Cm-wavelength observations of MWC758: resolved dust trapping in a vortex
Simon Casassus, Sebastian Marino, Wladimir Lyra, Clement Baruteau, Matias Vidal, Alwyn Wootten, Sebastian Perez, Felipe Alarcon, Marcelo Barraza, Miguel Carcamo… 展开作者
Simon Casassus, Sebastian Marino, Wladimir Lyra, Clement Baruteau, Matias Vidal, Alwyn Wootten, Sebastian Perez, Felipe Alarcon, Marcelo Barraza, Miguel Carcamo, Ruobing Dong, Anibal Sierra, Zhaohuan Zhu, Luca Ricci, Valentin Christiaens, Lucas Cieza
The large crescents imaged by ALMA in transition disks suggest that azimuthal dust trapping concentrates the larger grains, but centimetre-wavelengths continuum observations are required to map the distribution of the largest observable grains. A previous detection at ~1cm of an unresolved clump along the outer ring of MWC758 (Clump1), and buried inside more extended sub-mm continuum, motivates followup VLA observations. Deep multiconfiguration integrations reveal the morphology of Clump 1 and additional cm-wave components which we characterize via comparison with a deconvolution of recent 342GHz data (~1mm). Clump1, which concentrates ~1/3 of the whole disk flux density at ~1cm, is resolved as a narrow arc with a deprojected aspect ratio Chi>5.6, and with half the azimuthal width than at 342 GHz. The spectral trends in the morphology of Clump1 are quantitatively consistent with the Lyra-Lin prescriptions for dust trapping in an anticyclonic vortex, provided with porous grains (f~0.2+-0.2) in a very elongated (Chi~14+-3) and cold (T~23+-2K) vortex. The same prescriptions constrain the turbulence parameter alpha and the gas surface density Sigma_g through log10( alpha x Sigma_g /g/cm2)~-2.3+-0.4, thus requiring values for Sigma_g larger than a factor of a few compared to that reported in the literature from the CO isotopologues, if alpha <~ 1E-3. Such physical conditions imply an appreciably optically thick continuum even at cm-wavelengths (tau(33GHz)~0.2). A secondary and shallower peak at 342GHz is about twice fainter relative to Clump1 at 33GHz. Clump2 appears to be less efficient at trapping large grains.
Multi-wavelength ALMA Imaging of HD 34282: Dust-trapping Signatures of a Vortex Candidate
Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University（北京大学科维理天文与天体物理研究所）；Department of Astronomy, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院天文学系）；Department of Astrophysical Sciences, Princeton University（普林斯顿大学天体物理学系）；Max-Planck-Institut fur Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；Department of Physics, National Sun Yat-Sen University（国立中山大学物理系）；Center of Astronomy and Gravitation, National Taiwan Normal University（国立台湾师范大学天文与引力研究中心）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿大学莱顿天文台）；Konkoly Observatory, HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences（孔科利天文台，匈牙利研究与创新网络地球科学与天文学研究中心）
The Disk Substructures at High Angular Resolution Project (DSHARP) VI: Dust trapping in thin-ringed protoplanetary disks
ALMA观测到的大部分原行星盘在连续体中显示出多个定义明确且近乎完美的圆环，在许多情况下具有显著的峰谷对比度。DSHARP活动表明，这些环中有几个在径向范围内非常狭窄。在本文中，我们测试的假设，这些尘埃环是由尘埃捕获在径向压力颠簸，如果得到证实，把约束的物理尘埃捕获机制。我们在1D模型分析这个过程，假设轴对称。通过与观测数据的比较，我们发现所有的星环都与尘埃捕获相一致。基于一个合理的尘埃温度模型，我们发现几个环比压力标度的高度更窄，为尘埃捕获提供了强有力的证据。环具有在0.2和0.5之间的范围内的峰值吸收光学深度。储存在每个环中的尘埃质量大约是地球质量的几十倍，尽管由于尘埃不透明度的不确定性，仍然存在许多模糊性。尘埃环的密度足以潜在地触发流动的不稳定性，但我们的分析无法证明这种机制实际上在起作用。然而，我们的结果表明，本文所< 5e-4 and very large grains a_grain >研究的所有环的数据都可以排除非常低的α_turb < > 0.1 cm的组合。
Dust traps as planetary birthsites: basics and vortex formation
我们提出了一个简单的模型，低质量的行星形成和随后的演变“过渡”盘。我们定量地证明，预测和观察到的结构，这样的光盘是主要的诞生地的行星。行星形成很可能是通过卵石吸积进行的，如果行星胚胎（$M\gtrsim 10^{-4}\,$ M $_\oplus$）形成。有效的卵石吸积可能是不可避免的过渡盘尘埃陷阱，卵石吸积所需的尘埃颗粒的大小是那些最有效地捕获在过渡盘尘埃陷阱。尘埃阱中快速的卵石吸积不仅产生了低质量的行星，而且产生了大的吸积光度。这种吸积光度足以在行星的引力影响之外加热圆盘，并使圆盘局部斜压，并成为涡度的来源。利用数值模拟，我们表明，这种涡源可以导致一个单一的大尺度涡的增长在$\sim 100$轨道，这是能够捕获粒子。最后，我们提出了一个演化周期：行星形成通过卵石吸积进行，然后是涡旋形成和粒子捕获在涡旋淬火行星吸积，从而消除涡源。漩涡被破坏后，这个过程可以重新开始。这意味着过渡盘在其生命周期的很大一部分时间内应该会出现大规模的漩涡，并且大的~10AU分离的残留行星应该是这个周期的常见结果。
