ALMA observations of polarized emission toward the CW Tau and DG Tau protoplanetary disks: constraints on dust grain growth and settling
我们目前的偏振数据CW头和DG头,两个著名的II类磁盘/喷流系统,获得与阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列在870 $μ$ m和0。“2平均分辨率。在CW Tau中,总发射和偏振发射都是平滑和对称的,偏振角几乎平行于投影盘的短轴。相比之下,DG Tau显示出结构化的偏振发射,在盘的近侧有一个细长的较亮区域,在大约0。“三是源头。同时,总强度在空间上是平滑的,没有特征。在内部区域中几乎平行于短轴的偏振图案在外部带中变为方位角,这可能是因为光学深度的下降。在CW Tau和DG Tau中,极化分数的平均值分别为1.2%和0.4%。我们的结果是一致的偏振尘埃热辐射的自散射。在该假设下,对极化有贡献的晶粒的最大尺寸对于CW Tau在100 - 150 $μ$ m的范围内,对于DG Tau在50 - 70 $μ$ m的范围内。偏振图结合尘埃不透明度的估计表明,这些颗粒分布在CW Tau的几何薄层中,代表了在磁盘中平面的解决。与此同时,对于DG头来说,这种沉降尚未明显。这些结果表明,在研究原行星盘的结构和演化过程中,偏振研究是对总辐射观测的一个基本补充。
2018-09-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA chemical survey of disk-outflow sources in Taurus (ALMA-DOT) III: The interplay between gas and dust in the protoplanetary disk of DG Tau
行星在原行星盘中形成,并继承了它们的化学成分。因此,了解磁盘的分子内容至关重要。我们的目标是表征DG Tau盘中分子的分布和丰度。在ALMA金牛座外流源的化学调查(ALMA-DOT)的背景下,我们分析了ALMA在H2 CO 3(1,2)-2(1,1),CS 5-4和CN 2-1中的DG Tau盘的观测,在~0.15”,即~18 au在121 pc。H2 CO和CS起源于1.3mm尘埃连续体边缘的盘环,CS探测相对于H2 CO的外盘区域(分别在~70和~60 Au处达到峰值)。CN起源于最外层的磁盘/信封区峰值在~80 Au。H2 CO主要由磁盘发射,而CS探针也可能吸积到磁盘上的两个流的材料与发射的峰值流连接到磁盘。环和盘高平均柱密度为~2.4-8.6e13 cm-2(H2 CO)、~1.7-2.5e13 cm-2(CS)和~1.9-4.7e13 cm-2(CN)。非锐化掩模揭示了一个环的增强尘埃排放在~40 AU,即外面的CO雪线(~30 AU)。CS和H2 CO排放是共空间的,表明它们是化学联系的。在1.3mm连续谱边缘观察到的分子发射环可能是由于尘埃不透明度效应和/或内盘中的continunum过减;以及在mm尘埃边缘增加的UV渗透和/或温度反演,这将导致这些分子的气相形成和解吸。此外,H_2CO和CS的来源于尘埃辐射增强环之外,这也与0.87mm处的线偏振变化相吻合。这表明…
2020-11-20 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
An ALMA Dynamical Mass Estimate of the Proposed Planetary-mass Companion FW Tau C
对行星质量体系的动力学质量估计有助于理解行星形成。我们提出了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的FW Tau C,一个建议的~10 $M_{\rm Jup}$行星质量的同伴在~330 au的主机二进制FW Tau AB的1.3毫米观测。我们对FW Tau C在${}^{12}$ CO(2-1)中的吸积盘进行了空间和光谱分辨.通过模拟气体的开普勒旋转,我们得到了~0.1 $M_\odot$的动力学质量。因此,FW Tau C不太可能是一颗行星,而是一颗具有高度倾斜盘的低质量恒星。这也表明FW Tau是一个由三颗~0.1 $M_\odot$星组成的三重系统。
2017-08-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Does HL Tau Disk Polarization in ALMA Band 3 Come from Radiatively Aligned Grains?
在ALMA时代,(亚)毫米尘埃连续体中的圆盘偏振是一个快速发展的领域。它开辟了令人兴奋的可能性,检测和表征磁场和晶粒生长的磁盘周围的年轻恒星物体。然而,使用偏振探测磁盘属性,它的产生机制必须首先确定。到目前为止,传统的机制,包括磁性排列的晶粒未能解释在大多数磁盘中检测到的偏振模式。这对于ALMA波段3(波长$\sim 3$ mm)中HL Tau的倾斜盘尤其如此,其具有椭圆偏振图案。椭圆图案被认为是尘埃颗粒的偏振发射的证据,这些尘埃颗粒的长轴垂直于辐射通量的方向。我们发现,即使在倾斜的磁盘,如HL头的辐射对齐的晶粒产生一个圆形,而不是椭圆形,偏振模式。椭圆偏振模式可以产生,如果颗粒之间的旋转速度通过黄金机制的尘埃和气体之间的差异,空气动力学对齐。然而,一个强大的方位角变化的偏振强度预计辐射和气动对准,但没有观察到在HL Tau盘在ALMA带3。我们的结论是,这两种机制都不能单独解释的数据和起源的3毫米偏振仍然是一个谜。我们推测,这个谜可能是解决的直接排放和散射的空气动力学排列的颗粒相结合。
2018-11-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA chemical survey of disk-outflow sources in Taurus (ALMA-DOT). IV. Thioformaldehyde (H$_2$CS) in protoplanetary disks: spatial distributions and binding energies
目的:追踪原行星盘中含硫化学关键组分H2 CS的径向和垂直空间分布。根据H_2CS结合能分析所观察到的分布,以讨论热脱附在富集气盘组分中的作用。研究方法:在ALMA对金牛座恒星形成区(ALMA-DOT)中的O-H2 CS(7_1,6 - 6_1,5)源进行化学调查的背景下,我们观察到了5个I类或早期II类源,具有40 au尺度的o-H2 CS(7_1,6 - 6_1,5)线。我们估计的结合能(BE)的H2 CS使用量子力学计算,第一次,为一个扩展的,周期性的,结晶冰。结果:我们在HL Tau和IRAS 04302 +2247盘中的两个旋转分子环中成像了H2 CS。外半径约为140 au(HL Tau)和115 au(IRAS 04302+2247)。IRAS 04302+2247的边缘几何结构显示,H2 CS发射峰位于60-115 au的半径处,距离赤道面z = +- 50 au。柱密度约为10^14 cm^-2。对于HL Tau,我们首次导出了原行星盘中的[H2 CS]/[H]丰度(约为10^-14)。扩展结晶冰和无定形冰的H2 CS的BE值分别为4258 K和3000-4600 K,表明尘埃温度大于50-80 K时存在热蒸发。结论:H2 CS跟踪所谓的温暖分子层,以前使用CS和H2 CO采样的区域。硫代甲醛峰比H2 CO和CS更接近原恒星,这可能是由于观察到的7_1,6 - 6…
2020-11-04 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Tidal Interaction between the UX Tauri Disk A/C System Revealed by ALMA
我们提出了灵敏和高角分辨率($\sim$ 0.2-0.3 $''$)(亚)毫米(230和345 GHz)连续和CO(2 $-$ 1)/CO(3 $-$ 2)线档案观测的磁盘星系统在UX金牛座进行的ALMA(阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列)。这些观测揭示了年轻恒星UX Tauri A周围的气体和尘埃盘具有很大的信噪比(连续谱中的$>$ 400和线中的$>$ 50),并且首次检测到与UX Tauri C盘相关的分子气体排放(盘的大小为$<$ 56 au)。在5 $σ$水平(0.85 mm处为0.2 mJy)下未检测到与UX Tauri C相关的(亚)毫米连续辐射。对于组分UX金牛座C,我们估计的$\leq$ 0.05 M $_\oplus$的尘埃盘质量。此外,我们报告了一个强大的潮汐盘之间的相互作用,两个磁盘UX金牛座A/C,分开360 AU的投影距离。CO谱线的观测揭示了在金牛座A盘中有明显的旋臂,以及与金牛座C盘相关的一个扩展的红移气流。在金牛座A的尘埃连续辐射中没有观察到旋臂。假设开普勒旋转,我们估计封闭的质量(磁盘$+$星)从他们的径向速度在1.4 $\pm$ 0.6 M $_\odot$的金牛座A,和70 $\pm$ 30 / $\sin i$木星质量的金牛座C(后者与质量上限值相一致的褐矮星)。这里提出的观测证据使我们提出,UX Tauri C正在接近一个可能的广泛,不断发展…
2020-05-04 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Measuring turbulent motion in planet-forming disks with ALMA: A detection around DM Tau and non-detections around MWC 480 and V4046 Sgr
在许多行星形成的模型中,湍流是一个至关重要的因素,但它只在少数行星形成盘中受到直接限制。在HD 163296和TW Hya周围盘中湍流上限的基础上,我们以$\sim0.3"$(20-50 au)分辨率和80 ms $^{-1}$通道间隔对DM Tau,MWC 480和V4046 Sgr周围盘进行了ALMA CO J=2-1线观测。使用参数化模型的磁盘结构,我们稳健地检测非热气体运动DM头周围的0.25 C $_s$和0.33 C $_s$之间,与系统的影响占主导地位的范围,使这直接测量的非零湍流的唯一系统之一。使用相同的方法,我们对MWC 480($<$ 0.08 c $_s$)和V4046 Sgr($<$ 0.12 c $_s$)周围的非热气体运动设置了严格的上限。在这个小样本中上限的优势,以及与尘埃研究一致的适度湍流水平,表明弱湍流($α\lesssim10^{-3}$)可能是行星形成盘的一个共同特征,尽管不是普遍的。我们探索了DM Tau周围的特殊物理条件,这些条件可能导致这个系统比其他系统更加动荡。
2020-04-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Periastron Passage of T Tauri South B as Viewed by ALMA: Millimeter Flux Variations and Dust Heating Triggered by Orbital Motion
Space Telescope Science Insitute(太空望远镜科学研究所);Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, Université de Bordeaux, CNRS(波尔多大学天体物理学实验室,法国国家科学研究中心);The CHARA Array of Georgia State University(佐治亚州立大学CHARA阵列);The Institut de Radioastronomie Millimétrique (IRAM)(毫米射电天文研究所)
ALMA观测揭示TTauri南星系在periastron经过期间毫米波波动与尘埃加热,揭示轨道运动引发的吸积活动及尘埃盘变化。
2026-03-03 astro-ph.SR
ALMA Observations of the Asymmetric Dust Disk around DM Tau
本文分析了阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵(ALMA)在1.3 mm波段观测到的DM~Tau尘埃盘,ALMA的高灵敏度(8.4~ $μ$ Jy/束)和高角分辨率(35~mas,5.1~au)观测发现了环上$r\sim$ 20~au的两个不对称性。它们可能是两个处于早期演化阶段的涡旋,也可能是一个大尺度涡旋的破坏,或者是两个不同尘埃尺寸的连续谱发射峰。我们还发现了3-au环内的$\sim$ 50~ $μ$ Jy(下限尘埃质量为0.3~ $M_{\rm Moon}$)的毫米辐射。为了表征这些发射,我们使用Monte Carlo辐射转移代码对DM~Tau的光谱能量分布(SED)进行建模。我们发现在$r=$ 1~au处的一个附加环可以解释DM~Tau SED和中心点源。在我们的模型中计算的1-au环的盘中平面温度低于典型的水升华温度150~K,提示有可能在那里形成小的冰行星。
2021-02-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gas kinematics of key prebiotic molecules in GV Tau N revealed with an ALMA, PdBI, and Herschel synergy
利用空间和地面近红外设施,人们已经作出了很大的努力来探测星周盘行星形成区的暖气体。GV Tau N是GV Tau系统中最模糊的组分,是一个突出的来源,是HCN中检测到的第一个靶标之一,也是迄今为止在CH $_4$中检测到的唯一一个靶标。虽然近红外观测揭示了它的化学成分,但星周物质的物理结构和运动学仍然未知。我们使用干涉图像的HCN 3-2和$^{13}$ CO 3-2线,和远红外观测的$^{13}$ CO,HCN,CN和H $_2$ O转换辨别的形态,运动学和化学的致密气体接近恒星。这些观察结果构成了对GV Tau N的H $_2$ O的首次检测。此外,ALMA高空间分辨率(~ 7 au)图像的连续在1.1毫米和HCN 3-2线解决不同的气体成分对GV Tau N,一个气体盘与R~25 au,电离射流,和一个(或两个)分子流出。气盘的不对称形态表明它已被射流侵蚀。所有的观测结果都可以解释,如果GV Tau N是双星,并且其主要组成部分相对于环双星盘有一个高度倾斜的独立盘。我们讨论了水和其他分子的排放根据这种情况下的起源。特别是,我们建议,水的排放将来自中断的气体盘和分子外流。
2020-06-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Discovery of Asymmetric Spike-like Structures of the 10 au Disk around the Very Low-luminosity Protostar Embedded in the Taurus Dense Core MC 27/L1521F with ALMA
本研究利用ALMA最高分辨率观测金牛座MC 27/L1521F中的极低光度0型原恒星,发现其10 au小质量盘边缘的非对称尖峰结构,提出该结构由强磁场下交换不稳定性引发的磁通量输运事件形成,为小质量原行星盘的起源提供新解释。
2024-04-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Misaligned Circumstellar Disks and Orbital Motion of the Young Binary XZ Tau
我们报告了我们对II类双星系统XZ Tau在波段3,4和6的多时期(2015-2017)ALMA档案数据的分析。毫米尘埃连续谱图像显示了单个双星XZ Tau A和B周围的致密的、未分辨的(r <~ 15 au)星周盘(CSD),预计距离为~ 39 au。与这些CSD相关的12 CO(2-1)发射跟踪开普勒旋转,其旋转轴彼此不对齐(P.A.对于XZ Tau A为~ -5度,对于XZ Tau B为~ 130度)。这两个CSD的系统速度相似(VLSR ~ 6.0 km s-1),表明双星的轨道平面接近天球平面。根据多历元ALMA数据,我们还确定了双星的相对轨道运动。结合以往的近红外数据,我们发现椭圆轨道(e = 0.742+0.025-0.034,a = 0 ''.172+ 0 ''.002- 0 ''.003,ω = -54.2+2.0-4.7 deg)比圆形轨道更好。我们的结果表明,这两个CSD和XZ Tau系统的轨道平面都是相互错位的,并讨论了产生这种配置的可能机制。我们的多历元ALMA档案数据的分析表明,时域科学与ALMA的可行性。
2021-06-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
HL Tau disk in HCO+ (3-2) and (1-0) with ALMA: gas density, temperature, gap, and one-arm spiral
本文介绍了我们用ALMA在角分辨率为0.1”时对HL Tau的1.1 mm连续谱和HCO+(3-2)线的观测结果,以及对HL Tau盘的2.9 mm和1.1 mm连续谱以及HCO+(3-2)和(1-0)线的数据分析。HCO+(3-2)辐射能很好地分辨出HL Tau盘的开普勒自转,估计其质量为2.1+/-0.2 Msun,盘倾角为47 °。利用HCO+发射的两个跃迁的LTE分析,测量了HCO+柱密度和激发温度的径向分布。HCO+气隙在半径为30金,其中的柱密度下降了4-8倍,被发现在HCO+柱密度分布,与尘埃间隙跟踪的连续发射。没有看到其他明显的HCO+气体间隙。这个HCO+气体间隙可以被质量为0.5-0.8 Mj的行星打开,这与数值模拟中采用的行星质量相当,以在HL Tau盘中形成相同半径的尘埃间隙。除了盘分量外,在HCO+(3-2)发射中还观察到从内盘延伸出的长度约3英寸(520天文单位)的单臂螺旋。沿螺旋线观察到的速度结构表明,一个下降和旋转的气流向内盘。
2019-06-13 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA polarimetric studies of rotating jet/disk systems
我们最近获得了年轻系统DG Tau和CW Tau在毫米波段的偏振数据,在以前的高角分辨率研究中已经研究了喷流和盘的旋转特性。其动机是通过确定磁盘表面的磁配置来测试喷气式飞机的磁离心发射模型。然而,这些数据的分析表明,自散射尘埃热辐射占主导地位的偏振模式。它表明,即使没有信息的磁场可以在这种情况下,偏振数据是一个强大的工具,诊断的属性和演化的尘埃在原行星盘。
2018-12-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Massive compact dust disk with a gap around CW Tau revealed by ALMA multi-band observations
半径为$\lesssim$ 50 au的致密原行星盘在年轻的低质量恒星周围很常见。我们报告高分辨率ALMA尘埃连续观测到的致密盘CW Tau周围带4($λ=2.2$ mm),6(1.3 mm),7(0.89 mm)和8(0.75 mm)。SED显示$2.0\pm0.24$的光谱斜率在0.75和1.3 mm之间,而$3.7\pm0.29$的光谱斜率在2.17和3.56 mm之间。2.17和3.56 mm之间的陡峭斜率与来自小颗粒($\lesssim$ 350 ${\rm μm}$)的光学薄发射的斜率一致。我们进行参数拟合的ALMA数据来表征尘埃盘。有趣的是,如果尘埃与气体的质量比为0.01,Toomre的Q参数达到$\sim$ 1-3,这表明CW Tau盘可能是边缘引力不稳定的。根据先前波段7偏振观测推断的140 ${\rm μm}$的最大尘埃尺寸,总尘埃质量估计为$\sim250M_{\oplus}$,即使对于更大的粒度,也至少为$80M_{\oplus}$。这一结果表明,CW Tau盘尽管很小,但质量相当大。此外,我们清楚地确定了一个间隙结构位于$\sim20$ au,这可能是由一个巨大的行星。尽管有这些有趣的特征,CW Tau盘在ALMA带6处具有正常的盘光度,大小和光谱指数,这可能是II类盘质量预算问题的线索。
2022-03-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Morphology of the $^{13}$CO(3-2) millimeter emission across the gas disc surrounding the triple protostar GG Tau A using ALMA observations
分析了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列对三重恒星系统GG Tau A的尘埃连续体和$^{13}$ CO(3-2)毫米辐射的观测,给出了旋转气体盘和同心共面尘埃环的证据。目前的工作通过探索气体圆盘的详细特性来补充早期的分析(Tang et al. 2016)。95%的置信度上限为0.24弧秒(34天文单位),被放置在距离中心恒星1弧秒(140天文单位)的圆盘刻度高度上。开普勒旋转的气体盘的证据,旋转速度达到~3.1公里$^{-1}$在1角秒的中心恒星,和99%的置信度上限为9%,被放置在一个可能的下降速度相对贡献。整个光盘区域的强度的变化进行了详细的研究,并确认在东南象限的热点的存在。然而,其他几个显着的强度变化,特别是在北部方向的低气压,也被发现。强度的变化被发现是正相关的线宽的变化。可能的贡献所测得的线宽进行审查,这表明增加光盘的温度和不透明度与恒星的距离减小。
2018-01-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
The VLA view of the HL Tau Disk - Disk Mass, Grain Evolution, and Early Planet Formation
第一次长基线ALMA活动将年轻恒星HL Tau周围的圆盘分解为一些轴对称的明亮和黑暗环。尽管HL Tau的年龄非常年轻,但这些结构已被解释为(原)行星存在的标志。ALMA图像引发了许多基于盘-行星相互作用,磁驱动盘结构和颗粒演化的理论研究。特别令人感兴趣的是盘的内部,预计类地行星将在那里形成。然而,从HL Tau的这些区域的发射原来是光学厚在所有ALMA波长,防止表面密度分布和粒度分布的推导。在这里,我们提出了最敏感的图像HL头获得的日期与卡尔G。Jansky甚大阵列在7.0毫米波长的空间分辨率相当于ALMA图像。在这样长的波长下,HL Tau的尘埃辐射在光学上是薄的,这使得对内部盘的全面研究成为可能。我们得到一个总盘尘埃质量为0.001 - 0.003兆太阳,这取决于假设的不透明度和磁盘温度。我们的光学薄的数据也表明快速晶粒生长,破碎,并形成致密的团块在磁盘的内部致密的部分。我们的研究结果表明,HL Tau盘实际上可能处于行星形成的早期阶段,行星尚未在间隙中形成,而是在明亮的环中形成。
2016-03-18 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
A dust and gas cavity in the disc around CQ Tau revealed by ALMA
ALMA提供的高分辨率和灵敏度的结合正在彻底改变我们对原行星盘的理解,因为它们的大量气体和尘埃分布可以独立研究。在本文中,我们提出了解决ALMA观测连续发射($λ=1.3$毫米)和CO同位素($^{12}$ CO,$^{13}$ CO,C $^{18}$ O $J=2-1$)的综合强度从附近的光盘($d = 162$ pc),中间质量($M_{\star}=1.67\,M_{\odot}$)前主序星CQ Tau。数据表明,在连续的内部抑郁症,并在$^{13}$ CO和C $^{18}$ O发射。我们采用了热化学模型的光盘再现连续和气体径向强度分布,连同光盘SED。该模型表明,需要一个气体内腔的大小之间的15和25 au的再现数据与密度耗尽因子之间的$\sim 10^{-1}$和$\sim 10^{-3}$。尘埃连续体中不同空腔的径向轮廓由以$R_{\rm dust}=53\,$ au为中心、宽度为$σ=13\,$ au的高斯环描述。三维气体和尘埃的数值模拟与嵌入式行星盘在一个分离的中心恒星的$\sim20\,$ au和质量的$\sim 6\textrm{-} 9\,M_{\rm Jup}$再现定性的气体和尘埃配置文件的CQ头盘。然而,一个行星模型似乎无法重现使用热化学模型预测的尘埃高斯密度分布。
2019-05-02 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA chemical survey of disk-outflow sources in Taurus (ALMA-DOT) II: Vertical stratification of CO, CS, CN, H$_2$CO, and CH$_3$OH in a Class I disk
行星的化学成分是从行星形成时的原行星盘继承而来的。越来越多的观测证据表明,行星形成的时间不到100万年。这激发了对I类盘的空间分辨光谱观测的需要,正如ALMA金牛座的O2-外流源化学调查(ALMA-DOT)所进行的那样。在ALMA-DOT的背景下,我们在1.3mm连续谱和5条分子谱线上观察到I类源IRAS 04302+2247(蝴蝶星)周围的边缘盘。我们报告的第一次尝试检测甲醇(CH $_3$ OH)在I类磁盘和解决,第一次,磁盘的垂直结构与多个分子示踪剂。CO 2-1、CS 5-4和o-H $_2$ CO 3(1,2)-2(1,1)谱线的大部分发射来自温暖的分子层,谱线强度峰值出现在圆盘高度增加的$z$和径向距离增加的$r$处。分子发射是垂直分层的,在较大的磁盘高度(孔径$z/r\sim0.41-0.45$)相比,CS和H $_2$ CO,这是近共空间($z/r\sim0.21-0.28$)与CO观察。在外中平面,由于分子冻结到尘埃颗粒(冻结层)上,线发射减少了>100(CO)和15(CS)的因子。的H $_2$ CO排放量减少的一个因素,只有约2,这可能是由于H $_2$ CO形成的冰粒,然后通过非热释放到气相中。推测的[CH $_3$ OH]/[H $_2$ CO]丰度比为0.5-0.6,比0级热科里醇低1-2个数量级,比原行星盘的其他值(TW Hya,1.3-1.7)低约2…
2020-09-01 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The mass and size of Herbig disks as seen by ALMA
阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)进行了许多人口研究,以了解年轻恒星周围的原行星盘的整体性质。研究的星群主要由G、K和M星组成,相对较少的是质量更大的赫比格星。随着盖亚更新的距离,现在是一个很好的时间来使用ALMA档案数据的赫比格磁盘人口的研究,并采取了重要的一步,在我们的理解行星形成。这项工作确定的质量和大小的所有赫比格尘埃盘观察ALMA迄今为止,以450 pc。这些质量和大小的背景下,狼疮和上Sco T金牛座磁盘人口。使用了36颗赫比格恒星的ALMA Band 6和Band 7存档数据,使这项工作完成了64%,不包括猎户座。利用恒星参数和距离确定尘埃盘的质量和大小,并利用生存分析得到尘埃质量和半径的累积分布。Herbig磁盘有一个更高的尘埃质量比T金牛座磁盘人口狼疮和上斯科的因素$\sim3$和$\sim7$分别。此外,赫比格盘通常比典型的金牛座T盘更大。虽然赫比格盘的质量和大小在与金牛座T盘相似的范围内延伸,但赫比格盘的质量和大小的分布明显偏向更高的值。最后,I组磁盘比II组磁盘更大。基于这些研究结果,我们推测,赫比格和金牛座T磁盘之间的这些差异发现它们的起源在初始磁盘质量的规模与恒星质量,以及随后的磁盘演化扩大了可观察到的差异,特别是如果(分)毫米连续光学深度发挥了作用。此外,赫比格恒星更大的盘质量和尺寸可能与越来越多的具有主恒星质量的巨行星有关。
2022-11-04 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA reveals a large structured disk and nested rotating outflows in DG Tau B
我们目前的阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)波段6观测在14-20 au的空间分辨率的磁盘和CO(2-1)流出的I类原恒星DG Tau B在金牛座。尘埃盘非常大,尘埃连续体(R $_{\rm eff,95\%}$ =174 au)和CO(R $_{CO}$ =700 au)都是如此。它显示了开普勒旋转周围的1.1 $\pm$ 0.2 M $_{\odot}$中心恒星和两个尘埃排放隆起$r$ = 62和135 au。这些结果证实,大型结构盘可以形成在早期阶段,剩余的下降仍在进行中。红移的CO流出在高速显示出惊人的空心锥形态出3000 AU与剪切样的速度结构内的锥壁。这些壁与散射光腔重合,它们似乎植根于$<$ 60 au的盘中。我们确认他们的全球平均旋转在同一意义上的磁盘,具有特定的角动量$\simeq$ 65 AU \kms。1.7-2.9 $\times$ 10 $^{-7}$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$的质量通量率是35 $\pm$的10倍。我们还检测到一个更广泛和更慢的流出组件周围的内部锥形流,这也在相同的方向旋转的磁盘。因此,我们的ALMA观测表明,内锥壁,和相关的散射光腔,不跟踪界面与下落的材料,这是被限制到更广泛的角度($> 70^{\circ}$)。锥形壁的性质暗示了一个偶发的内部喷流或风与外部盘风之间的相互作用,或一个大规模的盘风起源于2-5天文单…
2020-01-27 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.space-ph
The quiet Sun at mm Wavelengths as Seen by ALMA
在亚毫米、毫米和厘米波段的太阳观测提供了对太阳大气物理条件的直接诊断,因为它们产生了亮温的测量,对于光学厚的特征,亮温等于固有温度--这与其他光谱范围的太阳诊断很不一样。因此,阿塔卡马大型毫米和亚毫米阵列(ALMA)为研究神秘的太阳色球层开辟了一个新的、迄今尚未探索的光谱窗口。在这篇综述中,我们讨论了初始ALMA研究的安静色球,同时使用单碟和紧凑的阵列干涉观测模式。我们目前的结果的色球层的温度结构,比较与经典的经验模型的色球层,和观测的色球网络和针状。此外,我们讨论了什么可能是预期在未来,因为ALMA的能力不断扩大和提高向更高的角分辨率,波长覆盖范围,和极化测量的磁力。
2022-09-06 astro-ph.SR
An ALMA view of CS and SiS around oxygen-rich AGB stars
我们的目标是确定分子的SiS和CS的富氧渐近巨星分支恒星的拱星信封的分布,以及这些分布如何不同的恒星之间,以不同的速度失去质量。在这项研究中,我们分析了ALMA观测的SiS和CS发射线的三个富氧银河AGB星:IK Tau,具有中等高的质量损失率的$5\times10^{-6}$ M $_\odot$年$^{-1}$,和W Hya和R Dor与低质量损失率的$\sim1\times10^{-7}$ M $_\odot$年$^{-1}$。这些分子通常在碳星中更丰富,但ALMA的高灵敏度使我们能够在低质量损失率的AGB星中检测到它们的微弱发射。ALMA的高空间分辨率也使我们能够精确地确定这些分子在拱星包层中的空间分布。我们运行辐射传输模型来计算每颗恒星的分子丰度和丰度分布。我们发现,相对于H $_2$,R Dor的$\sim10^{-8}$、W Hya的$\sim10^{-7}$和IK Tau的$\sim3\times10^{-6}$的峰值SiS丰度的分布。我们发现较低的峰值CS丰度$\sim7\times10^{-9}$的R Dor,$\sim7\times10^{-8}$的W Hya和$\sim4\times10^{-7}$的IK Tau,与一些分层的丰度分布。对于IK Tau,我们还计算了检测到的同位素体的丰度:C $^{34}$ S、$^{29}$ SiS、$^{30}$ SiS…
2019-01-01 astro-ph.SR
ALMA Observations of the T Tauri Binary System AS 205: Evidence for Molecular Winds and/or Binary Interactions
在这项研究中,我们提出了高分辨率毫米观测的尘埃和气体盘的金牛座T星AS 205 N和它的同伴,AS 205 S,获得与阿塔卡马大型毫米阵列。AS 205 N周围的气体盘,其红外发射光谱显示出与开普勒运动的显着偏差,这被解释为盘风的证据(Pontoppidan et al. 2011; Bast et al. 2011),也显示出与开普勒盘发射的显着偏差。AS 205 N和S附近的检测在1.3 mm连续谱中获得,12 CO 2-1,13 CO 2-1和C18 O 2-1。12 CO的发射从AS 205 N扩展到2角秒,12 CO和13 CO在所有角尺度上都显示出与开普勒自转的偏差。对于这些观测结果,有两种可能的解释最适合仔细研究--与AS 205 S或盘风(或两者的结合)的潮汐相互作用,我们详细讨论了这些可能性。
2014-07-09 astro-ph.SR
Dual-Wavelength ALMA Observations of Dust Rings in Protoplanetary Disks
我们介绍了新的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)观测金牛座的三个原行星盘在2.9\,mm和比较与以前的1.3\,mm的数据都在角分辨率为$\sim0.''1$(15\,au的金牛座的距离)。在单环盘DS Tau,双环盘GO Tau和多环盘DL Tau中,在两个波长处检测到相同的环,径向位置从50到120 μ m。为了量化的粉尘排放形态,所观察到的vibrium建模与径向强度分布的参数处方。圆盘外半径取为模型强度分布中包围的总通量的95%,在三个圆盘的两个波长处是一致的。尘埃演化模型表明,尘埃捕获在当地的压力最大值在外盘可以解释所观察到的模式。尘埃环大部分尚未解决。在DS Tau中边缘解析的环在较长波长处显示出一个暂时较窄的环,这是有效的尘埃捕获所预期的观测特征。光谱指数($α_{\rm mm}$)向外增加,并表现出局部最小值,对应于尘埃环的峰值,表明在整个磁盘的颗粒特性的变化。尘埃环中较低的光学厚度($τ\sim$在2.9mm处为0.1- 0.2,在1.3mm处为0.2- 0.4)表明,尘埃环中的颗粒可能已经生长到毫米大小。原行星盘中无处不在的尘埃环改变了尘埃颗粒的整体动力学和演化,可能为新一代行星形成铺平了道路。
2020-06-04 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
An ALMA Disk Mass for the Candidate Protoplanetary Companion to FW Tau
我们目前ALMA观测FW Tau系统,一个密切的二元对M5恒星与宽轨道(300 AU投影分离)的亚恒星同伴。这颗伴星在光学和近红外波段非常微弱,呈红色,但拥有微弱的远红外过量和光学/近红外发射谱线,表明它是一个由气体和尘埃组成的原始吸积盘。成分分辨的1.3毫米连续辐射被发现只与伴星有关,其通量(1.78 +/- 0.03 mJy)表明尘埃质量为1-2 M_Earth。虽然这个质量库不足以形成一颗巨大的行星,但它足以产生一个类似于开普勒-42系外行星系统或伽利略卫星的系统。带着圆盘的FW Tau伴星的质量和几何形状仍然不清楚。近红外光谱显示深水带,表明比M5晚的光谱型,但大量的遮蔽阻止了有效温度(因此质量)的更准确测定。无论是在直射光下看到的一个带有“行星质量”的伴星,还是在边缘上的圆盘或封套散射的光下看到的一个棕矮星,都仍然是可能的。
2014-12-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Taurus Boundary of Stellar/Substellar (TBOSS) Survey II. Disk Masses from ALMA Continuum Observations
我们报告885 $μ$米ALMA连续通量密度为24金牛座成员跨越恒星/亚恒星边界,光谱类型从M4到M7.75。在24个系统中,有22个系统的检测水平在1.0 - 55.6 mJy之间。两个未检测到的是过渡盘,尽管样品中的其他过渡盘被检测到。使用标准标度律和辐射传输模型将ALMA连续测量值转换为质量,得出的尘埃质量估计值范围为$\sim$ 0.3 - 20 M $_{\oplus}$。尘埃质量显示出下降的趋势,与中心物体质量相结合的结果,从亚毫米测量更大的金牛座成员。亚恒星盘是一个连续序列的一部分,而不是一个独特的群体。与在亚恒星极限上具有类似质量的较老的上斯科成员相比,金牛座盘更明亮,质量更大。金牛座和上天蝎座的人口是一致的近似线性关系在$M_{dust}$到$M_{star}$,虽然推导出的幂律斜率强烈依赖于恒星演化模型和尘埃温度关系的选择。金牛座早期M星周围的中间盘包含的小固体质量与开普勒行星系中围绕M矮星的短周期轨道上的重元素平均数量相当,盘尘埃质量的数量级分布在中间值附近。假设气体与尘埃的比例为100:1,只有少数低质量恒星和棕矮星的总盘质量适合于巨行星的形成,这与巨行星绕M-矮星的低频率相一致。
2017-12-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gaps and Rings in an ALMA Survey of Disks in the Taurus Star-forming Region
在ALMA对原行星盘的尘埃观测中,环是最常被发现的亚结构,但它们的起源仍有激烈的争论。在本文中,我们确定了12个磁盘中的尘埃子结构,并测量了它们的属性,以研究它们是如何形成的。这个圆盘的子样本是从金牛座恒星形成区域的32个圆盘的高分辨率($\sim0.12''$)ALMA 1.33毫米调查中选择的,该调查旨在覆盖宽范围的亚毫米亮度,并对先前已知的子结构没有偏见。虽然轴对称环和间隙在我们的样品中很常见,但没有检测到螺旋图案和高对比度方位不对称。将星盘模型拟合到vibrium,可以估计出间隙和环的位置和形状、每个星盘组件中的通量以及星盘的大小。尘埃子结构发生在很大范围的恒星质量和磁盘亮度。有多个环的行星往往更大,更长。如果大多数间隙是由低质量行星(超级地球和海王星)在低盘湍流($α=10^{-4}$)条件下打开的,那么间隙位置和宽度之间的相关性、环和间隙之间的强度对比以及环和间隙的分离都可以得到解释。间隙的位置与CO和N $_2$冰线的预期位置没有很好的相关性,因此凝结锋不太可能是产生间隙和环的通用机制,尽管它们在某些情况下可能发挥作用。
2018-10-14 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Solar prominence modelling and plasma diagnostics at ALMA wavelengths
我们的目标是测试潜在的日珥等离子体诊断获得的新的太阳能能力的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)。我们调查的热量和等离子体诊断潜力的ALMA的太阳辐射,通过计算的亮度温度在ALMA波长。对于选定的视线,亮度温度的计算使用的辐射转移代码在非局部热力学平衡(NLTE)条件下获得的氢和氦的密度,以及考虑的日珥模型的输入内部参数。两套不同的日珥模型:等温等压精细结构线程,和大尺度结构与径向增加的温度分布,代表的日冕过渡区。我们在ALMA能够观测的波长范围(0.32 - 9.6mm)内计算亮温,但我们特别关注ALMA周期4和5中太阳观测者可用的波段,即2.6 - 3.6mm(波段3)和1.1 - 1.4mm(波段6)。我们展示了在我们的模型中计算的亮度温度和光学厚度如何随等离子体参数(温度和压力)和观测波长而变化。然后,我们研究如何ALMA观测值,如在两个频率的亮度温度的比率可以用来估计的光学厚度和等温和非等温的发射测量。从这项研究中,我们的结论是,对于这两组模型,ALMA提出了一个强大的热诊断能力,只要解释的意见是支持使用非LTE模拟结果。
2017-04-18 astro-ph.SR
Modeling of the ALMA HL Tau Polarization by Mixture of Grain Alignment and Self-scattering
在许多原行星盘上都观测到了(亚)毫米波长的尘埃偏振。理论上,多个来源可能有助于偏振发射,但它仍然是不确定的机制是占主导地位的磁盘毫米极化。为了定量地解决起源,我们进行辐射转移计算的混合物的对齐和自散射诱导的偏振再现的3.1毫米的HL Tau磁盘,这表明方位角图案的偏振矢量的偏振。我们发现,混合物的晶粒排列和自散射是必不可少的重现HL头3.1毫米的偏振特性。我们的模型表明,HL Tau在3.1 mm处的偏振可以分解为平行于短轴的自散射和平行于长轴的偏振激发的组合,每个分量具有$\sim 0.5\%$分数阶。这稍微缓解了先前研究中对$\sim 70~{\rm~μm}$的晶粒尺寸为$\sim 130 {\rm~μm}$的严格限制,但需要进一步建模。此外,晶粒排列模型需要有效的长形晶粒,但在原行星盘中重现它的物理学仍然是一个谜。
2020-12-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Radial Distribution of Dust Particles in the HL Tau Disk from ALMA and VLA Observations
要了解行星形成,就需要辨别尘埃是如何在原行星盘中生长的。在圆盘中测量的一个重要参数是存在的最大粉尘粒度。这通常是通过测量不同毫米波长的尘埃不透明度来估计的,假设光学薄发射和尘埃不透明度主要是吸收。然而,ALMA的观测表明,这些假设在原行星盘的情况下可能是不正确的,导致高估了颗粒的大小,低估了盘的质量。在这里,我们提出了一个高品质的ALMA和VLA图像的HL头原行星盘,涵盖了广泛的波长范围内,从0.8毫米到1厘米,物理分辨率为$\sim$ 7.35 AU的分析。我们描述了一个程序来分析一组毫米图像没有任何假设的光学深度的排放,并包括在尘埃不透明度的吸收和散射的影响。该程序允许我们获得粉尘温度、粉尘表面密度和每个半径处的最大颗粒尺寸。在HL Tau盘中,我们发现颗粒已经长大到几毫米大小。我们探测到暗环和亮环之间尘埃性质的差异,暗环含有低尘埃密度和小尘埃颗粒。HL Tau盘的不同特征似乎有不同的起源。行星与盘的相互作用可以解释盘外半部的亚结构,但内部的环似乎与几个分子的雪线的存在有关。
2019-09-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Winds from HL Tau
外流运动,无论是从盘发射的风,从原恒星发射的喷流,还是夹带的分子外流,似乎是恒星形成的普遍特征。这些向外的运动有许多根本原因,它们的表现方式与它们的环境以及恒星形成过程本身有着错综复杂的联系。使用ALMA科学验证数据的HL头,我们调查的高速分子气体被删除的系统作为恒星形成过程的结果。我们的目标是将这些运动与光学检测到的射流和磁盘。利用这些CO(J=1-0)的高分辨率($\sim 1"$)ALMA观测,我们对分子气体的向外运动进行了量化。我们发现了双极向外流动的证据,在红移的叶中测量到的张开角,从90 $^\circ$开始,并从磁盘进一步缩小到60 $^\circ$,可能是因为磁准直。它向外的速度,经倾角校正后,为2.4 km/s $^{-1}$。
2016-04-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Formation Height of Millimeter-wavelength Emission in the Solar Chromosphere
在过去几年中,ALMA射电望远镜已可用于太阳观测。ALMA诊断太阳大气层的高度兴趣,因为在毫米波长的亮度温度和太阳大气层中的本地气体温度之间的理论预期的线性关系。解释太阳ALMA观测的关键是了解ALMA发射在太阳大气中的起源。最近的理论研究表明,在1.2(带6)和3毫米(带3)的ALMA带形成在显着不同的高度的中,上部色球层。我们研究了ALMA诊断的形成,使用2.5维辐射MHD模型,其中包括离子中性相互作用(双极扩散)和非平衡电离的氢和氦的影响。我们的研究结果表明,在活跃区域和网络区域,在这两个波长的观测最经常起源于类似的高度在上色球层,与以前的结果相反。非平衡电离增加了色球层的不透明度,因此ALMA主要观察到沿冠层的针状物和纤维。我们将这些模拟结果与IRIS、SDO和ALMA的观测结果相结合,对最近报道的“暗色球洞”(色球层中温度非常低的区域)提出了一种新的解释。
2020-04-01 astro-ph.SR
An ALMA Continuum Survey of Circumstellar Disks in the Upper Scorpius OB Association
我们目前ALMA 880微米连续观测的20 K和M-型恒星在上天蝎座OB协会,周围的原行星盘。这些数据被用来测量恒星年龄为5- 1100万年的低质量恒星(0.1-1.6 Msun)周围的尘埃含量。在880微米的尘埃连续体中检测到13个来源,其浓度大于3 sigma,推断尘埃质量在0.3到52 Mearth之间。在质量更大的恒星周围,尘埃质量往往更高,但意义是微不足道的,因为没有相关性的概率是p ~ 0.03。通过比较上斯科观测结果与已发表的金牛座分子云II级阶段约1-2百万年恒星周围圆盘的连续测量结果,评估了圆盘中尘埃含量的演变。虽然上斯科盘的尘埃质量平均低于金牛座,但尘埃质量分布的任何差异在小于3sigma时都是显着的。对于质量在0.49 Msun和1.6 Msun之间的恒星,上天蝎座的尘埃盘中的平均尘埃质量比金牛座低,Delta log M尘埃= 0.44 +/-0.26。
2014-04-01 astro-ph.SR
The ALMA Protostellar Interferometric Line Survey (PILS): First results from an unbiased submillimeter wavelength line survey of the Class 0 protostellar binary IRAS 16293-2422 with ALMA
年轻原恒星周围的包层内部区域具有复杂的化学特征,在原行星盘最终可能形成的尺度上存在着生命前分子。本文介绍了利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波天线阵(ALMA)对0类原恒星双星IRAS 16293-2422进行的系统观测--“原恒星干涉测线巡天(PILS)”。该调查涵盖了从329到363 GHz(0.8 mm)的全频率范围,并在3.0和1.3 mm处进行了额外的有针对性的观测。乙醇醛、其异构体甲酸甲酯和乙酸以及其还原醇乙二醇均被清晰检出。对于乙二醇,最低状态的构象,aGg'和gGg',被检测到,后者的第一次在ISM中。乙醇醛的丰度与乙二醇相当或略大于乙二醇。与银河系中心相比,这两种物质相对于甲醇来说过于丰富,这可能是在低温下富含CO的冰中形成的迹象。13 C和氘代乙醇醛的同位素体都被检测到,这也是ISM中的第一次。对于氘代物质,发现约5%的D/H比,在乙醇醛的不同官能团中的氘代之间没有差异。13 C-物质的测量导致12 C:13 C比率约为30,低于典型的ISM值。这一低比率可能反映了冰中13 CO的增强,这是由于在冻结之前气体中的离子-分子反应或12 CO和13 CO冰升华的温度差异。这些结果加强了低温颗粒表面化学的重要性,因为在整个冰幔升华后,在这里看到的气体中形成了生命前分子。
2016-07-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Organic molecules in the protoplanetary disk of DG Tau revealed by ALMA
行星在原行星盘中形成,并继承了它们的化学成分。因此,绘制原行星盘中简单有机物(如甲醛和甲醇)的分布图和研究其形成至关重要。我们分析了在o-H $_2$ CO $3_{1,2}-2_{1,1}$和CH $_3$ OH $3_{-2,2}-4_{-1,4}$ E,$5_{0,5}-4_{0,4}$ A跃迁中,以前所未有的$\sim0.15"$分辨率对金牛座T星DG Tau附近盘喷流系统的ALMA观测,即,$\sim18$ au距离121 pc。H $_2$ CO发射源自从$\sim40$ au延伸的旋转环,其峰值在$\sim62$ au处,即,在1.3毫米尘埃连续体的边缘。CH PDMATHAMO OH发射未检测到低至r.m.s.在0.162 km/s的通道中,假设邻位与对位的比率为1.8-2.8,则环和盘高度平均的H $_2$ CO柱密度为$\sim0.3-4\times10^{14}$ cm $^{-2}$,而CH $_3$ OH的柱密度为$<0.04-0.7\times10^{14}$ cm $^{-2}$。在内部$40$ au中,没有检测到o-H $_2$ CO发射,其束平均柱密度的上限为$\sim0.5-6\times10^{13}$ cm $^{-2}$。DG Tau盘中的H $_2$ CO环位于CO冰线之外(R $_{\rm CO}\sim30$ au)。这表明,H $_…
2019-02-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The long wavelength view of GG Tau A: Rocks in the Ring World
我们提出了第一次检测GG Tau A在厘米波长,与弧分钟Microkelvin成像仪大阵列(AMI-LA)在16 GHz的频率(λ = 1.8 cm)。在大于6 σ rms处探测到该源,积分通量密度为S = 249+/-45 μJy。我们使用这些新的厘米波数据,结合从文献中编译的其他测量,研究这个不寻常的原行星系统的尘埃排放的长波长尾巴。我们使用MCMC为基础的方法来确定极大似然参数的一个简单的参数化光谱模型,并考虑不透明度和质量的尘埃有助于微波发射。我们推导出一个大约为0.1太阳质量的尘埃质量,限制发射区的尺寸,发现λ > 7 mm处的不透明度指数小于1,这意味着尺寸超过4 cm的颗粒对尘埃种群的贡献。我们认为,这表明GG Tau A系统内的凝结已经进行到尘埃颗粒已经生长到几厘米大小的小岩石的程度。考虑到相对年轻的GG Tau协会的年龄,结合低派生盘质量,我们认为,该系统可能提供一个有用的测试案例快速核心吸积行星形成模型。
2013-07-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Identifying Variability in Deeply Embedded Protostars with ALMA and CARMA
在可见光波段观测到的前主序星的变化被归因于从星周盘到形成中的恒星的质量吸积率的波动。详细的吸积盘模型表明,年轻的深埋原恒星也应该表现出吸积率的变化,这些变化可以通过监测尘埃包层在中红外到毫米波长的响应来间接跟踪。像ALMA这样的干涉仪提供了分辨率和灵敏度,可以在可能驱动偶发吸积的圆盘尺度上观察亮度的微小波动。在这项工作中,我们提出了新的方法比较干涉观测,并将其应用到CARMA和ALMA 1.3毫米观测深嵌入原恒星巨蛇座采取9年分开。由于CARMA观测的有限灵敏度和两个时期共有的少量源,我们没有发现亮度变化超过我们分析的$\gtrsim 50\%$因子的极限。我们进一步表明,后续ALMA观测具有类似的样本量和灵敏度,可能能够发现在百分之几的水平上的变化,并讨论对未来工作的影响。
2019-02-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Solar ALMA observations: constraining the chromosphere above sunspots
我们提出了第一个高分辨率的阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)观测太阳黑子在1.3毫米和3毫米的波长,在太阳ALMA科学验证活动在2015年,并将它们与半经验太阳黑子本影/半影大气模型的预测进行比较。第一次毫米观测太阳黑子解决了本影/半影亮度结构的色球高度,在这些波长的发射形成。我们发现,太阳黑子本影在1.3毫米和3毫米处表现出完全不同的外观,而半影亮度结构在两个波长处是相似的。本影的内部在3 mm处比周围的安静太阳(QS)亮约600 K,在1.3 mm处比QS冷约700 K,是太阳黑子在该波长处最冷的部分。平均而言,3 mm处半影的亮度与QS亮度相当,而在1.3mm处,它比QS亮约1000 K。在两个ALMA带中,半影亮度朝向外边界增加。在测试的本影模型中,Severino等人(1994)的模型提供了与观测数据的最佳拟合,包括本研究分析的ALMA数据和早期工作的数据。在这里考虑的那些模型中,没有一个半影模型与目前可用的测量值吻合。ALMA观测在多毫米波长可以用来测试现有的太阳黑子模型,并作为一个重要的输入约束新的经验模型。
2017-10-16 astro-ph.SR
Is the gap in the DS Tau disc hiding a planet?
最近使用阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)进行的毫米波勘测揭示了以环和间隙为特征的原行星盘。对于这种环的起源,一个可能的解释是潮汐与一个看不见的行星伴星的相互作用。DS头周围的原行星盘显示了一个很大的差距在ALMA观测在1.3毫米。我们构建了一个流体动力学模型的尘埃连续观测ALMA假设所观察到的差距是由一个行星之间的雕刻和五个木星的质量。我们适合的形状的径向强度分布沿光盘主轴变化的行星质量,尘埃盘质量,和系统的演化时间。最佳拟合模型得到的行星与$M_{\rm p}=3.5\,M_{\rm Jup}$和光盘与$M_{\rm dust}= 9.6\cdot10^{-5}\,M_{\odot}$。从这个结果开始,我们还计算了气体运动学中行星的预期签名,如CO排放所示。我们发现,这样的签名(在一个“扭结”的形式在信道映射)可以观察到ALMA与速度分辨率之间的$0.2-0.5\,\rm{kms}^{-1}$和30和50 mas之间的光束大小。
2020-05-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Resolved ALMA continuum image of the circumbinary ring and circumstellar disks in the L1551 IRS 5 system
L1551 IRS 5是一个类似于FUor的天体,位于金牛座恒星形成区。我们目前ALMA 1.3毫米连续观测使用广泛的基线。观测恢复了组成该系统的两个环星盘,并首次解析了环双星环。我们使用简单的模型确定了拱星盘的几何形状和估计的质量下限。我们计算了两个拱星盘总质量的下限。从图像中减去两个环星盘模型后,残差显示出清晰的环双星环。使用辐射转移模型,我们表明,几何效应可以解释一些环中发现的亮度不对称性。其余的特征被解释为尘埃密度的增强。
2019-08-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Signs of outflow feedback from a nearby young stellar object on the protostellar envelope around HL Tau
HL Tau是一颗I-II类原恒星,嵌入在一个下落和旋转的包层中,可能与一个行星形成盘有关,它与附近的两个年轻恒星共同位于0.1 pc的分子云中。我们的ALMA观测揭示了两个1000 AU尺度的弧形结构连接到磁盘,他们的运动学不能用任何传统的模型的下落和旋转运动来解释。在这项工作中,我们调查的性质,这些弧形结构连接到HL Tau磁盘。我们用JCMT和IRAM 30米对~(13)CO和~(18)O(3-2; 2-1)谱线进行了新的观测,用7米台阵获得了ACA数据。利用单碟、ACA和ALMA观测资料,分析了HL Tau区0.1pc和1000 au尺度的气体运动。考虑HL Tau与包线之间的相对运动,建立了新的降落和旋转包线的运动学模型。通过考虑HL Tau与其原恒星包层之间的相对运动,我们的运动学模型可以解释所观测到的弧形结构中的速度特征。弧形结构的形貌也可以用我们的模型包络中的不对称初始密度分布来解释。此外,我们的单盘结果支持HL Tau位于一个大规模(0.1 pc)膨胀壳的边缘,由风驱动或流出XZ Tau,如文献中所建议的。在我们的运动学模型中,估计的壳层膨胀速度与HL Tau和它的包络线之间的相对速度相当。这些结果表明,大规模的膨胀运动可能会影响HL Tau周围的原恒星包层,并影响其气体运动学。我们发现,从信封到HL Tau磁盘的质量下落率可以减少两个因素,由于这种影响的大规模扩…
2019-01-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Sun at millimeter wavelengths -- II. Small-scale dynamic events in ALMA Band 3
使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列进行的太阳观测有助于以毫米波长的高时空分辨率研究色球层高度的太阳大气。ALMA在毫米波长的强度数据被用于第一次详细的系统评估的发生和小规模的动力学特性在安静的太阳。分析了空间分辨率为~ $1.4$ - $2.1$ arcsec、持续时间为~ $40$ min的ALMA波段3数据(~ $3$ mm / $100$ GHz)和SDO/HMI磁图。的时间演化的mm-地图进行了研究,以检测显着的动态功能,通过一个k-均值聚类算法连接到动态事件。由此产生的事件的物理特性进行了研究,并探讨它们是否显示出与传播冲击波一致的特性。为此,可观察到的冲击波签名毫米波长计算从一维和三维模型大气。有552个动力学事件被检测到具有至少$\geq 400$ K的亮度温度过剩($ΔT_\text{b}$)。这些事件的大小变化很大,可达~ $9$弧秒,振幅变化很大,$ΔT_\text{b}$变化很大,可达~ $1200$ K,典型值在~ $450$ - $750$ K之间,半高宽为$ΔT_\text{b}$的寿命变化很大,在~ $43$-$360$ s之间,典型值在~ $55$ - $125$ s之间。此外,许多事件显示出的特征表明,它们可能是由传播的冲击波产生的。在波段3数据中检测到许多小尺度的动态结构,尽管空间分辨率限制了可以检测到的事件的大小。ALMA毫米波数据中的动态特征量…
2020-10-13 astro-ph.SR
ALMA observations of alpha Centauri: First detection of main-sequence stars at 3mm wavelength
提供非辐射能量以加热太阳和其他恒星的色球层和日冕的精确机制是一个活跃的研究领域。通过研究恒星色球层,我们的目标是确定相关的物理过程。定义参数空间的可扩展范围也可以作为太阳作为恒星的模板。早期的赫歇尔和APEX观测已经揭示了α Cen的最低温度,但这些都无法在空间上将其分解为单独的组成部分。通过这里报告的数据,我们旨在弥补这一缺陷。此外,这些早期的数据仅限于100和870 μ之间的波长区域。在目前的情况下,我们打算扩大光谱映射到更长的波长,恒星光球和色球发射之间的对比变得越来越明显。ALMA特别适合于点源,如未分辨的恒星。ALMA提供了实现我们的目标的手段,既有其高灵敏度的收集区域检测弱信号和高空间分辨率的适应性强的干涉仪成像接近多星。这是第一次在3毫米波长下探测到主序星。此外,二进制α CenAB的各个组成部分被清楚地检测到,并在所有ALMA波长下空间分辨良好。这些数据的高S/N允许精确确定它们的相对通量比。先前获得的0.44的通量比,这是基于在光学和在70 μ的测量,是与目前的ALMA结果一致,尽管有一个大的误差条。考虑到它们的循环活性的明显差异,它们的submm SED的相似性似乎令人惊讶。
2014-12-12 astro-ph.SR
ALMA Deep Field in SSA22: A near-infrared-dark submillimeter galaxy at z=4.0
阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)的深度调查发现了一群尘埃恒星形成星系,这些星系在光学到近红外波长处很微弱,甚至无法检测到。它们在短波长下的微弱性使得对种群的详细描述具有挑战性。在这里,我们提出了一个光谱红移识别和ALMA深巡天发现这样的近红外暗星系的特性。探测到[CI](1-0)和CO(4-3)发射线确定了星系ADF22.A2的精确红移为z=3.9913+/-0.0008。根据多波长分析,发现ADF 22.A2是一个巨大的恒星形成星系,恒星质量Mstar = $1.1_{-0.6}^{+1.3}$ x 10^{11} Msun,SFR = $430_{-150}^{+230}$ Msun/yr。分子气体质量为M($H_2$)= 5.9 +/-1.5 × 10 ^{10} Msun,表明气体分数约为35%,$L_{\rm [CI](1-0)}/L_{\rm IR}$和$L_{\rm [CI](1-0)}/L_{\rm CO(4-3)}$的比值表明ADF 22.A2中的星际介质的性质与其他明亮的亚毫米星系一致。ADF22.A2的性质,包括红移、恒星形成率、恒星质量和耗尽时间尺度(τ ~0.1-0.2 Gyr),也表明ADF22.A2具有z>3时静止星系祖先的预期特征。我们的研究结果表明,ALMA连续映射和线扫描的权力,以获得一个公正的看法星系形成在早期宇宙。
2020-07-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Compact Disks in a High Resolution ALMA Survey of Dust Structures in the Taurus Molecular Cloud
利用阿塔卡玛大型毫米波阵(ALMA)对金牛座恒星形成区光谱类型早于M3的32颗年轻恒星周围的原行星盘进行了高分辨率($\sim0.''12$,$\sim16$ au,225 GHz $50~μ$ Jy~束$^{-1}$的平均灵敏度)快拍观测。这个样本包括大多数中红外多余成员,这些成员以前没有以高空间分辨率成像,不包括近距离双星和高度闪烁的物体,从而提供了一个更具代表性的1- 200万年的磁盘属性。我们的1.3毫米连续图显示12盘突出的尘埃间隙和环,其中2个是围绕主星的宽联星,和20盘没有解决的功能,在观察到的分辨率(以下平滑盘),其中8个是围绕主星的宽联星。光滑盘被分类的基础上,他们缺乏解决的子结构,但他们最突出的属性是,他们都是紧凑的小有效发射半径($R_{\rm eff,95\%} \lesssim 50$ au)。相比之下,在我们的样品中具有至少55 au的$R_{\rm eff,95\%}$的所有盘显示可检测的亚结构。然而,它们的内部发射核心(在已分辨的能隙内)具有与致密光滑盘相似的峰值亮度、幂律分布和过渡半径,因此这两类之间的主要区别是后者缺乏外部子结构。这些光盘可能会通过快速径向漂移而没有尘埃捕获而失去它们的外盘,或者它们可能生来就很小。致密的尘埃盘,以及扩展环盘的内部盘核,在当前分辨率下看起来很光滑,在更高的分辨率下可能会显示小尺度或低对比度的子结构。光盘大小和光盘光…
2019-06-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The radio continuum spectrum of Mira A and Mira B up to submillimeter wavelengths
我们提出了新的测量的流量密度在亚毫米波长的ALMA波段7(338 GHz)和波段9(679 GHz)的观测的基础上,以更好地约束米拉AB二进制系统的连续发射的起源,并检查其轨道。我们在ALMA波段7测量了Mira A和Mira B连续谱,分辨率为~0 - 31,并首次在ALMA波段9测量了Mira A和Mira B连续谱,分辨率为~0 - 18。我们在两个波段上对双星系统进行了分辨,并导出了恒星的连续光谱指数和它们的相对位置。我们还分析了在波段6和3中获得的ALMA SciVer数据。在厘米波长的测量得到的其他作者已经包括在我们的研究的光谱能量分布的米拉组件。Mira A的连续辐射具有1.98 ± 0.04的光谱指数,从亚毫米延伸到厘米波长。Mira B连续辐射的光谱指数在亚毫米到~3.1 mm波长范围内为1.93 ± 0.06,在较长波长处为1.22 ± 0.09。Mira A的连续发射可达亚毫米波长,这与围绕演化恒星的射电光球一致,模型预测光谱指数接近2。Mira B的连续辐射不能用单一的电离成分来描述。恒星周围的一个非常紧凑和密集的区域可以产生在0.4-3.1毫米波长范围内测量的近热连续谱,而一个不均匀的,密度较小的,稍大的电离包层可能是造成更长波长的发射的原因。我们的结果说明了ALMA在双星系统高精度天体测量中的潜力。我们发现ALMA的测量值和预测的轨道位置之间存在约14毫…
2015-12-29 astro-ph.SR
ALMA Observations of the Debris Disk of Solar Analogue Tau Ceti
我们目前的1.3毫米观测类太阳恒星鲸鱼座$τ$与阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)探测角尺度的$\sim1$ "(4 AU)。这是$τ$ Ceti系统的第一张干涉仪图像,该系统拥有碎片盘和可能的多行星系统,显示了来自一个几乎面对面的冷尘埃带的辐射,其位置角为$90^\circ$,围绕着恒星位置的未解析中心源。为了表征这种发射结构,我们将参数模型拟合到毫米波段。由此产生的最佳拟合模型产生一个内带边缘的$6.2^{+9.8}_{-4.6}$ AU,符合较低的分辨率,远红外赫歇尔观测的推论。虽然有限的数据在足够短的基线排除了我们把更强的约束带的属性和它的关系,拟议的五个行星系统,观测确实提供了一个强大的下限的分数宽度的带,$ΔR/R > 0.75$与$99\%$的信心。这个分数宽度更类似于HD 107146这样的宽盘,而不是像柯伊伯带和北落师门这样的窄带。未解决的中央源有一个更高的通量密度比预测的恒星光球通量在1.3毫米。鉴于以前的测量过量的一个因素,$\sim2$在8.7毫米,这种排放可能是由于热恒星色球。
2016-07-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
ALMA Observations of Young Eruptive Stars: continuum disk sizes and molecular outflows
我们介绍了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)1.3毫米观测四个年轻的,爆发的星盘系统在0.4”的分辨率:两个FUOR(V582 Aur和V900 Mon),一个EXOR(UZ Tau E)和一个源与模糊的FU/EXOR分类(GM Cha)。GM Cha,V900 Mon和UZ Tau E周围的磁盘被解析。这些观察结果使在亚弧秒分辨率下观察到的FU/EXOR样本增加了15%。迄今为止,ALMA观测到的FU/EXors天体的盘大小和质量表明,FU或盘比猎户座的0/I类盘和狼疮的II类盘更大。相反,EXor盘似乎与这两个群体没有区别。当将FU/EXor样本与蛇夫座的I类和II类圆盘进行比较时,我们得出了类似的结论。双星系统周围的FUor盘比单星系统中的盘更致密,类似于非爆发的年轻盘。我们检测到一个广角流出周围GM车在$^{12}$ CO排放,比典型的I类对象更广泛,更类似于周围发现的一些FUor对象。我们使用辐射转移模型来拟合UZ Tau E周围经过充分研究的圆盘的连续谱和线数据。线数据很好地描述了一个开普勒磁盘,没有流出活动的证据(类似于其他EXOR)。在FUors而不是EXors中检测到广角流出支持当前的图片,其中FUors更有可能代表原恒星阶段(I类)的吸积爆发,而EXors是原行星阶段(II类)的较小吸积事件。
2020-07-15 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Ongoing flyby in the young multiple system UX Tauri
我们目前的观测年轻的多系统UX金牛座寻找拱盘和动力学相互作用的迹象。获得了J波段和H波段的SPHERE/IRDIS深差极化图像。我们还使用了ALMA档案CO数据。在UX Tau A盘发出的散射光中可以很好地检测到大的延伸螺旋。南部螺旋形成了连接UX Tau A和C的桥梁。这些螺旋,包括连接两颗恒星的桥梁,都有一个由ALMA看到的CO(3-2)对应物。在散射光中检测UX Tau C的盘。它比UX Tau A的圆盘小得多,并且沿着不同的位置角有一个主轴,这表明没有对准。我们进行了PHANTOM SPH流体动力学模型来解释数据。散射光螺旋,CO发射螺旋和旋转盘的速度模式,以及UX Tau C盘的紧凑性都指向一个场景,其中UX Tau A最近(大约1000年)被UX Tau C近距离通过而扰动。
2020-06-03 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA observations of polarization from dust scattering in the IM Lup protoplanetary disk
我们提出了870 $μ$米ALMA观测偏振尘埃排放对II类原行星盘IM Lup。我们发现,偏振辐射的方向是沿短轴的磁盘,和偏振分数的值稳步增加,对磁盘的中心,达到峰值~ 1.1%。所有这些特点是一致的亚毫米波发射的自散射模型从一个光学薄倾斜盘。整个磁盘的偏振位置角的分布表明,虽然平均取向是沿短轴,偏振取向显示出显着的角度扩散,这也可以解释的模型的纯散射。我们比较的偏振与I/II类源HL头。两个源的长轴和短轴上的偏振分数的切割比较表明,IM Lup具有比HL Tau朝向盘中心的显著更高的偏振分数。这种增强的偏振分数可能是由于许多因素,包括HL Tau中更高的光学深度,或者在更进化的IM Lup盘中被更大的尘埃颗粒散射。然而,HL Tau(72 $μ$ m)和IM Lup(61 $μ$ m,这项工作)的模型产生了相似的最大晶粒尺寸。这揭示了散射模型和尘埃发射光谱模型对颗粒大小的估计之间持续存在的紧张关系,后者发现圆盘中的大部分(非偏振)发射很可能是由于毫米(甚至厘米)大小的颗粒。
2018-04-17 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Characterization of Ring Substructures in the Protoplanetary Disk of HD 169142 from Multi-Wavelength ALMA Observations
我们提出了一个详细的多波长表征的多环盘的HD 169142。我们报告了3 mm处的新ALMA观察结果,并将其与0.89和1.3 mm的档案数据一起分析。我们的观测解决了以前在高分辨率ALMA数据中看到的盘中四个环中的三个。一个简单的参数模型是用来估计的尘埃光学厚度,温度,密度和粒度分布的径向轮廓。我们发现圆盘的多环特征是由大颗粒的环形积聚产生的,可能与气体压力颠簸有关。我们的模型表明,在环中的最大尘埃颗粒尺寸是$\sim1$厘米,与稍平坦的幂律的大小分布比ISM样的大小分布($p\sim3.5$)中发现的差距。特别是,内环($\sim26$ au)与强而窄的灰尘颗粒积聚有关,这些灰尘颗粒可能具有触发流动不稳定性的必要条件。根据我们的分析,最重要的挥发物的雪线不符合所观察到的亚结构。我们探索了不同的环形成机制,发现行星-盘相互作用是最有可能解释HD 169142主要特征的方案。总的来说,我们的多波长分析提供了HD 169142环中存在径向尘埃陷阱的第一个明确证据。在更大的磁盘样本中进行类似的分析可以提供关于磁盘子结构对尘埃演化和行星形成过程的影响的关键见解。
2019-07-16 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Multi-frequency analysis of the ALMA and VLA high resolution continuum observations of the substructured disc around CI Tau. Preference for sub-mm-sized low-porosity amorphous carbon grains
本研究通过多频ALMA和VLA观测分析CI Tau盘的尘埃性质,发现其倾向于亚毫米级低孔隙度无定形碳颗粒,挑战了高孔隙度聚集体的观点。
2025-08-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Disk Evolution Study Through Imaging of Nearby Young Stars (DESTINYS): A Panchromatic View of DO Tau's Complex Kilo-au Environment
虽然在行星形成模型中,原行星盘通常被视为孤立系,但越来越多的观测表明,II类行星盘与其环境之间的强烈相互作用并不罕见。DO Tau是一颗金牛座T型恒星,之前被假设与HV Tau系统有过近距离接触。作为DESTINYS ESO大型计划的一部分,我们提出了新的VLT/SPHERE偏振观测DO Tau,并将其与档案HST散射光图像和ALMA观测CO同位素和CS相结合,以绘制复杂结构的网络。SPHERE和ALMA的观测表明,星周盘与延伸到几百天文单位的臂相连。HST和ALMA还揭示了DO Tau东北部的河流状结构,其中一些至少有几千au长。这些流似乎没有被引力束缚到DO Tau,与以前的赫歇尔远红外观测的比较表明,这些流是连接DO Tau和HV Tau的桥状结构的一部分。我们还检测到一个较暗的红移对应以前已知的蓝移CO流出。虽然DO Tau的一些复杂结构可以归因于最近的盘-盘遭遇,但它们也可以通过与恒星形成过程中残留物质的相互作用来解释。这些全色观测的DO头突出需要上下文的II类磁盘的演变,通过检查过程发生在一个广泛的尺寸尺度。
2022-05-08 astro-ph.EP astro-ph.SR