Spectropolarimetry for Discerning Geometry and Structure in Circumstellar Media of Hot Massive Stars
本综述探讨了光谱偏振测量技术在大质量热星研究中的应用,重点分析了双星系统、自转临界度等不确定性对恒星演化和种群合成的影响,并回顾了多种偏振测量方法,最后提出Polstar紫外光谱偏振SMEX任务概念以解决相关问题。
2025-04-03 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
The evolution of circumstellar discs in the Galactic Centre: an application to the G-clouds
银河系中心在几百万年前经历了一次恒星形成事件,可能产生了许多拥有拱星盘的金牛座T星。有人认为,这些圆盘可能是被确定为"G云“的致密尘埃电离源。考虑到银河系中心的恶劣环境,我们研究了这些圆盘可能经历的进化途径。我们计算新的外部光蒸发模型适用于光盘在银河系中心,占亚音速发射的风和吸收的紫外线光子的灰尘。利用演化圆盘的计算,我们发现光蒸发对圆盘的快速截断导致它们迅速地吸积到中心恒星上。最终,一个吸积的环星圆盘的寿命是$\lesssim1~$ Myr,它的寿命不足以解释G云。然而,我们确定了一个新的进化途径,在银河系中心的拱星盘。通过光蒸发去除圆盘材料可以防止年轻恒星由于磁制动而旋转,最终导致快速旋转的年轻恒星将圆盘扭转成防止吸积的“递减圆盘”状态。与此同时,圆盘中的任何行星伴侣都会将尘埃捕获在其轨道之外,从而关闭光蒸发。在这种状态下,椎间盘可以存活长达$\sim$ 1000万年。与其他恒星的相遇很可能会使这颗行星在密尔的时间尺度上消失,导致光蒸发重新开始,从而产生G云的特征。一个巨大的行星部分$\sim10\%$可以解释观测到的G云的数量。
2022-11-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Effect of Binarity on Circumstellar Disk Evolution
我们提出了新的结果,恒星同伴的存在如何影响磁盘的演变的基础上研究的5-11万年的上天蝎座OB协会。在我们样本中的50个G 0-M3上天蝎座成员中,只有7个拥有2”以内的恒星伴星,并且比K = 15更亮,而75个没有圆盘的成员中有35个。这与1- 200万年前金牛座地区的趋势相匹配,其中40 au内有恒星伴星的系统比没有伴星的系统具有更低的红外识别盘,这表明在接近的多个系统中,盘的寿命更短。然而,在上斯科和金牛座,在40天文单位内有恒星伴星的盘系统的分数匹配。此外,我们看到没有差异的毫米亮度磁盘在上斯科系统与没有同伴,相反,金牛座的系统与同伴在300 AU内显着暗淡比更广泛的和单一的系统。这些结果表明,恒星伴星对盘寿命的影响发生在盘演化的前1-2百万年,之后伴星几乎没有发挥进一步的作用。相比之下,在1- 200万年和5- 1100万年之间,单星周围的圆盘失去了其外部区域毫米大小的尘埃颗粒。无论尘埃盘是被伴星截断还是通过内部过程演化,其小尘埃盘尺寸和微弱的毫米级光度的最终结果都是相同的。
2019-06-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evolution of the T Tauri star population in the Lupus association
目的:在最近的一项研究中,我们推导出109个前主序星的个体距离,这些恒星定义了年轻恒星的狼疮运动学协会。在这里,我们使用这些新的距离来推导出金牛座狼疮T恒星的质量和年龄,目的是更好地约束其拱星盘的寿命。研究方法:利用文献中的光度和光谱信息,我们计算了92 T金牛星在狼协会的光球光度。然后,我们估计了它们的质量和年龄的理论演化模型。基于蒙特卡罗模拟和统计检验,我们比较了经典金牛座T星(CTTS)和弱线金牛座T星(WTTS)的质量和年龄分布。结果如下:我们发现,CTTS平均比WTTTS年轻,并且两个T-金牛座子类都来自相同质量和年龄的亲本分布的概率非常低。我们的研究结果有利于早先提出的金牛座御夫座协会,CTTS演变成WTTTS时,他们的磁盘完全吸积的恒星的情况。基于一个经验盘模型,我们发现在狼疮星协中金牛座T星的平均盘寿命为$τ_{d}=3\times10^{6}\,(M_*/M_{\odot})^{0.55}$ yr。结论:我们发现的证据表明,在狼疮协会的拱星盘的平均寿命是短于金牛座御夫座协会,并讨论了这一结果的影响。
2015-07-01 astro-ph.SR
Theoretical amplitudes and lifetimes of non-radial solar-like oscillations in red giants
在地面和太空中的许多红巨星中都观察到了类似太阳的振荡。一个重要的问题出现了:我们是否可以期望检测到非径向模式探测这些恒星的内部结构?我们调查在什么样的物理条件下,非径向模式可以观察到的红巨星,什么将是他们的振幅,寿命和高度的功率谱(PS)?使用非径向非绝热脉动代码,包括一个非本地的时间依赖的对流处理,我们计算的理论寿命的径向和非径向模式在几个红巨星模型。接下来,使用随机激励模型,我们计算这些模式的振幅和它们在PS中的高度。根据恒星的演化状态,发现了非常不同的结果。
2009-06-22 astro-ph.SR
Viscous Evolution and Photoevaporation of Circumstellar Disks due to External FUV Radiation Fields
本文探讨了外星远紫外辐射场对星周盘演化的影响。居住在年轻星团中的星盘可能暴露在附近OB星的极端FUV通量下,观测表明,在这种环境中的星盘正在积极地光蒸发。典型的FUV通量水平可能比星际值高\sim 10^{2} - 10^{4}倍。这些场在驱动星周盘的质量损失方面是有效的,因为它们在距离宿主恒星很大的径向距离处起作用,即,大部分的盘质量位于那里,那里的引力势阱很浅。我们结合粘性演化(α-盘模型)与现有的FUV光蒸发模型,以获得对盘寿命的约束,并确定作为时间函数的盘属性,包括质量损失率,盘质量和半径。我们还考虑了使用现有模型从主恒星的X射线光蒸发的影响,并表明,对于太阳质量恒星周围的磁盘,外部产生的FUV场通常是耗尽磁盘材料的主导机制。对于足够大的粘度,FUV领域可以有效地光蒸发磁盘在整个参数空间范围。粘度参数α= 10^{-3}的分散剂有效地分散在1-3百万年内;对于较高粘度(α= 10^{-2})的分散剂,分散在\sim 0.25 - 0.5百万年内。此外,盘半径被截断到小于\sim 100 AU,这可能会影响行星的形成。我们的模型预测是一致的范围内观察到的质量和半径的propherids在猎户座星云星团。
2013-07-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Study of infrared excess from circumstellar disks in binaries with Spitzer/IRAC
利用斯皮策/红外线列阵照相机(IRAC)的档案数据,研究了位于金牛座和蛇夫座两个邻近恒星形成区的27个双星系统样品中3.6- 8.0 $μ$ m处的过量发射。双星的角度(投影)分离大于2”($\sim$ 280 AU),这使我们能够对单个主源和次源进行空间分辨测光。测量到的红外过量的发生表明,双星在拱星盘的演变中发挥了作用,即使在这样宽的二元分离。大多数的双星都有多余的发射从两个环主星和环次级磁盘,或显示光球水平的两个组件在所有四个波长的IRAC。另一方面,四个系统($17^{+11}_{-8}$ %,由“混合”系统表示)表现出来自单个二元组分的过量发射。这个比例明显小于单星随机配对的预测,这表明主星和次星盘是同步分散的。此外,在$a_{\rm p}$ $\simeq$ 280- 450 AU的投影距离上,一次源和二次源的超额频率(EF)分别为$100^{+0}_{-17}$ %和$91^{+8}_{-18}$ %,显著高于单星的超额频率($70 \pm 5$ %)。我们建立了一个简单的模型,描述了EF分布作为磁盘外半径,$R_{\rm out}$的函数。用Kolmogorov-Smirnov检验与观测资料比较表明,当$\rm{EF} \simeq 1$区位于$R_{\rm out}$ $\sim$ 30- 100 AU时,观测资料与模型是一致的。这个圆盘半径比通常估计的单个恒星的…
2015-08-23 astro-ph.SR
High Velocity Circumstellar Gas Orbiting a White Dwarf Star
University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);Université de Montréal(蒙特利尔大学);Carnegie Institution for Science(卡内基科学机构);Gemini Observatory/NOIRLab(双子座天文台/美国国家光学红外天文实验室);University of Warwick(华威大学);University of Keil(基尔大学)
发现第二颗白矮星周围高速气体吸收特征,无尘埃体破裂现象,存在尘埃粒子。
2026-03-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Circumstellar discs in Galactic centre clusters: Disc-bearing B-type stars in the Quintuplet and Arches clusters
我们调查的拱星盘分数确定的L-波段多余的观测的年轻,大规模的拱门和五重星系团居住在银河系的中央分子区。首次对五重星系团进行了L波段多余源搜索。我们在五重星系团中发现了26个多余的源,在拱形星系团中发现了21个多余的源,其中13个是新发现的。借助自行隶属样本,首次推导出五重星系团的圆盘分数为4.0 +/-0.7%。没有证据表明在这个星系团中有径向变化的盘分数。在拱门星系团的情况下,观察到的盘分数为9.2 +/-1.2%,大约超出了星系团的预测潮汐半径,r <1.5 pc。这个多余的分数与我们先前在星团中发现的径向范围为0.3 <r <0.8 pc的圆盘分数一致。在这两个星团中,主星的质量范围涵盖了A型晚期到B型早期的恒星,2 <M <15 Msun,这是由J波段光球星等得出的。我们讨论了出乎意料的发现,尘埃拱盘在这些紫外线强烈的环境中的原始光盘的生存和形成场景的二级光盘。我们认为,在拱和五重星系团的L-波段多余的来源可能是高质量的对应物金牛座T过渡前光盘的可能性。由于这种情况下需要一个长的过渡前光盘寿命在紫外线强烈的环境中,我们建议,在二进制系统中的质量传递光盘是一个可能的形成机制,在这些星爆星团中观察到的B-星盘。
2015-02-12 astro-ph.SR
The Lifetime of Protoplanetary Disks in a Low-Metallicity Environment
银河系半径超过18千秒差距的极外星系(EOG),其金属丰度非常低,约为太阳附近的十分之一。我们获得了两个非常年轻的($\sim$ 0.5百万年)恒星形成的集群,是最遥远的嵌入式集群之一的EOG的深近红外(NIR)图像。我们发现,在这两个集群的恒星的分数与近红外过剩,这起源于拱星尘埃盘半径为$\leq$ 0.1 AU,是显着低于那些在太阳附近。我们的研究结果表明,大多数恒星在低金属环境中形成的经验盘分散在一个较早的阶段($<$ 1百万年)比那些形成在太阳金属环境(多达$\sim$ 5- 6百万年)。这种快速的盘分散可能会使行星的形成变得困难,并且较短的盘寿命和较低的金属量可能有助于众所周知的“行星-金属量相关性”的强烈金属量依赖性,该相关性表明恒星拥有行星的概率随着恒星金属量急剧增加。快速盘分散的原因可能是质量吸积率的增加和/或有效的远紫外光蒸发,由于低消光;然而,另一个未知的机制EOG环境可能是显着的贡献。
2009-09-09 astro-ph.SR
The jet and circumstellar environment of the young binary DF Tau
本文通过窄带 Hα 和 H₂ 成像与光谱观测,在年轻亚角秒双星 DF Tau 附近发现了由喷流和弱准直风共同形成的 HH 1266 流及环状星云,并测得喷流与反向喷流夹角为 168°,揭示了其复杂外流形态。
2025-04-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
A solution to the proplyd lifetime problem
猎户座星云团(ONC)中的原行星盘(PPD)受到来自大质量恒星$θ^1$ C的紫外光场的照射。这就驱动了热成风,在靠近中心的“prophods”(电离的PPD)中引起高达$\dot{M}_\mathrm{wind}\sim 10^{-7}\,M_\odot$ /年的质量损失率。对于ONC的平均年龄和合理的初始PPD质量,这样的质量损失率意味着光盘应该是分散的。然而,大约80%的恒星仍然表现出过量的近红外光谱,这表明仍然存在大量的星周质量。自从O 'Dell & Wen(1994)在ONC的核心中发现光蒸发盘以来,这个“寿命延长的问题”一直存在。在这项工作中,我们将展示如何延长恒星形成的时间来解决这个问题。耦合N-体计算和粘性盘演化模型,我们得到高盘分数在目前的日子。这部分是由于较老的恒星向外迁移,而较年轻的恒星向内迁移,因此辐射最强烈的PPD也是最年轻的。我们展示了如何光盘质量分布可以用来测试最近在文献中的多个恒星星族在ONC的索赔。我们的模型还解释了最近的发现,主机质量和PPD质量只有弱相关性,与其他地区的类似年龄。我们的结论是,ONC作为理解环境对行星形成的影响的原型的地位是不值得的;复杂的恒星形成历史(涉及恒星形成事件在~0.8百万年的今天)导致混淆的签名在PPD人口。
2019-09-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Dynamics of Circumstellar Disks III: The case of GG Tau A
我们使用光滑粒子流体动力学(SPH)程序VINE模拟了一个类似于GG Tau A系统的自引力双星系统。我们模拟配置半长轴为$a=62$ ~AU(“宽”)或$a=32$ ~AU(“近”),偏心率为$e=0$或$e=0.3$的系统。强大的螺旋结构是由向内延伸的大材料流产生的。一小部分吸积到星周盘上,大部分回到环面。结构也向外传播,产生净向外质量流,并最终在大距离处失去相干性。环面在形状上变得明显偏心。在恒星上的吸积发生在几个$\times10^{-8}$ \msun /年的速度意味着磁盘寿命短于$\sim10^4$ ~年,没有补充。只有宽的构型才能通过强吸积作用保持盘。在偏心构形中,吸积是幕式的,优先发生在双星近点附近的次级星上。我们的结论是,\ggtaua \ torus是强烈的自引力,其热能的主要贡献是冲击耗散。我们解释其观察到的螺旋结构的表现形式和周围的低密度物质作为一个排泄盘向外的质量通量。我们解释GG头A作为一个共面系统的偏心环面,并占其假设的相互倾斜,由于退化之间的解释倾斜度和偏心率。虽然这些盘持续了足够长的时间以允许行星形成,但由于高温,环境仍然不利。我们的结论是,GG Tau A系统是在一个偏心的,$a\sim62$ ~AU轨道。
2016-05-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Protoplanetary disks of TTauri binaries in Orion: Prospects for planet formation
年轻的低质量恒星周围布满尘埃的原行星盘是行星的诞生地。对这种盘的演化时间尺度的研究,为行星形成的时间尺度提供了重要的限制。然而,双星伴星可以通过潮汐相互作用影响星周盘的演化。为了追踪年轻双星系统中的原行星盘及其性质,以及研究双星性对星周盘寿命的影响,我们对猎户座星云团中的几个低质量双星进行了空间分辨光谱研究。Br $_γ$发射,我们在几个系统中检测到,被用作示踪剂的存在下,一个活跃的吸积盘周围的一个二进制组件。我们发现了一个积极的吸积secondaries的缺乏,因此,证据表明,在一个二元系统中,它是较低的质量组件,其磁盘更快地分散。
2009-12-09 astro-ph.SR
Long-term optical variability of high-mass X-ray binaries. III. Polarimetry
Foundation for Research and Technology-Hellas(希腊研究与技术基金会);University of Crete(克里特大学);Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所)
研究高质量X射线双星的长期光学偏振变化,分析其盘结构特征,发现其盘更小更密集,且在大X射线爆发前存在高度扭曲的盘。
2026-02-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Deep Spitzer Survey of Circumstellar Disks in the Young Double Cluster, h and chi Persei
基于我们早期较浅的斯皮策研究,我们分析了1400万年前的双星系团h和英仙座$χ$的$\sim$ 12,500个成员的非常深的IRAC和MIPS测光(Currie et al. 2007 a,2008 a)。许多可能的成员在8 μm和24 $μ$ m处显示出过量的红外线,表明是星周尘埃。在我们的整个样本中,具有8 $μ$ m过量的恒星的频率至少为2%,B/A型恒星(较晚类型,质量较低的恒星)略低(较高)。光谱学也可以在大约2%的系统中识别气体,但在灰尘和气体之间没有明确的趋势。通过MIPS 24 $μm$对18个光源进行光谱能量分布(SED)建模,在光波长处进行检测,揭示了一组不同的盘演化状态,包括高比例的过渡盘,尽管所有盘轴承成员的类似数据将提供更好的约束。我们结合我们的结果与其他年轻的集群研究全球的尘埃/气体盘的演变。对于星系团的名义年龄,热尘埃和气体的频率的e-折叠时间($τ_{o}$)分别为2.75百万年和1.75百万年。假设一些星团的年龄经过修正(例如Bell et al. 2013),这些时间尺度分别增加到5.75和3.75百万年,这意味着典型的原行星盘寿命明显更长。过渡盘的持续时间,平均超过多个进化途径,是$\sim$ 1百万年。最后,4-6 M $_{\odot}$星的24个$μ$ m过剩频率似乎低于其他10-30 Myr年龄的星团中1-2.5 M $_{\odot}…
2014-08-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Probing Final Stages of Stellar Evolution with X-Ray Observations of SN 2013ej
大质量恒星在其一生中通过风的质量损失来塑造其周围的环境。来自超新星的快速喷射物,来自这些大质量恒星,冲击着这种星周介质。这种相互作用产生的辐射通过探测祖先的质量损失历史,为了解恒星演化的最后阶段提供了一个窗口。在这里,我们使用钱德拉和斯威夫特X射线观测的II型P/L SN 2013 ej探测其祖先的质量损失的历史。我们将观测到的x射线建模为来自加热的星周物质和超新星喷出物的发射。由超新星激波探测到的星周密度分布揭示了在最后400年中稳定的质量损失历史。推断的$3 \times 10^{-6} {\rm \; M_\odot \; yr^{-1}}$的质量损失率指向14个$M_\odot$祖先。在爆炸后不久,我们发现冷却壳对反向冲击辐射有显著的吸收作用。在吸收中观察到的这个壳的柱深度提供了在发射中看到的星周密度的独立和一致的测量。我们还确定了相对论性电子对可见光子的逆康普顿散射产生的X射线的宇宙线加速效率。只有大约百分之一的热能用于加速电子。我们的X射线观测和建模为大质量恒星演化和冲击微观物理模型提供了严格的测试。
2015-11-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Hubble Space Telescope Survey of H2 Emission in the Circumstellar Environments of Young Stars
系外行星系统的形成时间尺度和最终结构与形成它们的分子盘的性质密切相关。在行星形成半径(r < 10天文单位)处观测分子气体的空间分布和寿命对于理解系外行星系统的形成和演化非常重要。为此,我们提出了迄今为止编制的低质量前主序星周围的H2排放量的最大光谱分辨调查。我们使用新的和档案的远紫外光谱的组合从COS和STIS仪器上的哈勃太空望远镜采样34 T金牛星(27个积极吸积CTTS和7个非吸积WTTTS)的年龄范围从大约1-10万年。我们观察到荧光H2发射,激发LyA光子,在100吸积源,包括所有的过渡盘在我们的样品(CS Cha,DM Tau,GM Aur,UX Tau A,LkCa 15,HD 135344 B和TW Hya)。从光谱分辨的H2线轮廓推断的发射气体的空间分布。一些排放气体产生于流出的物质中,但大部分H2排放似乎起源于旋转盘。对于盘主导的靶,H2发射主要起源于r <3AU。发现发射线宽和内分子半径与中红外CO光谱的测量结果大致一致。
2012-07-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Distinguishing Circumstellar from Stellar Photometric Variability in Eta Carinae
相互作用的双星船底座伊塔仍然是我们银河系中最神秘的大质量恒星之一,尽管有超过四个世纪的观测。在这项工作中,它的光变曲线从紫外线到近红外线进行了分析,使用空间分辨的HST观测和强烈的监测在拉普拉塔天文台,结合以前发表的光度学。我们已经开发了一种方法来分离的中央恒星对象在地面图像中使用HST测光,并将其应用到更多的地面数据,这支持的假设,即中央源增亮速度比几乎恒定的Homunculus。在从长期增亮的趋势中消失后,光变曲线显示出周期性的轨道调制($ΔV$ $\sim$ 0.6等),这归因于风-风碰撞空腔,因为它绕着主星扫过,它显示出可变的投影面积到我们的视线。两个准周期分量的时间尺度为2-3年和8-10年,振幅较低,$ΔV$ $<$ 0.2等,叠加在增亮光变曲线上,是唯一发现的恒星变率分量,这表明恒星不稳定性最小。此外,光变曲线分析表明,在近星点没有“壳层抛射”的证据。我们认为,恒星核心的长期增亮是由于中央恒星前面的尘埃团的消散,这就像一个天然的日冕。因此,中央恒星似乎比以前认为的更稳定,因为主要的变化来自于不断变化的星周介质。我们预测,增亮阶段,主要是由于尘埃消散,将在2032年左右完成$\pm$ 4年,当恒星将比在17世纪的$ΔV$ $\sim$ 1马格。
2019-01-02 astro-ph.SR
An alternative model for the origin of gaps in circumstellar disks
最近的观测和数值研究表明,塌陷的原恒星核心可能会从当地的环境中得到补充,我们探讨了淹没在外部反旋转环境中的原恒星核心的演变。这些模型预测了反向旋转盘的形成,其中气体表面密度中的深间隙将内部盘(与恒星共转)和外部反向旋转盘分开。这些差距的性质进行比较,以行星轴承的差距,形成在磁盘托管巨行星。我们采用数值流体动力学模拟的崩溃的核心,从当地的反旋转环境中补充,以及数值流体动力学模拟的孤立磁盘托管巨行星,推导出在这两种情况下形成的差距的属性。我们的数值模拟表明,反向旋转盘可以形成广泛的质量和角动量在当地环境中。分隔两个盘的间隙的损耗因子小于1%,距离恒星的距离可以从10到100 AU,并且可以以1 AU/Myr到>100 AU/Myr的速度向内传播。与我们之前的结论不同,间隙可能是一种长期存在的现象,在某些情况下可以与磁盘本身的寿命相媲美。通过选择合适的行星质量、粘性α参数和盘质量,行星轴承间隙和反向旋转盘间隙在气体密度分布和耗尽因子方面可能表现出显著的相似性,这可能使它们的观测差异变得复杂。
2016-01-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraints on the Lifetimes of Disks Resulting from Tidally Destroyed Rocky Planetary Bodies
斯皮策IRAC对15颗金属污染的白矮星的观测揭示了HE 0110-5630、GD 61和HE 1349-2305光谱能量分布中的红外过量。这三颗恒星都有以氦为主的大气层,它们的红外辐射与(小)行星体潮汐破坏产生的温暖尘埃一致。这项研究使IRAC调查的金属污染,氦和氢大气白矮星的数量分别达到53和38。它也几乎是斯皮策发现的有近轨道尘埃的金属污染的富氦白矮星数量的两倍。从这两种具有星周尘埃的大气类型的统计数据中,我们得出了典型的圆盘寿命log[ t_{disk}(年)] = 5.6+-1.1(3*10^4 - 5*10^6年)。这是假设在尘埃存在的时间尺度上有一个相对恒定的吸积速率,这是不确定的。我们发现,由斯皮策探测到的具有红外过量的高度金属污染的富氦白矮星的比例仅为23%,而金属污染的富氢白矮星的比例为48%,并且我们从这种差异得出结论,尘埃盘的典型寿命比富氦白矮星的扩散时间尺度要短。我们还发现了证据,以更高的时间平均吸积率到富氦恒星的瞬时吸积率到富氢恒星相比,这是一个迹象,我们的图片演变的恒星-行星系相互作用是不完整的。我们讨论了一些推测性的情况下,可以解释的意见。
2012-02-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dynamical evolution of second-generation circumstellar/protoplanetary disks in evolved wide binary systems
本研究通过1D半解析模拟,揭示演化宽双星系统中第二代星周盘可形成长寿命稳定结构,其密度轮廓与原生盘相当,暗示年老宽双星系统可能存在第二轮行星形成与动力学过程。
2023-10-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Initial Conditions of Planet Formation: Lifetimes of Primordial Disks
年轻恒星周围星周盘的统计特性对于限制行星系形成和早期演化的理论模型是非常重要的。在这篇简短的评论中,我调查了与基于地面和斯皮策的年轻星团的红外(IR)研究有关的文献,特别强调通过光谱和光度诊断跟踪原始("原行星“)盘的演变。现有的数据表明,具有光学厚的原始盘和/或那些显示吸积光谱证据的年轻恒星的比例似乎近似遵循指数衰减,特征时间约为250万年(半衰期= 170万年)。对200万到500万年前的恒星样本进行的大规模红外观测表明,在观测到的星盘分数中,存在着真实的逐团散射,它是年龄的函数。最近的斯皮策巡天发现了令人信服的证据,表明盘的演化因恒星质量和环境(双星、与大质量恒星的接近程度和星团密度)而异。也许对理解恒星的行星性最重要的是,盘分数的衰变时间尺度似乎随恒星质量的不同而变化,从大于1.3 Msun的恒星的~ 100万年到小于0.08 Msun的棕矮星的~ 300万年。指数衰减函数可以提供一个有用的经验形式主义估计非常粗略的年龄YSO人口和模拟盘锁定的影响,对年轻恒星的角动量。
2009-06-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence from stellar rotation of enhanced disc dispersal: (I) The case of the triple visual system BD-21 1074 in the $β$ Pictoris association
恒星演化的早期阶段具有星盘锁定机制的特征。圆盘锁定防止恒星旋转,其时间尺度取决于圆盘的寿命。一些机制可以大大缩短这种寿命,使一些恒星比其他恒星更早开始旋转。在本研究中,我们的目标是研究如何拱星环境的属性可以缩短光盘的寿命。我们已经确定了一些多恒星系统,由类似质量的恒星组成,属于具有已知年龄的协会。由于所有的参数是负责的旋转演化,除了环境属性和初始恒星旋转,是类似的所有组件,我们预计,旋转周期之间的显着差异只能产生在光盘寿命的差异。测光时间序列使我们能够测量每个组件的旋转周期,而高分辨率光谱为我们提供了基本参数,$v\sin{i}$和色球线通量。这两个分量的自转周期有很大的不同,有一个较近的伴星C的分量B比较远的孤立的分量A自转得快。我们可以将自转周期的差异归因于不同的初始自转周期或由于近伴星C的存在而产生的不同的盘锁定相位。在BD $-$ 21 1074的特定情况下,第二种情况似乎更受青睐。在我们的不同盘锁定阶段的假设中,任何围绕这颗恒星运行的行星都可能由于引力不稳定机制而非常迅速地形成,而不是核心吸积。只有初始旋转周期的巨大差异才能解释观测到的周期差异,从而留下可比较的圆盘寿命。
2014-08-25 astro-ph.SR
ALMA continuum observations of a 30 Myr old gaseous debris disk around HD 21997
年龄超过1000万年的恒星周围的星周盘预计是缺乏气体的。然而,有两个例子的旧(30-40百万年)碎片状磁盘包含可检测到的冷CO气体量。在这里,我们提出了ALMA和赫歇尔空间天文台观测这些磁盘之一,围绕HD 21997,并研究尘埃的分布和起源及其与气体的联系。我们的ALMA连续图像在886微米清晰地解决了一个广泛的发射环的直径约4.5角秒,添加HD 21997到十几个碎片磁盘解决(亚)毫米波长。用辐射转移代码对ALMA图像的形态进行建模,结果表明其内外半径为~55和~150 AU,尘埃质量为0.09 M_Earth。我们的数据和模型暗示了一个延伸的寒冷的环外围。与在磁盘中的CO气体的形态比较,揭示了一个内部的无尘孔,但可以检测到气体。基于尘埃颗粒的寿命,我们建议,这个气体盘的尘埃含量是由星子产生的第二个来源。由于气体成分可能是原始的,HD 21997是已知的第一个混合环星盘的例子之一,这是迄今为止很少研究的环星盘演化的晚期阶段。
2013-10-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
HST UV Spectroscopy of the Planet-Hosting T Tauri Star PDS 70
本文总结了哈勃空间望远镜(HST)利用空间望远镜成像光谱仪(STIS)对金牛座T星(wTTS)PDS 70的紫外观测结果。这些观测提供了PDS 70的第一个远紫外(FUV)和近紫外(NUV)光谱。到目前为止,地面观测已经揭示了两颗正在形成的巨行星,它们在它的拱星盘的一个很大的间隙中绕轨道运行。这颗恒星和年轻的行星都被认为仍在吸积。HST光谱提供了对恒星外层大气和星周环境物理条件的新见解。光谱主要由色球和过渡区发射线组成,最高形成温度log T = 4.5 - 5.2K。恒星连续辐射是存在于NUV,但我们没有发现显着的FUV连续,可能会产生吸积冲击。存在几条荧光FUV H2发射线,这是一个令人惊讶的结果,因为H2线通常在wTTS中检测不到。H2谱线可能起源于被辐射的星周气体,这些气体可以作为恒星逐渐减弱的吸积的储存器。先前建立的C IV线光度和吸积率之间的相关性产生$\dot{M}_{acc}$ $\sim$ 10 $^{-10}$ $M_{\odot}$ yr $^{-1}$,与先前的估计一致。ALMA盘状气体模型暗示了恒星附近的恒星X射线和紫外线(XUV)辐射的强烈吸收,有效地屏蔽了行星。内部盘气体暴露于持续的光蒸发的XUV辐射和磁盘是接近其预期寿命的结束,使PDS 70一个重要的例子,一个年轻的行星托管恒星在吸积后期阶段。
2022-08-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Ultraviolet View of Star and Planet Formation: Disks, Accretion, and Outflows with the Hubble Space Telescope into the 2030s
本文利用哈勃太空望远镜的紫外能力,研究年轻星周盘中分子气体的分布与寿命,以及盘风如何通过吸积和低速外流主导角动量移除,从而驱动行星形成盘的演化,并提出了2030年代的关键观测目标。
2026-05-26 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Protoplanetary disk evolution and stellar parameters of T Tauri binaries in Chamaeleon I
这项研究的目的是通过测量金牛座T双星的各个组成部分周围的吸积和星周尘埃签名的频率和强度,以确定恒星双星同伴对Chamaeleon I(Cha I)恒星形成区域的星周盘的寿命和演化的影响。我们使用高角分辨率自适应光学JHKL '波段光度测量和1.5- 2.5 μ光谱测量了Cha I中19颗可见双星和7颗三星--包括一颗新发现的第三颗恒星--它们的距离在~25和~ 1000 au之间。这些数据使我们能够推断恒星组件的质量和年龄,并从近红外过量发射和强度的Brackett-伽马发射的检测,存在正在进行的吸积和热拱星尘埃的个别恒星组成的每一个二元。在距离为25- 100 au的密近双星中,有10(+15-5)%的恒星有吸积的迹象。这还不到在更宽的双星系统中发现的吸积体比例的一半,与以前在Cha I中测量的单星相比,吸积体比例明显减少(约44%)。在50(+30-15)%的目标成分附近发现了热尘埃,这个值与Cha I单星的值无法区分。只有最近的双星(<25天文单位)被推断有一个显着减少的部分(<~25%)的组成部分,港口热尘埃。吸积体只存在于质量不相等的二次/一次质量比小于0.8的双星系统中,这表明吸积体的加速扩散是质量比的函数。这与只发现了一颗吸积二级星的发现一致,这也是样本中最弱的吸积体。结果表明,磁盘分散更加速更强的动态磁盘截断,即,圆盘的推断半径越小。(节略)
2013-04-03 astro-ph.SR
CO bandhead emission of massive young stellar objects: determining disc properties
大质量恒星在天体物理学的许多领域中扮演着重要的角色,但关于它们形成的许多细节仍然不清楚。在本文中,我们提出和分析高分辨率(R ~ 30,000)近红外2.3微米光谱的20个大质量的年轻恒星天体的RMS数据库,在最大的CO第一泛音带头发射的研究。我们适合的假设下,它起源于开普勒旋转的拱星盘的排放。我们探索三种方法来模拟光盘内的物理条件-一个光盘加热主要通过从中央恒星的辐射,一个光盘加热主要通过粘度,和一个光盘中的温度和密度的解析描述。我们发现,加热机制所描述的模型是不合适的,因为它们不提供良好的拟合CO发射光谱。因此,我们限制我们的分析模型,并获得良好的适合所有对象,具有足够强的CO排放,这表明拱星盘是这种排放的来源。平均而言,圆盘的温度和密度结构对应于几何上薄的圆盘,分布在广泛的倾角范围内。基本上所有的圆盘都位于尘埃升华半径之内,这提供了强有力的证据,证明CO排放物在天文单位尺度上靠近中央原恒星。此外,我们表明,我们的样本中的对象似乎没有什么不同的一般人口的MYSO在RMS数据库中,根据他们的近红外和中红外颜色。结合观测的大样本的MYSO与CO带头发射和我们的详细建模提供了令人信服的证据,小规模的气体盘周围存在这样的对象,支持的情况下,大质量的恒星形成通过盘吸积。
2012-12-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Structure and Evolution of Protoplanetary Disks: an infrared and submillimeter view
星周盘是行星形成的场所,太阳系外行星的高发生率意味着它们中的大多数实际上形成了行星系。因此,研究原行星盘的结构和演化可以对与行星形成过程相关的条件、时间尺度和机制提出重要的限制。在这篇综述中,我们讨论了红外和亚毫米波研究的观测结果。我们回顾磁盘的寿命,过渡对象,磁盘人口统计,并强调了一些显着的结果从ALMA早期科学观测。最后,我们简要讨论了ALMA在不久的将来改变该领域的潜力。
2015-10-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
New Evidence for Mass Loss from delta Cephei from HI 21-cm Line Observations
最近发表的斯皮策观测经典的造父变星原型仙王座三角洲揭示了一个扩展的尘埃星云周围的恒星和它的热同伴。红外辐射类似于与恒星空间运动方向一致的弓形激波,表明δ Cep正在通过恒星风进行质量损失。在这里,我们报告HI 21厘米线观测与VLA寻找中性原子氢与这种风。我们的VLA数据揭示了一个空间扩展的HI星云(约13'或1 pc宽)围绕着δ Cep的位置。该星云有一个头尾形态,与星风和ISM相互作用形成的拱星喷出物一致。我们直接测量了星周氢的质量M_HI \approx 0.07 M_odot,尽管HI的总质量可能更大。HI数据表明,恒星风的外流速度V_o=35.6 \pm 1.2 km/s,质量损失率M_dot=(1.0 \pm 0.8)× 10 **-6 M_dot/yr。我们已经计算出理论上的演化轨迹,包括质量损失的不稳定带,并表明,这种幅度的质量损失率,持续超过前造父变星的寿命的三角洲,可能足以解决一个显着的部分之间的差异脉动和演化质量为这颗星。(节略)
2011-11-30 astro-ph.SR
The hydrogen-free circumstellar interaction in the Type Ib supernova 2021efd: A clue to the mechanism of the helium-layer stripping
University of Turku(图尔库大学);Nordic Optical Telescope(北欧光学望远镜);Aalto University(阿尔托大学);National Astronomical Observatory of Japan, National Institutes of Natural Sciences(日本国立天文台,国立自然科学研究所);Finnish Center of Astronomy with ESO (FINCA)(芬兰ESO天文学中心);Aarhus University(奥胡斯大学);Kyoto University(京都大学);Zhejiang University(浙江大学)
研究Ib型超新星2021efd的星周物质相互作用,揭示其前身在爆炸时经历氦层剥离,并探讨质量抛射率与时间尺度的关系。
2025-12-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the effects of optically thick gas (disks) around massive stars
数值模拟表明,当辐射场在具有高光学深度的星周吸积盘存在下是高度各向异性时,可以绕过经常提到的大质量恒星吸积的辐射压力障碍。在这里,这些所谓的闪光效应的研究扩展,包括不透明的最里面的无尘,但潜在的光学厚气体区域周围形成的大质量恒星。除了频率依赖的尘埃颗粒的不透明度,我们使用温度和密度依赖的普朗克和Rosseland平均气体的不透明度。模拟结果表明,吸积盘的最里面的无尘部分是光学厚的恒星辐射的立体角以上和以下的磁盘的中平面的相当一部分。屏蔽盘区域的温度随半径的减小比在具有较低的恒定气体不透明度的比较模拟中更快,并且灰尘升华前沿被转移到更小的半径。在内盘中的无尘气体的屏蔽,从而有助于增强闪光效应,这最终导致在一个较小的辐射压力驱动流出的开口角和在一个更长的时间尺度的持续饲料的拱星盘的分子云核心。我们的结论是,它是必要的,以正确地评估闪光效应的有效性,辐射压力驱动的外流的开口角,以及吸积盘的寿命和形态的演变形成的大质量恒星周围的无尘盘区域的内部的不透明度。
2012-11-27 astro-ph.SR
Pre-main sequence stars older than 8 Myr in the Eagle Nebula
注意力被给予人口的NGC 6611星团的鹰星云,具有突出的近红外(NIR)过剩和光学颜色的典型的前主序(PMS)的恒星年龄超过800万年的110颗恒星。其中至少有一半的光谱存在有一个H α发射线的轮廓,揭示积极吸积。原则上,所有这些恒星的V-I色与年轻PMS天体(小于100万年)的一致,后者的辐射被高倾角的拱星盘严重遮蔽,小部分被盘的背面散射到观测者。然而,使用理论模型,它在这里表明,这种类型的对象只能占这个人口的百分之几。事实上,这些天体的空间分布,它们的X射线光度,它们的光学亮度,它们在色星等图中的位置以及光谱研究的恒星的弱Li吸收线表明,它们中的大多数至少比这个星团中已知的大约100万年前的PMS星老8倍,可能有3000万年那么老。这是迄今为止最大的银河系PMS恒星的均匀样本,这些恒星的年龄远远超过800万年,仍然活跃地从星周盘吸积,它允许我们将NGC 6611中的盘频率设定为7%的下限,约为1600万年。这些值意味着圆盘耗散的特征指数寿命约为600万年。
2013-07-31 astro-ph.SR
Internal rapid rotation and its implications for stellar structure and pulsations
大质量和中等质量恒星在天体物理学中起着至关重要的作用。事实上,大质量恒星是重元素的主要生产者,在其短暂的生命结束时以超新星形式爆炸,并且可能是伽马射线暴的祖先。中等质量的恒星,虽然不一定会爆炸成超新星,但也显示出类似的现象,数量要多得多,并且有一些最丰富的脉动光谱。理解这些恒星的关键是理解快速旋转对其结构和演化的影响。这些效应包括可以立即观察到的离心变形和重力暗化,以及长期效应,如剪切湍流引起的旋转混合,这些效应延长了恒星的寿命,改变了化学产率,并在其寿命结束时影响恒星残骸。为了了解这些影响,过去几年来已经和正在开发一些模型。这些模型导致越来越复杂的预测,需要通过观察来检验。一个特别有希望的限制来源是地震观测,因为这些观测可能会导致有关其内部结构的详细信息。然而,在提取这些信息之前,需要克服一些理论和观测障碍,其中最重要的是模式识别。目前的会议记录描述了最近的进展,在模拟这些恒星,并显示如何提高理解他们的脉动,即频率模式,模式振动,线轮廓的变化,和模式的激励,可能有助于破译地震观测。
2015-02-05 astro-ph.SR
M Stars in the TW Hya Association: Stellar X-rays and Disk Dissipation
为了研究年轻低质量恒星的强X射线辐射与其星周行星形成盘的寿命之间的潜在联系,我们编制了$\sim$ 800万年前TW Hya星协(TWA)中M星的X射线光度($L_X$),目前可获得该星协的X射线数据。我们的调查包括分析档案钱德拉数据的TWA二元系统TWA 8,9和13。虽然我们的研究遭受贫穷的统计晚于M3的恒星,我们发现一个趋势,减少$L_X/L_{bol}$减少$T_{eff}$减少TWA M星,其中最早的类型(M0-M2)的恒星集群附近的$\log{(L_X/L_{bol})} \approx -3.0$,然后$\log{(L_X/L_{bol})}$减少,其分布范围扩大,为M4型及以后。显示残留原始盘材料的证据的TWA星的分数也急剧增加,在这个相同的(中M)光谱类型制度。低质量TWA星的相对X射线光度与其周星盘的长度之间的这种明显的关系表明,在TWA中围绕早期M型星运行的原始盘由于其持续的大X射线通量而迅速分散。相反地,星协中围绕着质量最低的前MS恒星和前MS棕矮星的星盘可能幸存下来,因为它们的X射线光度和星盘光蒸发率开始时非常低,然后在前MS演化的相对早期进一步下降。
2016-03-30 astro-ph.SR
The Physical Properties of Red Supergiants
红超巨星(英语:Red supergiants,RSG)是中等质量恒星(10 - 25太阳质量)生命中的一个演化的氦燃烧阶段。这些恒星的物理性质标志着它们是大质量恒星演化的一个重要而极端的阶段,但确定这些性质已经是多年来的一场斗争。RSG的冷扩展大气使它们在赫兹-罗素图上处于极端位置,对恒星大气模型的传统假设提出了重大挑战。这些恒星的尘埃拱星环境可能会使它们的物理性质的确定变得复杂,银河系和邻近星系中不寻常的RSG呈现出一系列神秘的性质和行为,这些性质和行为会使恒星演化理论的预测变得紧张,有时甚至是蔑视。然而,近年来,我们对RSG的理解,包括应用于我们对这些恒星的观测和解释的模型和方法,已经发生了巨大的变化和增长。这篇评论回顾了一些最新的工作,已经取得了进展,我们对RSG的理解,并认为我们不断发展的这些凉爽的大质量恒星的图片所提出的许多新的问题。
2009-11-24 astro-ph.SR
Disk Loss and Disk Renewal Phases in Classical Be Stars I: Analysis of Long-Term Spectropolarimetric Data
经典Be星偶尔会从具有气体拱星盘(“Be相”)过渡到所有观测证据都消失的状态(“正常B星相”)。我们提出了一个最全面的spectropolarimetric的意见,到目前为止,这样一个过渡的两个恒星,宝瓶座pi和天鹅座60。60天鹅座星盘消失事件的特征是在1000天的时间尺度上发射强度单调下降,与星盘的粘性时间尺度一致,假设α为0.14。π Aqr的磁盘损失是偶发性的,发生在2440天的时间尺度上。在两颗恒星中观察到的极化行为和H-α之间的时间滞后表明,磁盘清理是以“由内而外”的方式进行的。我们确定的位置角的内在偏振为166.7 +/- 0.1度的π Aqr和107.7 +/- 0.4度的60 Cyg,和模型观察到的偏振在每个恒星的静止无盘阶段,以确定沿视线的星际偏振。轻微的爆发期间观察到的每个恒星的静止阶段共享类似的寿命为以前报道的亩岑,这表明爆发代表的注入和随后的粘性耗散的个别斑点的材料到这些恒星的内部拱星环境。我们还观察到偏离平均内在偏振位置角在每个恒星的偏振爆发,表示偏离轴对称。我们建议,这些偏差可能是指示注入(和随后的圆化)的新斑点到内盘,无论是在平面的大部分磁盘材料或在一个稍微倾斜(非共面)的轨道。
2009-12-08 astro-ph.SR
Towards a unified model of stellar rotation II: Model-dependent characteristics of stellar populations
自转对恒星的演化有许多重要的影响。除了离心力引起的结构变化外,旋转引起的湍流混合和湍流环流也会极大地影响恒星的化学演化。这会导致表面温度和光度的变化,并改变其寿命。在观测上,自转会降低地表重力,导致质量损失增加,并导致各种化学同位素的地表丰度异常。用简单的恒星演化模型来复制这些物理效应是非常困难的,这导致了使用许多不同的公式来描述物理学。利用基于几种物理模型的恒星演化计算,我们讨论了所得到的模拟恒星星族的特征,这可以帮助区分模型。
2012-04-09 astro-ph.SR
Protoplanetary Disks of Binary Systems in Orion
年轻的低质量恒星周围的尘埃原始盘揭示了恒星和行星形成的痕迹。这些盘的演化和寿命定义了行星形成机制的边界条件。然而,恒星同伴可以通过它们的潮汐相互作用显着改变这种演变。双星系统中的恒星演化和行星形成必须对一个被截断的、迅速消失的圆盘环境做出反应--这与孤立的恒星环境非常不同。为了研究双星对星周盘演化的影响,我们利用自适应光学对猎户座星云团中22颗低质量双星的近红外成像和光谱进行了研究。我们在几个系统中检测到的Brackett伽马发射被用作示踪剂,以确定每个二元组分周围是否存在活跃的吸积盘。我们发现一个低分数的吸积二进制组件相比,盘分数的单星在ONC。这可能表明二进制磁盘的发展速度明显更快。这一发现特别有趣,因为目标样本由宽大于100 AU的双星组成-分离的磁盘通常被期望以类似于单星磁盘的方式演化。
2010-11-30 astro-ph.SR