The interpretation of protoplanetary disc wind diagnostic lines from X-ray photoevaporation and analytical MHD models
典型风诊断的高分辨率光谱([OI] 6300和其他禁止发射线)通常可以分解为多个分量:蓝移高达100 km/s的高速分量通常归因于快速喷流,而窄(NLVC)和宽(BLVC)低速分量被认为是较慢的圆盘风。在假设谱线展宽主要由开普勒旋转主导的情况下,一些研究发现,BLVC应该跟踪0.05和0.5 AU之间发射的气体,并且BLVC和NLVC属性之间的相关性已被解释为排放跟踪扩展MHD风而不是光蒸发风的证据。我们计算了合成线轮廓从详细的光电离计算的X射线光蒸发模型和一个简单的MHD风模型,并分析了不同的诊断线的发射区域和由此产生的光谱轮廓。光蒸发模型再现了大多数观察到的NLVC,但不是BLVC或HVC。MHD模型能够再现所有分量,但在平均倾角处产生很少观察到的开普勒双峰。磁流体和光蒸发风的结合可以解决这个问题。我们的研究结果表明,高斯分解不允许从不同的风区的通量的一个明确的区别,线加宽往往是由流出的速度梯度,而不是由开普勒旋转为主。我们发现,所观察到的BLVC和NLVC之间的相关性并不一定意味着一个共同的起源在一个扩展的MHD风。
2020-05-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
External photoevaporation of protoplanetary discs in sparse stellar groups: the impact of dust growth
我们估计的质量损失率的光蒸发风发射的外边缘的原行星盘撞击的环境辐射场。我们专注于轻度/中度环境(星群/星群中的恒星数量为N ~ 50),并探索盘大小在20至250 AU之间。我们评估的稳态结构的光蒸发风耦合温度估计与PDR代码与一维径向流体动力学方程。我们还考虑了尘埃拖曳和晶粒生长对最终质量损失率的影响。我们发现,这些风是更显着的比已经认识到迄今为止,当晶粒生长包括在建模:特别是,质量损失率> 1 e-8 Msun/yr的预测,即使在适度的背景场强度(~ 30 G_0)的情况下,盘延伸到R > 150 AU。晶粒生长通过减小FUV波长下的平均截面显著影响最终质量损失率,从而允许更剧烈的流动。可观测量(特别是表面密度、温度和速度模式)的径向分布表明,这些风具有现在可能用ALMA观测到的特征。特别是,这种盘应该具有扩展的气体排放,即在外部区域中的灰尘耗尽,其特征在于非开普勒旋转曲线,并且具有径向增加的温度梯度。
2016-01-27 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Rapid destruction of protoplanetary discs due to externalphotoevaporation in star-forming regions
我们分析了恒星形成区的N体模拟,以研究大质量恒星外部远紫外光蒸发对原行星盘的影响。通过改变模拟恒星形成区域的初始条件,如空间分布,净体积运动(维里比)和密度,我们调查哪些参数最影响光盘分散由于外部光蒸发的速率。我们发现,光盘分散由于外部光蒸发是更快的高度亚结构的恒星形成区域比在光滑和集中的地区。亚维里恒星形成区域发生坍缩也显示出比处于维里平衡或正在膨胀的区域更高的星盘分散率。在中等密度($\sim$ 100 M $_{\odot}$ pc $^{-3}$)区域,半径$\geq$ 100 AU的所有原行星盘中有一半在100万年内被光蒸发,比目前观测研究提出的速度快三倍。在低密度恒星形成区($\sim$ 10 M $_{\odot}$ pc $^{-3}$)的星盘存活时间更长,但一半的星盘仍然分散在较短的时间尺度上($\sim$ 2 Myr)。这表明恒星形成区的初始条件将极大地影响原行星盘的演化和寿命。这些结果也意味着,要么气体巨星行星形成是非常迅速的,发生在盘的气体成分被蒸发之前,要么气体巨星只形成在低密度的恒星形成区域,那里没有大质量恒星存在,以从原行星盘中光蒸发气体。
2019-02-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The external photoevaporation of structured protoplanetary disks
本研究通过流体动力学模拟和 FRIED 网格考察不同 FUV 辐照下含尘埃陷阱的原行星盘外部光蒸发,揭示陷阱位置决定尘埃存活,并发现风携尘埃可引发自屏蔽负反馈。
2023-10-31 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical abundances in Orion protoplanetary discs: integral field spectroscopy and photoevaporation models of HST 10
在热的大质量恒星附近的光蒸发原行星盘(proplanetary discs),如猎户座中发现的那些,是恒星形成、早期盘演化、行星形成和H II区天体物理学领域的重要研究对象。它们的元素丰度在很大程度上是未知的,不像主序星或宿主猎户座星云。我们提出了一个光谱分析的猎户座programmed的HST 10,积分场观测的基础上与甚大望远镜/火焰纤维阵列与0.31”x 0.31”的空间像素。该probrad及其附近的成像在一个6.8”x 4.3”的区域内的各种发射线。红化、电子密度和温度由各种线路诊断绘制出来。氦的丰度,和八个重元素的测量相对于氢使用的直接方法的基础上[O III]电子温度。O/H和S/H的丰度比推导不诉诸电离校正因子。我们构建了动态光蒸发模型的HST 10与多云微物理代码,验证氧和硫的丰度。除[O I] 6300-A和[S II] 4069-A外,模型拟合对所提供的所有谱线均符合要求。该模型表明,氖的经典电离校正因子显着低估(0.4德克斯),该元素的丰度在低电离条件下的HST 10。除了铁元素的气相丰度比猎户座星云低0.3 dex,大部分其他元素的气相丰度与猎户座星云没有显著差异。HST 10中的碳、氧和氖的丰度与猎户座B型恒星中的丰度几乎相同。
2013-01-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Simulations of Protoplanetary Disk Dispersal: Stellar Mass Dependence of the Disk Lifetime
本研究通过包含黏滞吸积、MHD风与光致蒸发的一维模拟,探究0.5-7倍太阳质量恒星周围原行星盘的演化,揭示了盘寿命随恒星质量增大而缩短的规律及相关物理机制。
2023-04-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
X-ray irradiated protoplanetary disk atmospheres II: Predictions from models in hydrostatic equilibrium
我们提出了新的模型的X射线光蒸发的拱星盘,这表明由此产生的质量损失(主要发生在径向范围10-40 AU)可能是占主导地位的分散机制的气体周围的低质量前主序星,与以前的工作者的结论相反。我们的模型结合使用MOCASSIN蒙特卡罗辐射转移代码和自洽的解决方案的流体静力学结构的照射光盘。我们估计了由此产生的光蒸发率,假设在气体温度等于局部逃逸温度的表面处有声波流出,并得出质量损失率为~10^{-9} M_sun/yr,通常比我们先前工作中的相应速率低2-10倍(Ercolano等人,2008年),其中我们没有调整辐射光盘的密度结构。稍低的速率,以及质量损失集中在略小的半径上的事实,是由于加热盘在几个AU处膨胀,这部分地屏蔽了几十个AU处的盘。(.....)我们强调的事实是,X射线光蒸发有两个一般的优势相比,光蒸发的光盘分散的极紫外线(EUV)光子,只是稍微超出莱曼极限:明显大X射线通量的年轻恒星,即使他们已经失去了他们的光盘和事实,X射线是有效的穿透更大的柱材料靠近恒星(删节)。
2009-05-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Protoplanetary disk masses in NGC 2024: Evidence for two populations
位于致密、大质量恒星形成区的原行星盘受到其环境的强烈影响。这种环境影响如何随着时间的推移而变化是对盘演化和外部光蒸发模型的重要约束。我们描述了年轻(0.5百万年)NGC 2024星团核心179个盘的尘埃排放。通过研究磁盘质量如何在集群内变化,并将这些磁盘与其他区域的磁盘进行比较,我们的目标是确定外部光蒸发如何随着时间的推移影响磁盘特性。使用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列,在225 GHz观测到以NGC 2024 FIR 3为中心的2.9' x 2.9'马赛克,分辨率为0.25“,或约100 AU。成像区域包含179个在红外波长下识别的盘,7个新的盘候选者和几个原恒星。椎间盘的总体检出率为$32 \pm 4\%$。除了一个巨大的(R = 300 AU)过渡盘外,很少有盘被解析。偶然地,我们观察到一个毫米耀斑的X射线明亮的年轻恒星对象(YSO),并解决连续辐射从0类YSO在FIR 3核心。存在两个不同的星盘群体:一个更大的在东部,沿着密集的分子脊,承载着FIR 1-5 YSO,检测率为$45 \pm 7\%$。在西方人群中,朝向IRS 1,仅检测到$15 \pm 4\%$的圆盘。NGC 2024拥有两个不同的磁盘种群。沿着密集分子脊的星系是年轻的(0.2 - 0.5百万年),部分受到IRS 2b远紫外辐射的屏蔽;它们的质量与孤立的1 - 3百万年前的SFR相似。西部的种群年龄较大,海拔较…
2020-04-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The evolution of dust in discs influenced by external photoevaporation
原行星盘在各种恒星环境中形成和演化,因此暴露在各种环境远紫外(FUV)场强下。已知强FUV场驱动来自外盘的剧烈气流。在本文中,我们进行了第一次系统的探索的演变的固体成分的光盘受到外部光蒸发。我们发现,光蒸发的主要作用是减少水库的灰尘在大半径,这导致更有效的后续耗尽光盘灰尘由于径向漂移。有效的径向漂移意味着光蒸发不会显著增加圆盘中的尘埃与气体的比例。我们发现,在尘埃和气体中的光盘寿命是强烈依赖于FUV背景的水平,这两个寿命之间的关系只取决于Shakura-Sunyaev $α$参数,与观察到的气体和尘埃在光盘指向更高的$α$值($\sim 10^{-2}$)类似的寿命。另一方面,较低的$α$($\sim 10^{-3}$)可以更好地再现在$850~μ$ m处观察到的盘在盘尺寸与通量的平面中的分布。我们发现,光蒸发并不有助于岩石行星形成,但不需要抑制机制(如卵石吸积在水雪线),这可以是有效的足够早在光盘的寿命(即在百万年内)。
2019-12-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Photoevaporation of Molecular Clouds in Regions of Massive Star Formation as Revealed Through H$_2$ and Br$γ$ Emission
我们研究了新的和预先存在的宽视场,连续校正,窄带图像在H $_2$ 1-0 S(1)和Br $γ$的三个大质量恒星形成区:IC 1396,天鹅座OB 2,船底座。这些区域包含各种小球,柱和片,因此我们可以量化发射线的空间分布在其辐射场和几何形状不同的光解离区域(PDR)中的行为。我们已经测量了450个空间分布的H $_2$和Br $γ$沿HII区和PDR之间的界面。Br $γ$跟踪光蒸发流的PDR,这种排放下降更迅速地随着距离的曲率半径的接口减少,与模型一致。如前所述,相对于Br $γ$,H $_2$的发射峰值更深地进入云,在那里分子气体吸收来自附近O星的远紫外辐射。尽管IC 1396、天鹅座OB 2和船底座中的PDR经历了数量级不同的电离通量水平,并且具有明显不同的几何形状,但所有PDR在Br $γ$和H $_2$之间具有$10^{17}$ cm数量级的空间偏移。偏移量大小与电离辐射强度呈弱负相关,与云的曲率半径呈正相关。我们可以重现的偏移量的大小和这些其他变量的偏移量的依赖关系与简单的光蒸发流动模型。Br $γ$和H $_2$ 1-0 S(1)无疑都将是未来JWST对PDR观测的目标,因此这项工作可以作为解释这些图像的指导。
2018-10-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
A dusty origin for the correlation between protoplanetary disc accretion rates and dust masses
最近的观测揭示了原行星盘的吸积率(从紫外连续谱过量测量)与从亚毫米连续谱观测推断的质量之间的相关性。虽然粘性演化模型预测了这样的相关性,但预测值与从狼疮和上天蝎座恒星形成区域获得的数据存在紧张关系;例如,它们低估了吸积率的分散,特别是在较老的区域。在这里,我们认为,由于亚毫米观测跟踪光盘的灰尘,通过明确建模的尘埃颗粒的生长,演变和排放,我们可以更好地理解的相关性。我们表明,湍流粘度与$α\lesssim 10^{-3}$,从光盘由于径向漂移的灰尘耗尽意味着我们可以重现的范围内的质量和吸积率看到的狼疮和上斯科数据集。这个模型的一个结果是,在一个给定的尘埃质量的吸积率的上轨迹不随该地区的年龄。此外,我们发现,内部光蒸发是必要的,以产生最低的吸积率观察。为了复制正确的尘埃质量在光盘分散的时候,我们赞成相对较低的光蒸发率$\lesssim 10^{-9}~M_{\odot}~\mathrm{yr^{-1}}$的大多数来源,但不能区分EUV或X射线驱动的风。有限数量的来源,特别是在狼疮,显示出具有较高的质量比我们的模型,这可能是证据的灰尘或灰尘捕获诱导的子结构的属性的变化预测。
2020-08-17 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Prevalent externally-driven protoplanetary disc dispersal as a function of the galactic environment
由于恒星反馈机制的影响,恒星诞生环境可以显著缩短原行星盘(PPD)的寿命。这些机制抑制行星形成的时间和质量的程度取决于当地的远紫外(FUV)场强度,恒星密度和ISM属性。在这项工作中,我们提出了第一个理论框架量化的PPD分散时间尺度的分布作为描述银河系环境的参数的函数。我们计算的概率密度函数的FUV通量和恒星密度在太阳附近。与以往的研究一致,我们发现外部光蒸发是嵌入阶段后影响局部恒星星族的主要环境相关因素。应用我们的一般处方的银河系的中央分子区(即中央~250 pc),我们预测,90%的PPD在该地区的父母分子云的分散在1万年内被摧毁。即使在这样密集的环境中,我们发现,外部光蒸发是占主导地位的光盘耗尽机制,恒星之间的动态遭遇。由于引力势较浅,低质量恒星周围的PPD对FUV引起的质量损失特别敏感。对于质量约为1 $M_\odot$的恒星,太阳附近的气体表面密度最高,PPD扩散仍然相对不受外部FUV光子的影响,PPD扩散的中位时标约为400万年。我们强调要解决的关键问题,以进一步contextualise本地银河系环境的行星形成的意义。
2019-09-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Line ratio identification of external photoevaporation
本文利用CLOUDY程序建立原行星盘电离风发射线模型,确定对OB星距离最敏感的谱线比,并提出通过星团中谱线比空间梯度识别外部光致蒸发区域的方法。
2025-06-24 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
PAH emission in the proplyd HST10: what is the mechanism behind photoevaporation?
原行星是年轻恒星周围的光解离区(PDR)状彗星茧,被认为是通过来自附近OB星的外部紫外辐射使中央原行星盘光蒸发而产生的。这封信介绍了空间分辨的中红外成像和光谱的propherd HST 10获得的VLT/VISIR仪器。这些观测结果使我们能够首次探测到多环芳烃(PAH)在光解离区的释放,并研究了多环芳烃在光解离区的一般性质。我们发现,多环芳烃在HST 10大多是中性的,至少50倍,比典型的值为弥漫ISM或附近的猎户座酒吧。由于PAH丰度如此之低,光电加热显著减少。如果这种低丰度也与原始盘材料有关,则气体加热速率可能太低而不能有效地驱动光蒸发,除非可以确定其他过程。或者,作为蒸发盘形成的prophyds背后的模型可能必须修改。
2013-02-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Evaporation before disruption: comparing timescales for Jovian planets in star-forming regions
模拟显示,在密集的恒星形成区,行星的轨道很容易被打乱;行星可以在恒星之间交换,成为自由漂浮的,然后被其他恒星捕获。然而,致密的恒星形成区域也往往是人口稠密的,包含发射光电离辐射的大质量恒星,这可以蒸发原行星盘中的气体。我们分析了包含木星质量行星的恒星形成区域的N体模拟,并确定了它们的轨道被改变的时间,它们变得自由浮动的时间,以及它们被偷走或捕获的时间。同时,我们进行计算的演化的原行星盘暴露于FUV辐射场的大质量恒星在相同的恒星形成区域。在几乎一半(44%)被破坏的行星系中-无论是改变,捕获,被盗还是自由浮动,我们发现原行星盘的半径向内发展,或者盘中的气体完全蒸发,在行星轨道被破坏之前。这意味着在密集的恒星形成区域被破坏的行星更有可能是超级地球或迷你海王星,因为木星质量的行星由于光蒸发的质量损失而无法形成。此外,最近在紧密堆积的类地行星周围发现的遥远的木星质量行星反对它们在人口稠密的恒星形成区域形成,因为光蒸发会阻止气体巨行星形成在几个天文单位的距离。
2022-09-27 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Far and extreme ultraviolet radiation fields and consequent disc destruction in star-forming regions
行星形成的第一阶段通常发生在主星仍然处于(相对)密集的恒星形成区域时,外部环境的影响对于理解行星形成过程的结果可能很重要。特别是,包含大质量恒星的恒星形成区具有强烈的远紫外(FUV)和极紫外(EUV)辐射场,这可能导致原行星盘由于光蒸发而产生质量损失。在本文中,我们提出了一个参数空间研究的预期FUV和EUV领域的N体模拟的恒星形成区域的初始条件范围。然后,我们使用最近发表的模型,以确定由于光蒸发从原行星盘的质量损失。特别是,我们专注于改变初始程度的空间结构和初始维里比的恒星形成区,以及初始恒星密度的影响。我们发现,在恒星形成区域的FUV领域是远远高于在星际介质,即使该地区的恒星密度低,在银河系领域,由于存在中等质量,大质量,恒星(> 5 Msun)。这些强烈的辐射场会导致100万年内原行星盘中的气体成分被破坏,这意味着气体巨行星要么形成得非常快(<100万年),要么只在金牛座这样的恒星形成区形成,那里没有中等质量或大质量的恒星。后一种情况与来自太阳系的陨石证据直接紧张,这些证据表明太阳及其原行星盘是在靠近大质量恒星的地方诞生的。
2021-01-11 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Protoplanetary Disks and Their Evolution
几乎所有的低质量恒星在诞生后不久,都能在其周围发现由冷尘埃和气体组成的扁平旋转盘,其直径可达数十到数百个天文单位。这些盘一般持续数百万年,在此期间,一些物质吸积到恒星上,一些通过外流和光蒸发而丢失,一些凝结成厘米或更大尺寸的物体或星子。通过主要在红外线到毫米波长的观测,我们可以确定不同年龄的普通磁盘,测量基本属性,包括质量,大小,结构和成分,并遵循其不同的进化路径。通过这种方式,我们看到了系外行星形成的第一步,并了解了太阳系的起源。这篇评论解决了观测的外部部分,超过1 AU,原行星盘的重点是最近的红外和(亚)毫米的结果和眼睛的承诺,在不久的将来新的设施。
2011-08-27 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Forbidden line diagnostics of photoevaporative disc winds
由中心恒星高能辐射驱动的光蒸发在原行星盘的演化中起着重要作用。光蒸发风已经通过蓝移的发射线被明确地探测到,但它们的详细性质仍然不确定。在这里,我们提出了一种新的经验方法,使这些热风的观测预测,试图填补理论和观测之间的差距。我们用等温风的自相似模型计算了几条特征谱线的谱线轮廓(在12.81 $μ$ m处的[Ne ${\rm{\scriptsize II}}$ ]线,以及诸如[O ${\rm{\scriptsize I}}$ ] 6300 $\mathring{A}$和[S ${\rm{\scriptsize II}}$ ] 4068/4076 $\mathring{A}$的光学禁戒线),研究这些线如何受诸如气体温度、盘倾角、和密度分布。我们的模型成功地再现了蓝移线与$v_{\rm peak} \lesssim 10$公里/秒,这与增加光盘倾角减少。谱线宽度随着圆盘倾角的增加而增加,范围从$Δv \sim 15-30$ km/s。预测的蓝移主要是敏感的气体声速。所观察到的[Ne ${\rm{\scriptsize II}}$ ]线轮廓与热风一致,并指向相对较高的声速,如EUV光蒸发所预期的那样。然而,观察到的[O ${\rm{\scriptsize I}}$ ]线配置文件需要较低的温度,预期在X射线光蒸发,并显示出更广泛的分散,是难以调和的一个单一的风模型,它似乎很可能,这些线跟踪多相…
2020-06-17 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Photoevaporation versus enrichment in the cradle of the Sun
本文通过N体模拟研究太阳诞生环境中短寿命放射性同位素增丰与原行星盘气体存留之间的矛盾,发现大质量恒星的光致蒸发会破坏气体盘,提出太阳系SLRs可能并非来自大质量恒星星风和超新星。
2023-08-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Evolution of Protoplanetary Disks in the Arches Cluster
大多数恒星形成于星团环境中。这些恒星最初被盘所包围,从盘中可能形成行星系统。在所有的星团环境中,星暴星团可能是我们银河系中对行星系统最不利的。强烈的恒星辐射和极端的密度有利于通过光蒸发和恒星碰撞快速破坏星周盘。发展的拱集群在银河系潮汐场的维里化模型,我们调查的影响,恒星相遇的拱盘在一个原型星爆集群。尽管它接近银河系中心的深层引力势,但只有一小部分成员逃脱,形成一对延长的潮汐尾。我们的模拟表明,遇到破坏三分之一的星周盘在第一个2.5万年的演化集群核心,优先影响最小和最大质量的恒星。这些事件的一小部分导致快速喷射和形成较弱的第二对潮汐尾,这是由盘贫恒星过度填充。从我们的研究中产生了两个预测:(i)如果不被光蒸发破坏,大质量的晚期B型和早期O型恒星的原行星盘最有可能是星爆星团中行星形成的宿主。(ii)多历元的K-和L-波段测光的拱门集群将提供运动学选择的成员样本,需要检测额外的一对光盘贫困的潮汐尾巴。
2012-11-06 astro-ph.GA
A far-ultraviolet-driven photoevaporation flow observed in a protoplanetary disk
本研究利用JWST与ALMA观测猎户座星云中受FUV照射的原行星盘,通过PDR发射线的运动学和激发建模约束气体条件,并测得质量损失率足以在百万年内驱离气体、影响巨行星形成。
2024-02-29 astro-ph.GA
Star cluster formation from turbulent clumps. IV. Protoplanetary disc evolution
本研究通过N体模拟星团形成,发现恒星形成效率、云面密度和双星比例显著影响原行星盘演化,且外部光蒸发比动力学作用更关键。
2024-09-19 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
X-ray Photoevaporation-starved T Tauri Accretion
观测到吸积的金牛座T星的X射线光度系统地低于非吸积星。对于这种效应,目前还没有被广泛接受的物理解释,尽管有人认为吸积在某种程度上抑制、干扰或掩盖了日冕X射线的活动。在这里,我们认为,相反的情况可能是:日冕X射线调制吸积流。我们重新研究了猎户座星云团中金牛座T星的X射线光度,发现不仅吸积恒星系统地变暗,而且质量吸积速率和恒星X射线光度之间存在相关性。我们使用Ercolano等人的X射线加热吸积盘模型来表明,原行星盘光蒸发质量损失率强烈依赖于恒星的X射线光度和足够高的吸积率竞争。X射线磁盘加热似乎提供了一个可行的机制,用于调制气体吸积流,并可能至少部分负责所观察到的吸积率和金牛座T星的X射线光度之间的相关性。
2009-05-11 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Testing external photoevaporation in the $σ$-Orionis cluster with spectroscopy and disk mass measurements
本研究结合 VLT/X-Shooter 光谱与 ALMA 测量,检验了 $σ$ Orionis 星团中外部光蒸发对原行星盘演化的影响,证实了内部约 0.5 pc 范围内盘寿命更短且尘埃质量更低,且该影响在低至约 $10^{4}$ G$_0$ 辐射下依然显著。
2023-09-11 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Protoplanetary Disc Response to Distant Tidal Encounters in Stellar Clusters
大多数恒星都是在集群环境中形成的。由于光蒸发或潮汐截断,这对周围原行星盘(PPD)的演化产生了影响。因此,行星的形成取决于形成环境。在这里,我们提出了第一次彻底的调查潮汐引起的角动量损失在PPD在遥远的政权,部分原因是在文献中的索赔的重要性,遥远的遭遇盘的演变。我们采用理论预测和动力学/流体动力学模拟在2D和3D。我们的理论分析是基于Ostriker(1994)的理论分析,并得出结论:在最接近距离$x_{min} \gg r$(粒子环的半径)的极限下,角动量的分数变化标度为$(x_{min}/r)^{-5}$。这个渐近极限确保了远距离相遇的累积效应对圆盘演化的影响是微小的。角动量转移主要是由$m=2$ Lindblad共振在更近的遭遇和$m=1$,$ω= 0$ Lindblad共振在大$x_{min}/r$。我们的背景下,这些结果通过比较预期的角动量损失的PPD的外缘,由于遥远和近距离的遭遇。与以前的工作的建议相反,我们没有发现,遥远的遭遇显着贡献的角动量损失的PPD。我们定义了一个上限的最接近的距离,其中相互作用是显着的任意主机扰动质量比$M_2/M_1$的函数。
2018-01-10 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
FRIED v2. A new grid of mass loss rates for externally irradiated protoplanetary discs
本研究提出新的FRIED v2原行星盘质量损失率网格,探究外部光致蒸发微观物理影响因素,扩展参数空间并纳入PAH丰度、颗粒生长等选项,发现相关因素会显著影响盘的演化与寿命。
2023-10-04 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
A New Look at Disk Winds and External Photoevaporation in the $σ$-Orionis Cluster
该研究通过MIKE和X-shooter光谱分解禁射线轮廓,揭示σ-Orionis星团中原行星盘同时受内部盘风与外部光致蒸发影响。
2024-11-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Evolution Of The Inner Regions of Protoplanetary Disks
本文研究了低质量恒星周围原行星盘内部几个天文单位的演化。我们认为附近的恒星群的年龄从1到1100万年,分布到四个年龄箱。结合PANSTARSS测光与光谱类型,我们得出一致的红化为每颗恒星,我们使用(1)测量以上的光球与一个新的指标红外过剩和(2)估计质量吸积率($\dot{M}$)从H $α$线的等效宽度。使用观测到的衰减的$\dot{M}$作为一个约束,以固定的初始条件和粘性演化模型的粘度参数,我们使用近似贝叶斯模型来推断灰尘的属性,产生观察到的减少的IR过剩的年龄,在4.5和$24\,μ$ m之间的范围。我们计算了一个广泛的网格照射磁盘模型与两层壁模拟弯曲的尘埃内边缘,并获得与粘性演化预测的表面密度一致的垂直结构。我们发现,在磁盘上层的中值灰尘耗尽是$ε\sim 3 \times 10^{-3}$在1.5百万年,与以前的研究一致,它减少到$ε\sim 3 \times 10^{-4}$的7.5百万年。我们包括光蒸发在一个简单的模型中的磁盘的演变,并发现光蒸发风质量损失率的$\sim 1 -3 \times 10 ^{-9} \, M_{\odot}yr^{-1}$同意与磁盘分数随着年龄的下降相当不错。模型显示了H $_2$ O和CO雪线的向内演化。
2020-04-06 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Signatures of planets and protoplanets in the Galactic center: a clue to understand the G2 cloud?
几百颗年轻的恒星位于银河系的最内层。超大质量黑洞(SMBH)可能会捕获围绕这些恒星运行的行星,并将它们带到近径向轨道上。同样的命运也可能发生在行星胚胎(PE)上,即在原行星盘中因引力不稳定而产生的原行星。在本文中,我们研究了银河系中心的流氓行星和PE的发射特性。特别是,我们研究的光蒸发的影响,所造成的紫外线背景。流氓行星很难被现有或即将到来的设施探测到,除非它们被潮汐破坏并吸积到SMBH上。相比之下,PE的光蒸发(特别是在PE被潮汐剥离的情况下)可能导致高达~10^45 s^-1的复合率,对应的布拉克特-伽马光度为~10^31 erg s^-1,与尘埃天体G2的观测光度非常相似。我们批判性地讨论了G2是流氓PE的可能性,以及这个模型的主要不确定性。
2015-04-17 astro-ph.EP astro-ph.GA
Globules and Pillars in Cygnus X I. Herschel Far-infrared imaging of the Cyg OB2 environment
大质量恒星对分子云的辐射反馈在HII区域和分子云之间的界面上产生了柱、球状体和其他特征。我们在这里提出的赫歇尔观测70和500微米之间的天鹅座OB 2协会的直接环境,在HOBYS计划内进行。所有的结构都是基于它们在70微米处的外观而被检测到的,并且被分类为柱、球、蒸发气体球(EGG)、类似prodeld-like物体和冷凝物。从70和160微米的通量图,我们推导出PDR表面上的局部FUV场。与此同时,我们使用O星的普查来估计总体FUV场,即靠近中心OB星团的10^3-10^4 G_0(在10 pc内),并在50 pc的距离内下降到几十G_0。从SED适合四个最长的赫歇尔波长,我们确定列密度和温度图,并获得这些结构的质量,体积密度和表面密度。我们发现,形态分类对应于不同的物理性质。柱体和球状体的光蒸发寿命最长,约为10^6年,而其他所有特征的寿命都应短于此。这些寿命是一致的湍流,紫外线照射的云模拟中发现的。我们提出了一个尝试性的进化方案,其中支柱可以演变成小球,这反过来又演变成EGG,冷凝和prodeld-like对象。
2016-04-13 astro-ph.GA
On the Formation of Planets in the Milky Way's Thick Disk
本研究针对银河系厚盘近轨道小行星数量比薄盘少约50%的问题,通过模拟宇宙正午时期强辐射场对原行星盘的作用,解释了厚盘行星稀缺且岩质行星占比更高的成因。
2024-12-06 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Theoretical spectra of photoevaporating protoplanetary discs: An atlas of atomic and low-ionisation emission lines
我们提出了一个计算的原子和低电离辐射线光谱的光蒸发原行星盘。线光度和配置文件获得详细的光电离计算的光盘和风结构周围的年轻活跃的太阳型恒星。圆盘和风的密度和速度场是从Owen等人最近开发的辐射流体动力学模型中获得的,包括恒星X射线和EUV照射的原行星盘在不同阶段的清除,从原始来源的内部孔源的各种孔大小。我们的模型比较有利,目前可用的观测,贷款支持的X射线驱动的光盘分散的光蒸发模型。特别是,我们发现,X射线驱动一个温暖的,主要是中性流的OI 6300 A线可以产生中性氢碰撞激发。我们的模型可以,第一次,提供了一个非常好的匹配的光度和配置文件的低速度分量的OI 6300 A线和其他禁止线观察到的Hartigan等人,覆盖了大量金牛座T星的样本我们发现OI 6300 A和NeII 12.8um谱线主要产生于X射线驱动的风中,因此当在非边缘倾斜处观察时,某些系统出现蓝移几km/s。然而,我们注意到,蓝移只在某些条件下产生:X射线光度,光谱形状和内孔大小都影响发射区域的位置和风中的物理条件。因此,我们警告说,虽然蓝移线是资金流出的信号,但没有蓝移不一定就意味着没有资金流出。
2010-04-26 astro-ph.EP astro-ph.GA
Small Protoplanetary Disks in the Orion Nebula Cluster and OMC1 with ALMA
猎户座星云团(ONC)是最近的致密恒星形成区,距离$\sim$ 400 pc,使其成为研究高恒星密度和接近大质量恒星(四边形)对原行星盘演化的影响的理想目标。OMC 1分子云是位于梯形后面的一个高消光区域,其中活跃形成的恒星受到梯形强辐射的屏蔽。在这项工作中,我们调查磁盘在高分辨率与ALMA在三个波长的分辨率为0.095 \arcsec(3毫米;波段3),0.048 \arcsec(1.3毫米;波段6),和0.030 \arcsec(0.85毫米;波段7)集中在无线电源I。我们检测到127个光源,其中包括15个以前在任何波长下都没有检测到的新光源。72个源的空间分辨率为3 mm,大小为$\sim$ 8 - 100 AU。我们将76个红外检测源分类为前台ONC磁盘,其余为嵌入式OMC 1磁盘。这两个样本有相似的磁盘大小,但OMC 1源有一个密集和集中的空间分布,表明它们可能构成一个空间上不同的子集群。我们发现较小的磁盘大小和缺乏大(>75 AU)磁盘在我们的两个样本相比,其他附近的恒星形成区域,表明环境磁盘截断过程是显着的。虽然来自附近大质量四边形恒星的光蒸发可以解释ONC中较小的圆盘,但OMC 1中的嵌入源隐藏在这种辐射之外,因此必须被其他机制截断,可能是动力学截断或吸积驱动的收缩。
2021-09-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
Resolved Images of Large Cavities in Protoplanetary Transition Disks
星周盘被认为在其演化过程中经历了一个快速的“过渡”阶段,这对行星系统的形成和早期发展有相当大的影响。我们提出了新的和存档的高角分辨率(0.3”= 40-75 AU)亚毫米阵列(SMA)的880微米的尘埃连续辐射观测从12个这样的过渡盘附近的恒星形成区域。在每一种情况下,我们都直接解决了围绕中心恒星的尘埃耗尽盘腔。使用辐射转移计算,我们解释这些尘埃盘结构在一个均匀的,参数化的模型框架,通过再现他们的SMA vibration和SED。这些盘中的空腔很大(R_cav = 15-73 AU),基本上没有小的(~ um大小)尘埃颗粒,尽管它们的质量含量仍然不确定。在较大半径处的残余物质的结构与正常盘相当。我们证明,这些大腔是常见的毫米明亮的磁盘人口,包括至少20%的磁盘在明亮的一半毫米光度(磁盘质量)分布。利用这些结果,我们评估了一些物理机制提出的过渡盘结构。如前所述,光蒸发模型不能产生大的空腔尺寸,吸积率和代表这个样品的盘质量。这将是很难实现一个足够的减少灰尘的光学深度在这些空腔中的颗粒增长单独:大量的增长(米大小或以上)必须发生在大(数十AU)的低湍流区域,而不会产生大量的小颗粒。考虑到这些挑战,我们建议,由于与低质量同伴(年轻的棕矮星或长周期轨道上的巨行星)的潮汐相互作用,观测结果与动态清除最相称。
2011-03-01 astro-ph.EP astro-ph.GA