续排放的区域刚刚超出了CO冷凝前,可能表明尘埃生长/捕获和雪线之间的因果关系。
2016-01-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
The ALMA Survey of Gas Evolution of PROtoplanetary Disks (AGE-PRO): XII. Extreme millimetre variability detected in a Class II disc
AGE-PRO ALMA 大型项目在 Class II 原行星盘 2MASS J16202863-2442087 中探测到极端毫米波变源,连续谱通量在 8 天内衰减 13 倍,该耀斑可能源于恒星附近的同步辐射、未探测双星的磁场相互作用或单星的磁场环与吸积爆发。
2025-08-11 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
An ALMA molecular inventory of warm Herbig Ae disks: I. Molecular rings, asymmetries and complexity in the HD 100546 disk
本文通过ALMA对Herbig Ae星HD 100546进行337-357 GHz谱线巡天,探测到19种分子,发现分子环位于200 au尘埃环外侧,揭示尘埃分布与化学的关联,为星盘冰组成提供新见解。
2024-02-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Disk Substructures at High Angular Resolution Project (DSHARP) - IX. A high definition study of the HD 163296 planet forming disk
ALMA对高角分辨率项目(DSHARP)的盘子结构获得的原行星盘的观测解决了小至3个天文单位的角尺度上的尘埃和气体排放,提供了行星形成环境的前所未有的详细视图。在这篇文章中,我们提出和讨论的HD 163296原行星盘成像的1.25毫米尘埃连续体和$^{12}$ CO J=2-1旋转线发射的空间分辨率分别为4和10 au的观测。连续体观测解决了之前发现的半径为67和100 au的尘埃环的问题,并使我们能够描述其特征。他们还揭示了新的小尺度结构,如在10金的暗隙,在15金的明亮环,在55金半径的尘埃新月,和几个微弱的方位角不对称。CO和尘埃排放的观测信息的垂直结构的磁盘,并允许我们直接限制在尘埃环的尘埃消光光学深度。此外,观测到的尘埃连续体发射的不对称性证实了HD 163296盘的复杂结构是与尚未发现的行星引力相互作用的结果的假设。
2018-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gaps in the HD169142 protoplanetary disk revealed by polarimetric imaging: Signs of ongoing planet formation?
我们提供了赫比格Ae/Be星HD 169142的H波段VLT/NACO偏振光图像,探测其原行星盘,距离恒星约0.1”。我们的图像跟踪面对盘到~1.7”(~250 AU),并首次揭示了不同的子结构:1)内部盘(<20 AU)似乎是耗尽散射尘埃颗粒; 2)未解决的盘边缘在~25 AU成像; 3)环形间隙从~40 - 70 AU延伸; 4)在环形间隙的相对侧上发现局部亮度不对称。我们讨论了对观测到的形态的不同解释,其中正在进行的行星形成是一个诱人的-但尚未被证明-一个。在~85天文单位之外,表面亮度大致下降r^{-3.3},但是用幂律r^{-2.6} / r^{-3.9}分别描述85-120天文单位/ 120-250天文单位之间的圆盘区域提供了更好的拟合,暗示了圆盘表面的另一个不连续性。圆盘积分的偏振光和中心恒星之间的通量比为~4.1 * 10^{-3}。最后,将我们的结果与文献中的结果相结合,H波段中约40%的散射光出现偏振。我们的研究结果强调,HD 169142是一个有趣的系统,为未来的行星形成或磁盘演化的研究。
2013-02-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Grand Design Spiral Arms in the Compact, Embedded Protoplanetary Disk of Haro 6-13
本文利用ALMA高分辨率观测在Haro 6-13小尺度原行星盘中探测到一对低对比度旋臂,提出毫米波辐射光学厚可能隐藏足够质量使盘引力不稳定,且包层内落可能促进旋臂形成。
2025-07-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gaps, Rings, and Non-Axisymmetric Structures in Protoplanetary Disks - From Simulations to ALMA Observations
阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)最近对年轻恒星周围的圆盘进行的观测揭示了尘埃连续辐射的明显不对称性。在这项工作中,我们要研究轴对称和非轴对称结构,诱发的磁旋转不稳定性的外部区域的原行星盘。我们结合国家的最先进的数值模拟的结果与后处理辐射转移(RT)生成合成地图和预测ALMA。我们进行了非理想的全球三维MHD分层模拟的死区外缘使用FARGO MHD代码PLUTO。恒星和磁盘的参数是从一个参数化的磁盘模型适用于拟合高角分辨率多波长观测的拱星磁盘。从给定的表面密度分布和Monte-Carlo辐射转移一致地计算2D温度和密度分布。使用粉尘化学模型计算2D欧姆电阻率分布。磁场是垂直净通量场。由此产生的尘埃再发射提供了ALMA观测模拟的基础。基准模型开发了一个大的差距,然后在位于死区外边缘的表面密度的跳跃。密度和压力的跳跃足以阻止粒子的径向漂移。此外,我们观察到的Rossby波不稳定性(RWI)的跳跃位置接近60 AU的涡的产生。涡旋以40个局部轨道的周期稳定地产生和破坏。RT结果和模拟ALMA观测预测了在没有行星的情况下观测出现在磁化盘中的这种大尺度结构的可行性。
2014-12-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Sulphur monoxide emission tracing an embedded planet in the HD 100546 protoplanetary disk
分子线观测是恒星、盘和行星形成不同演化阶段的物理和化学条件的有力示踪剂。利用阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)的高角分辨率和前所未有的灵敏度,现在有一种动力来探测原行星盘中的小尺度气体结构,这些结构可以直接归因于行星的形成。我们报告的高角分辨率ALMA波段7观测一氧化硫(SO)在附近的行星托管磁盘周围赫比格星HD 100546。SO在演化的原行星盘中很少被探测到,但在其他环境中,它最常被用作激波的示踪物。来自HD 100546盘的SO排放主要来自大约1000000毫米的气体。20 AU毫米尘埃腔,并显示出一个明确的方位角亮度不对称的一个因素为2。此外,当将这些新的循环7数据与相同SO跃迁的循环0数据进行比较时,我们看到谱线轮廓形状的显著差异。我们讨论了不同的物理/化学机制,可能是负责这种不对称性和时间的变化,包括磁盘风,磁盘扭曲,和一个(形成)行星引发的冲击。我们认为,由于巨行星的存在,SO在空腔中得到增强。SO的不对称性补充了通过CO振转辐射追踪的巨行星HD 100546 c周围的热环行物质的证据。这项工作为进一步的观测和建模工作奠定了基础,以探测和理解形成中的行星在其母盘上的化学印记。
2022-10-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dimming and CO absorption toward the AA Tau protoplanetary disk: An infalling flow caused by disk instability?
AA Tau是金牛座星云中的一颗经典T型金牛星,由于其光学亮度的准周期变化,二十多年来一直是密集的光度监测的对象。从2011年开始,AA Tau显示出另一种特殊的变化-它的中值光学虽然近红外通量显着变暗,这与视觉消光增加4等一致。从那时起,它一直处于微弱状态。在这里,我们展示了AA Tau在八个时期(覆盖十一年的时间跨度)的4.7 um CO振转光谱,揭示了变暗后$J_{\rm low}\leqslant$ 13跃迁中增强的12 CO和13 CO吸收特征。这些新出现的谱线需要分子气体沿着视线,T~500 K,柱密度log(N12 CO)~18.5 cm^{-2},谱线中心显示恒定的6 km s $^{-1}$红移。分子气体的性质证实了其起源于星周物质。我们认为,调光和吸收是由气体和尘埃的磁浮力不稳定性提升到很高的高度。这种物质现在正在向内传播,在几年内到达恒星时将被观察到吸积爆发。
2015-03-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Characteristics of small protoplanetary disc warps in kinematic observations
许多拱星盘似乎有错位的中心区域,引起在散射光观测中看到的阴影。小的翘曲($<20^\circ$未对准)可能更常见,但也比以前研究的大的未对准更难检测。我们提出的CO排放的特点,可用于确定一个小的光盘翘曲,发现从合成$^{13}$ CO地图的模型错位circumbinary光盘。光谱是不对称的,因此拟合开普勒模型是不合适的,并且可以隐藏扭曲或导致虚假特征,例如残差中出现的螺旋。我们量化所观察到的翘曲结构,通过拟合正弦曲线同心环的光盘。由此,我们可以追踪峰值速度和峰值速度的方位角的径向变化,即,扭曲在接近正面倾斜时,这些径向轮廓揭示了翘曲结构。在没有径向流的情况下,在中等倾角(${i_{\rm outer~disc}\lesssim 35^{\circ}}$)下仍可检测到扭转,但测量的倾角必须精确到$\lesssim 5^{\circ}$,以允许检测径向变化。观察到的扭曲不提供一个直接的措施,因为它依赖于光学深度的翘曲结构。这种扭曲导致了通道地图的广泛不对称,这些地图跨越了几个通道,与嵌入行星和引力不稳定造成的局部特征不同。我们怀疑,翘曲的运动学证据可能已经错过了,我们提出了一些例子,数据可能会被重新访问。
2022-03-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observations of edge-on protoplanetary disks with ALMA I. Results from continuum data
我们分析了一个样本的12个HST选择的边缘上的原行星盘的发射层的垂直范围可以直接限制。我们目前ALMA高角分辨率连续图像(0.1角秒),这些磁盘在两个波长,0.89毫米和2.06毫米(分别ALMA波段7和4),补充档案波段6数据(1.33毫米)在可用的。对于大多数光源,毫米连续谱发射在垂直和径向方向上都比散射光更紧凑。在至少一个毫米波段内沿其短轴分辨六个源,提供关于毫米颗粒垂直分布的直接信息。对于样品的第二大圆盘,带7和带4之间的垂直范围的显著差异表明大颗粒的有效尺寸选择性垂直沉降。此外,在我们的样本中,唯一的I类物体显示出毫米级的耀斑。沿着主轴,所有磁盘都得到了很好的解决。其中四个在径向方向上在带7中比在带4中更大,并且三个在所有带中具有相似的径向范围。对于所有的磁盘,我们还推导出毫米亮度温度和光谱指数的地图。我们发现,磁盘可能是光学厚,尘埃排放揭示了低亮度温度在大多数情况下(<10 K)。积分光谱指数与较低倾角的盘相似。一般的辐射转移盘模型与我们的数据的比较表明,至少有3个盘与几个au(在r= 100 au处测量)的小毫米尘埃尺度高度一致。这与从散射光图像和气体管线测量中得出的更经典的h_g \sim 10 au值形成对比。这些结果证实,通过直接观测,大(毫米)颗粒受到显着的垂直沉降在原行星盘。
2020-09-17 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Resolved observations of transition disks
解析的观测结果对原行星盘中径向间隙的起源提出了新的限制。在一个案例研究中详细采样的运动学表明,非开普勒流,对应于翘曲结构和吸积,这两者都可能在空腔的发展中发挥作用。在无线电连续介质中看到的磁盘不对称性正在解释通过空气动力学捕获的尘埃分离的背景下。我们总结了最近的观测进展,并描述了在短期内改善的前景。
2019-05-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Investigating Variability in Long-lived Protoplanetary Disks (>10 Myr) using NEOWISE
Indian Institute of Science Education and Research Tirupati(印度科学教育研究所提鲁帕蒂分校);Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学天文学研究所)
本研究利用NEOWISE数据对120个长寿命盘候选体及13个彼得潘盘进行中红外变异性分析,发现32个变源,其中23个新候选体保留富气体环境,表明部分盘系统可存活至碎片盘时代。
2026-09-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
SCExAO/CHARIS High-Contrast Imaging of Spirals and Darkening Features in the HD 34700 A Protoplanetary Disk
我们提出了Subaru/SCExAO+CHARIS宽带($JHK$ -波段)积分场光谱的HD 34700 A. CHARIS数据恢复了HD 34700 A的盘环,并证实了Monnier等人(2019)发现的多个螺旋。我们对$\sim12\ M_{\rm Jup}$在$0\farcs3$(环隙内)和$\sim5\ M_{\rm Jup}$在$0\farcs75$(环外)的亚恒星伴星设定了限制。这些数据揭示了环和螺旋上的暗化效应,尽管我们没有确定每个特征的来源,例如与外部螺旋相关的阴影或物理特征。从表面亮度转换的几何平均值表明,在$\sim45^\circ$和$90^\circ$之间的位置角处有较高的尺度高度和/或显著丰富的亚微米尘埃。螺旋拟合导致了非常大的俯仰角($\sim30-50^\circ$),HD 34700 B的恒星飞掠或从可能的包层坠落可能是解释大俯仰角的合理方案。
2020-07-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evolution from protoplanetary to debris discs: The transition disc around HD 166191
HD 166191已经被多项研究确认为拥有一个罕见且极其明亮的温暖碎片盘,以及一个额外的外部冷盘组件。然而,另一种解释是,这颗恒星的盘目前正处于完全气体盘和大部分无气体碎片盘之间的过渡。借助新的光学到中红外光谱和赫歇尔成像,我们认为后一种解释在几个方面得到了支持:i)我们发现HD 166191与400万年前的Herbig Ae星HD 163296共同运动,这表明两者具有相同的年龄,ii)HD 166191的盘光谱与一个带有内孔的气态原行星盘的标准辐射转移模型很好地匹配,和iii)HD 166191中红外硅酸盐特征与类似的原始物体更一致。我们注意到一些潜在的问题与碎片盘的解释,应该考虑这样的极端对象,其寿命在目前的亮度是mush短于恒星的年龄,或在外部组件的情况下,需要一个质量相当于固体成分的太阳星云。这些方面单独和共同地认为HD 166191是一颗4-5 Myr的老恒星,拥有气态过渡盘。虽然它并不主张赞成这两种情况下,我们发现3-5微米光盘的变化强有力的证据。我们把HD 166191的背景下,在不同的进化阶段的光盘,这表明它是一个潜在的重要对象,了解原行星的碎片盘过渡。
2013-12-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chemically tracing the water snowline in protoplanetary disks with HCO$^+$
[摘要]行星形成预计将在原行星盘的雪线周围得到加强,特别是在水雪线周围。然而,水雪线与主恒星和地球大气层中的水非常接近,这使得直接探测原行星盘中的水雪线具有挑战性。继早期工作的原恒星信封,本研究的目的是调查的有效性HCO $^+$和H $^{13}$ CO $^+$,作为示踪剂的水雪线在原行星盘,作为HCO $^+$被破坏的气相水。两个小的化学网络被用来预测HCO $^+$丰度在一个典型的赫比格Ae磁盘。随后,对H $^{13}$ CO $^+$和HCO $^+$ $J=2-1$的相应发射曲线进行建模,这提供了连续发射的亮度和光学深度效应之间的最佳平衡。HCO $^+$丰度在4.5天文单位的水雪线外跳跃了两个数量级。我们发现H $^{13}$、CO $^+$和HCO $^+$的发射是环形的,这是由于三种效应:HCO $^+$被气相水破坏、连续光学深度和分子激发效应。对于H $^{13}$ CO $^+$和HCO $^+$,气相水的存在导致在圆盘中心处仅$\sim$额外下降13%和24%。对于更明亮的爆发源V883 Ori,我们的模型预测,如果雪线位于$\sim$ 40 AU之外,则尘埃和激发的影响不会受到限制。我们对HCO $^+$ $J=3-2$的ALMA观测结果的分析与位于100 AU左右的水雪线一致。HCO $^+$丰度在水雪线附近急剧下降,但灰尘和激发可以掩盖由于水雪线导致…
2020-11-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revealing Asymmetries in the HD 181327 Debris Disk: A Recent Massive Collision or ISM Warping
使用哈勃空间望远镜(HST)上的空间望远镜成像光谱仪(STIS)获得的HD 181327碎片盘的新的多卷日冕图像以高信噪比和前所未有的空间分辨率显示了整个碎片环。我们提出并应用了一种新的多卷图像处理程序来识别和进一步去除准静态PSF减法残差,并量化系统的不确定性。我们还使用了一种新的迭代图像去投影技术来约束真实的磁盘几何形状,并积极地消除任何表面亮度不对称,可以解释,而不调用尘埃密度增强/赤字。所测得的经验散射相函数的磁盘是更多的前向散射比以前认为的,是不是很好的拟合的Henyey-Greenstein函数。经验散射相函数随星心距离而变化,与预期的辐射压力引起的尺寸偏析带外部一致。在该带内,经验散射相函数与未扰动的碎片环模型相矛盾,表明存在一颗看不见的行星。通量密度的径向分布是退化的,具有径向变化的散射相函数;因此,对环的真实宽度和边缘斜率的估计可能是高度不确定的。我们检测到大规模的不对称性的磁盘,符合最近的灾难性破坏的质量>1%的冥王星的质量,或磁盘翘曲由于强相互作用与星际介质(ISM)。
2014-05-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Shadowing and multiple rings in the protoplanetary disk of HD 139614
在原行星盘的散射光图像中的阴影是一个共同的特征,并支持盘区域之间存在扭曲或错位。这些弯曲可能是由于嵌入在盘中的倾斜(子)恒星伴星造成的。我们研究的原行星盘周围的Herbig Ae星HD 139614的第一次散射光观测的基础上,我们与辐射转移代码MCMax 3D模型的磁盘的形态。我们得到了J-和H-波段的观测偏振散射光与VLT/SPHERE,表现出强烈的方位角不对称性。在外盘中,超过~30 au,一个宽阴影的位置角范围为~240°,在东方。在~16 au的明亮环也显示出方位不对称的亮度,最暗的一侧大致与外盘最亮的区域重合。此外,在~34 au和~50 au处还探测到两条弧.我们创建了一个简单的4区近似HD 139614的翘曲盘模型,以定性地再现这些功能。磁盘组件的位置和未对齐受到它们投射的阴影的形状和位置的约束。我们发现,在外盘上的阴影覆盖的位置角的范围太宽,不能解释由一个单一的内部失调组件。我们的模型需要至少两个独立的错位区域-或者一个连续扭曲的区域-在外盘上投射这个广泛的阴影。相邻组件之间约4°的小偏差可以再现大多数观察到的阴影特征。多个未对准的磁盘区域,可能模仿翘曲,可以解释在HD 139614磁盘中观察到的广泛阴影。位于倾斜轨道上的行星质量伴星可能是造成这种特征的原因,也可能是造成SED下降的尘埃耗尽间隙的原因。
2019-11-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revealing the sub-AU asymmetries of the inner dust rim in the disk around the Herbig Ae star R CrA
模型预测,在赫比格Ae/Be恒星周围的最内部的AU盘中,尘埃盘形成了一个“膨胀”的内缘,这应该会导致在中等倾角下看到的盘的亮度分布强烈不对称。使用VLTI/AMBER长基线干涉仪,我们获得了24个近红外(H-和K-波段)光谱干涉观测赫比格Ae星R CrA。在派生的可见度函数中,我们检测到的签名的扩展(25 MAS)和紧凑的组件(5.8 MAS),与紧凑的组件贡献约2/3的总通量。亮度分布是高度不对称的,如由强闭合相位(高达40度)和检测到的位置角依赖的videlance和闭合相位所指示的。为了解释这些不对称性,我们采用几何和物理模型,包括二元模型,斜环模型,和一个膨胀的内边缘模型与垂直或弯曲的边缘形状。我们的弯曲膨胀边缘模型可以合理地同时再现干涉观测值和SED,并提出了29 L太阳的光度和相对较大(> 1.2微米)的硅酸盐尘埃颗粒的存在。在盘的周围,两个类似弓形激波的结构出现在相关的反射星云NGC 6729中,这表明分辨出的亚AU大小的盘是大规模外流的驱动引擎。检测,为第一次,强烈的非本地化的不对称性在内部区域的Herbig Ae磁盘,我们的研究支持存在一个膨胀的内边缘在YSO磁盘。
2009-11-18 astro-ph.SR
Gaps in Protoplanetary Disks as Signatures of Planets: II. Inclined Disks
我们研究了观测到的部分差距被打开的行星在原行星盘,考虑到相对于视线的倾斜的影响。相对于不间断的圆盘,间隙的波谷由于阴影和冷却而变暗。缝隙的外壁通过直接照明和加热而变亮,加热使其膨胀,从而拦截更多的星光。在本文中,我们研究的影响,解决了光盘图像的倾斜和没有间隙在很宽的波长范围。散射表面与光盘中平面的偏移沿着倾斜轴产生亮度不对称,使得光盘的近侧在散射光中看起来比远侧更亮。有限的磁盘厚度也会导致磁盘表面上等距点的投影距离在磁盘的近侧比远侧更小。因此,在圆盘近侧的间隙肩应该比远侧更亮,更靠近恒星。然而,如果观测的角分辨率比变亮的间隙肩部的宽度更粗糙,则远侧的间隙肩部可能由于其较大的表观尺寸而显得更亮。我们提出了一个公式来恢复的规模高度和倾斜角度的成像磁盘使用简单的几何参数和测量磁盘的不对称性。星周盘的解析图像揭示了空地和间隙,例如LkCa 15的过渡盘。使用我们的合成成像创建的模型试图匹配观测到的LkCa 15的散射光图像的形态表明,在磁盘的内部$\sim0.5\arcsec$的H-波段通量赤字可以用质量大于0.5木星质量的行星来解释。
2013-05-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Signatures of broken protoplanetary discs in scattered light and in sub-millimetre observations
对原行星盘的空间分辨观测显示,它们的内部区域可以从外部盘扭曲或断裂。已知有一些机制会导致这种3D结构,其中包括与恒星伴星的相互作用。我们进行了三维SPH模拟的circumbinary光盘错位的$60^\circ$相对于二元轨道平面。内部圆盘从外部区域断裂,作为刚体旋进,导致复杂的演化。当内盘旋进时,内盘和外盘之间的错位角变化大于$100^\circ$。不同的快照的演变后处理的辐射转移代码,以产生观测诊断的过程。尽管模拟是针对环双星盘的特定情况进行的,但大多数观测预测都适用于任何拥有进动内缘的盘。合成散射光观测显示出强烈的方位角不对称性,其中图案强烈依赖于内外盘之间的未对准角。外部盘的不对称照明导致温度结构的方位角变化,特别是在冷却时间短的上层中。这些变化反映在光学粗线的不对称表面亮度图中,如CO $J$ =3-2。从气体管线获得的运动学信息在确定盘结构方面是唯一的。散射光图像和(亚)mm线的组合可以区分径向流入和未对准的椎间盘内情况。
2017-10-03 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Investigating the gas-to-dust ratio in the protoplanetary disk of HD 142527
本文介绍了与HD~142527相关的原行星盘的$98.5~\mathrm{GHz}$尘埃连续体和$\mathrm{^{13}CO}~J = 1 - 0$和$\mathrm{C^{18}O}~J = 1 - 0$线辐射的ALMA观测结果。$98.5~\mathrm{GHz}$连续谱显示出与先前报道的$336~\mathrm{GHz}$连续谱相似的强方位非对称分布,在北部的尘埃集中区有一个峰值发射。在$98.5~\mathrm{GHz}$尘埃连续体和$\mathrm{C^{18}O}~J = 1 - 0$发射中,盘都是光学薄的。利用ALMA波段3和波段7的观测资料,计算了气、尘埃表面密度的分布,即$Σ_\mathrm{g}$和$Σ_\mathrm{d}$,以及尘埃光谱不透明度指数$β$。在分析中,我们假设当地的热力学平衡和磁盘的温度等于峰值亮度温度的$\mathrm{^{13}CO}~J = 3 - 2$与连续发射。气尘比$\mathrm{G/D}$随方位角的变化关系为$\mathrm{G/D} \propto Σ_\mathrm{d}^{-0.53}$,在气盘的北部和南部区域,$β$分别为$\approx 1$和$\approx 1.7$。这些结果与较大尘埃颗粒在较高压力区域的积累是一致的。此外,我们的结果表明,峰值$Σ_\mathrm{d}$位于峰值$Σ_\mathrm{g}$的前…
2019-09-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
(Sub)millimeter Dust Polarization of Protoplanetary Disks from Scattering by Large Millimeter-Sized Irregular Grains
尘埃颗粒的大小,$a$,是拱星盘的物理和化学过程的关键,但颗粒大小的观测限制仍然具有挑战性。(亚)毫米连续谱观测经常显示平行于圆盘短轴的λ-水平偏振,这通常归因于$\sim 100μ$ m-尺寸球形颗粒的散射(具有尺寸参数$x \equiv 2πa / λ< 1$,其中$λ$是波长)。较大的球形晶粒(其中$x$大于1)将产生相反的偏振方向。然而,推断的尺寸与不透明度指数$β$存在张力,该指数指向更大的mm/cm尺寸的颗粒。我们调查的散射产生的偏振与$x$的范围大于从实验室实验中获得的光学性质的统一的大的不规则颗粒。利用辐射传输程序RADMC-3D,我们发现大的不规则颗粒仍然产生平行于磁盘短轴的偏振。如果采用光学中的原始镁橄榄石折射率,则所有样品都可以产生通常观察到的偏振水平。考虑到使用DSHARP尘埃模型更普遍采用的折射率,只有具有几个$x$的颗粒(对应于$\sim$ mm尺寸的颗粒)可以达到相同的偏振水平。我们的研究结果表明,磁盘中的晶粒可以有毫米级的大小,这可能会减轻从散射和其他手段推断的晶粒尺寸之间的紧张关系。此外,如果大的不规则颗粒没有沉降到中平面,它们的强前向散射可以在倾斜盘的近侧和远侧之间产生不对称性,这可以用来推断它们的存在。
2023-03-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
SO and SiS Emission Tracing an Embedded Planet and Compact $^{12}$CO and $^{13}$CO Counterparts in the HD 169142 Disk
本文利用ALMA高分辨率数据在HD 169142盘中发现与嵌入巨行星位置重合的SO、SiS及致密CO发射,揭示行星驱动激波和化学不对称性,为原行星盘中行星形成研究提供新模板。
2023-06-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Inner Astronomical Unit of Protoplanetary Disks
干涉测量学的黄金时代即将到来,它允许在比以往任何时候都更小的尺度上进行更详细的观察。在很少的几个领域中,这一点产生了巨大的影响,如行星形成和年轻恒星的研究。最先进的高角分辨率观测为从吸积和升华到盘风和其他外流的大量物理过程提供了宝贵的见解。在这篇论文中,我介绍了我的博士学位的广泛工作,包括仪器和观测科学。仪器活动包括在CHARA开发新一代基线解决方案,以及在MIRC-X上启用新的观测模式,从而能够对有史以来首次公布的年轻恒星物体进行J波段干涉观测。科学结果发现了从年轻物体SU Aurigae的最内部区域发出的尘埃风的直接证据,以及揭示倾斜引起的不对称性的精致图像重建。此外,我发现的证据,粘性加热的内盘爆发星FU猎户座,因为我推导出的温度梯度无与伦比的精度。虽然很难从本论文的各种工作中得出一个全面的结论,但这里描述的结果证明了年轻恒星系统的独特性,并提供了天体物理学中一些最普遍存在的过程的重要信息。仪器的发展也为不断发展的光学干涉测量领域的未来科学开辟了令人兴奋的机会。
2021-11-11 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Untangling the Near-IR Spectral Features in the Protoplanetary Environment of KH 15D
我们报告双子座/GNIRS观测的二进制TTauri系统V582 Mon(KH 15 D)在三个轨道相位。这些光谱使我们能够解开系统的五个组成部分:恒星B的光球层和磁层,喷流,环材料的散射特性,以及先前归因于可能的自发光行星的过量近红外辐射。我们确认了早期K亚巨星分类的恒星B和磁层的He I发射谱线是可变的,可能表明在某些时候增加的质量吸积。正如预期的那样,与喷流内部相关的H $_2$发射特征不随轨道相位变化。我们发现,散射光的反射光谱具有独特的蓝色斜率和光谱特征一致的散射和吸收的混合物的水和甲烷冰粒在1-50 $μ$ m的大小范围。这表明在这个系统中甲烷霜线比$\sim$ 5 AU更近,需要将颗粒屏蔽以免受直接辐射。在对散射光、喷流、磁层和光球的特征进行校正后,我们确认了来自附加源的剩余近红外光的存在,可检测到接近最小亮度。光谱发射功能匹配的模型光谱的10 M $_{J}$,1万年的老行星被发现在过剩的流量,但其他预期的功能,从这个模型没有看到。因此,我们的观测结果暂时支持这一观点,即在该系统中存在一颗发光行星,尽管它们还不能被认为是确定的。
2016-11-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chasing Shadows: Rotation of the Azimuthal Asymmetry in the TW Hya Disk
我们已经获得了新的图像的原行星盘轨道TW海亚在可见光,总强度的光与空间望远镜成像光谱仪(STIS)的哈勃太空望远镜(HST),使用新委托的BAR 5掩星器。这些HST/STIS观测获得了内工作角$\sim$ 0.2 \arcsec,或11.7 AU,探测系统的角半径与ALMA获得的最近的磁盘图像一致,并在偏振强度近红外线。通过比较我们的新的STIS图像与STIS在2000年和NICMOS在1998年,2004年和2005年,我们证明TW海的方位角表面亮度不对称移动相干的位置角。在50~AU和141~AU之间,我们测量到一个22.7 $^\circ$ ~yr $^{-1}$逆时针方向亮度不对称的恒定角速度,相当于一个15.9~yr的圆周运动周期。这两个(短)推断周期和缺乏径向依赖的移动阴影模式是不一致的开普勒旋转在这些磁盘半径。我们假设,这种不对称性是由于1~AU内部的盘由于行星伴星的存在而倾斜和进动,从而部分遮蔽了外盘。对这个和其他原行星盘上的阴影的进一步监测可能为间接观察行星形成的地点开辟了一条新的途径。
2017-01-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
exoALMA. XVII. Characterizing the Gas Dynamics around Dust Asymmetries
本文利用exoALMA大型项目的高分辨率观测,结合解析模型与流体动力学模拟,研究了四个原行星盘中尘埃不对称结构周围的气体动力学,发现这些源均未在运动学中表现出明显的反气旋涡旋特征。
2025-04-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Sintering-induced Dust Ring Formation in Protoplanetary Disks: Application to the HL Tau Disk
ALMA对HL Tau的最新观测揭示了其周星盘中壮观的同心尘埃环。我们试图解释的多环结构的聚集烧结的结果。已知烧结会降低粉尘聚集体的粘附效率,并且发生在略低于其组成材料的升华点的温度下。在这里,我们提出了一个尘埃生长模型,结合烧结和使用它来模拟全球尘埃演化,由于烧结,凝聚,破碎,径向向内漂移在一个模型化的HL Tau磁盘。我们发现,聚集体组成的多个物种的挥发性冰经历烧结,碰撞破坏,并堆积在多个位置稍外的雪线的挥发物。在波长为0.87- 1.3毫米时,这些烧结区表现为光谱斜率为$\approx 2$的明亮的光学厚环,而非烧结区表现为光谱斜率为$\approx$ 2.3- 2.5的较暗的光学薄环。烧结区和非烧结区的观测特征分别与HL Tau盘中发现的主要亮环和暗环的观测特征相一致。径向堆积和垂直沉降同时发生,如果磁盘湍流是弱的,如果单体构成的聚集体是$\sim 1~{\rm μm}$的半径。对于$T = 310(r/1~{\rm AU})^{-0.57}~{\rm K}$的径向气体温度分布,我们的模型完美地再现了光学厚亮环的亮度温度,并再现其轨道距离的精度为$\lesssim$ 30%。
2016-02-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observational Signatures of Planets in Protoplanetary Disks II: Spiral Arms Observed in Scattered Light Imaging Can be Induced by Planets
利用三维全球流体模拟结合辐射转移计算,研究了在近红外波段的直接成像观测中,由巨行星引起的密度波的出现。我们发现,在一个典型的磁盘中的一个6兆焦行星围绕一个1兆太阳恒星可以产生突出的和可检测的螺旋臂的内部和外部的轨道。内臂具有(1)两个大致m=2对称的良好分离的臂,(2)表现出约10-15度的螺距角,(3)在方位角方向上约180-270度的延伸,以及(4)约150%的表面亮度增强,所有这些都与SAO 206462和MWC 758系统中观察到的螺旋臂大致一致。外臂不能解释观测结果,因为它们在典型的圆盘刻度高度下缠绕得太紧。我们证实了以前的结果,外密度波激发的1兆焦耳的行星表现出低对比度的IR和实际上是不可检测的。我们还发现,波的3D效果是重要的。与等温模型相比,密度波在绝热盘表现出较弱的表面密度的对比度,但在散射光图像的对比度较强,由于在前者更明显的垂直结构所造成的冲击加热。为了在圆形轨道上驱动观测到的具有外部伴星的成对臂,需要一颗大质量行星,可能是棕矮星,在SAO 206462中大约[r~0.7”,PA~10度](位置角PA从北到东),在MWC 758中[r~0.6”,PA~10度]。它们的存在可以通过直接成像行星搜索来证实。
2015-07-31 astro-ph.EP astro-ph.SR