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
Magnetic Fields and Accreting Giant Planets around PDS 70
最近的高空间/光谱分辨率观测已经能够限制巨行星的形成机制，特别是在最后阶段。目前对这些观测结果的解释是，这些行星经历了磁层吸积，表明行星磁场的重要性。我们探索吸积，磁化巨行星环绕其行星盘的属性，使用PDS 70 b/c推断的物理参数。我们计算了巨行星的磁场强度和由此产生的自旋率，发现这些行星可能具有几个10 G或几个100 G的偶极磁场，前者是行星生长和半径演化的自然结果，而由此产生的自旋率不能再现观测结果。对于后者，可以画出一幅一致的画面，即由热的行星内部引起的强磁场导致磁层吸积和由于盘锁定而导致的自旋下降。我们还计算了这些行星附近的环行星盘的性质，考虑到行星磁场。由此产生的表面密度变得非常低，与典型的模型相比，这意味着卫星形成材料的径向运动的重要性。我们的模型预测的表面密度，这调用卫星迁移和径向漂移的尘埃粒子的陷阱的正梯度。因此，这项工作得出结论，巨行星的最终形成阶段与最近研究所提出的褐矮星等低质量恒星的形成阶段相似。
2021-09-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
The chemical inventory of the planet-hosting disk PDS 70
作为两颗吸积行星的宿主，PDS 70提供了一个独特的机会来探测大气形成物质的化学复杂性。本文给出了PDS~70盘的ALMA波段6观测结果，并报告了该系统的首次化学清单。在空间分辨率为0.4“~ 0.5”（$\sim$ 50 au）的条件下，共检测到12种物质，包括CO同位素体和甲醛、小分子烃、HCN和HCO+同位素体以及含硫分子。未检出SO和CH 3OH。所有的线条都显示了圆盘中心的一个大洞，这表明大质量行星雕刻出了很深的缝隙。线发射的径向轮廓进行比较的（子）毫米连续和红外散射光强度分布。不同的分子跃迁在不同的半径处达到峰值，揭示了密度、温度和化学之间在确定分子丰度方面的复杂相互作用。列密度和光学深度分布推导出所有检测到的分子，和上限得到的非检测。得到了H_2CO的激发温度。氢氰化物线的氘和氮分馏曲线显示径向增加的分馏水平。将星盘化学清单与文献中的化学模型网格进行比较，强烈表明星盘分子层中的碳氧比C/O>1，从而首次提供了行星目前正在吸积高C/O比气体的有力证据。
2021-03-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet migration, resonant locking and accretion streams in PDS70: Comparing models and data
PDS 70周围的圆盘，有两颗直接成像的嵌入式巨行星，是研究行星-圆盘相互作用的理想实验室。我们提出了三维光滑粒子流体动力学模拟系统。在我们的模拟中，行星可以自由迁移和吸积质量，最终处于动态稳定的锁定共振配置中。我们发现，在红外（散射光）和毫米（热连续）波长下观察到的特征可以很自然地用外行星上的吸积流来解释，而不需要行星c周围的环行星盘。我们对近红外合成图像进行了后处理，以考虑已知会影响高对比度图像的观测偏差。我们成功地再现了观测结果，这表明行星盘动力学相互作用本身就足以解释PDS 70的观测结果。
2020-10-08 astro-ph.EP
Planet formation in the PDS 70 system: Constraining the atmospheric chemistry of PDS 70b and c
本研究利用PDS 70系统直接比较巨行星大气与原行星盘的化学成分，通过DALI正向建模推导盘的物理化学模型，并基于核吸积范式计算PDS 70b和c的大气C/O比，发现盘的富碳状态决定了行星大气C/O比是超恒星还是接近恒星值。
2023-03-31 astro-ph.EP
Mapping the Vertical Gas Structure of the Planet-hosting PDS 70 Disk
利用高分辨率CO同核素和HCO+观测测绘行星宿主PDS 70盘的2D垂直气体结构，发现其CO发射高度典型且未受行星显著影响，并估算CO雪线位置为56-85 au，表明行星PDS 70b和70c可能正在吸积高C/O比气体。
2024-01-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
SPIRou observations of the young planet-hosting star PDS 70
利用SPIRou对年轻恒星PDS 70进行近红外光谱偏振观测，探测其磁场特征与自转周期，并研究磁场对吸积过程的影响。
2024-11-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Radial variations in nitrogen, carbon, and hydrogen fractionation in the PDS 70 planet-hosting disk
本研究利用 ALMA 高分辨率观测绘制 PDS 70 行星宿主盘中 HCN 的氮、碳、氢同位素比值径向剖面，揭示不同尺度上由 N2 光解离等过程主导的分馏差异。
2025-04-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
MIRACLES: atmospheric characterization of directly imaged planets and substellar companions at 4-5 $μ$m. II. Constraints on the mass and radius of the enshrouded planet PDS 70 b
PDS 70的拱星盘上有两颗正在形成的行星，它们正在积极地从环境中吸积气体。在这项工作中，我们报告了使用VLT/NACO在Br $α$和$M'$过滤器中首次检测到PDS 70 b，在Br $α$中初步检测到PDS 70 c，以及对存档的NACO $L'$和SPHERE $H23$和$K12$成像数据的再分析。光盘的近侧也用Br $α$和$M'$滤光片解析，表明散射光在这些波长下不可忽略。PDS 70 b的光谱能量分布由黑体辐射很好地描述，为此，我们将光球温度和光球半径约束为$T_\mathrm{eff}=1193 \pm 20$ K和$R=3.0 \pm 0.2$ $R_\mathrm{J}$。相对较低的测热光度$\log(L/L_\odot) = -3.79 \pm 0.02$加上较大的半径，与完全对流物体的标准结构模型不一致。从这样的模型的预测，并采用最近的估计吸积率，我们得出的行星质量和半径范围内的$M_\mathrm{p}\approx 0.5-1.5$ $M_\mathrm{J}$和$R_\mathrm{p}\approx 1-2.5$ $R_\mathrm{J}$，独立的年龄和后形成的熵的行星。黑体辐射，大光球半径，以及光球和行星半径之间的差异表明红外观测探测行星周围的扩展，尘埃环境，这模糊了其分子组成的观点。最后，我们推导出一个粗略的上限的温度和半径的潜在过剩排放从一…
2020-11-19 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Keck/NIRC2 $L$'-Band Imaging of Jovian-Mass Accreting Protoplanets around PDS 70
我们介绍了$L$的PDS 70行星系统的Keck/NIRC 2使用新的红外金字塔波前传感器的波段成像。我们在我们的图像中检测到PDS 70 b和c，以及拱星盘的前缘。在减去一个圆盘模型后，我们测量了两颗行星的天体测量和测光。根据系统动力学的先验知识，我们估计PDS 70 b的半长轴为$20^{+3}_{-4}$ ~au，PDS 70 c的半长轴为$34^{+12}_{-6}$ ~au（95%可信区间）。我们拟合了这两颗行星的光谱能量分布（SED）。对于PDS 70 b，我们能够比以前的研究更好地限制其SED的红半部分，并推断光球的半径为2-3~ $R_{Jup}$。PDS 70 c的SED没有那么好的约束，总光度的范围跨越一个数量级。与我们推断的半径和光度，我们使用吸积原行星的演化模型，得出PDS 70 b的质量之间的2和4 $M_{\textrm{Jup}}$和平均质量吸积率之间的$3 \times 10^{-7}$和$8 \times 10^{-7}~M_{\textrm{Jup}}/\textrm{yr}$。对于PDS 70 c，我们计算了1和3 $M_{\textrm{Jup}}$之间的质量以及$1 \times 10^{-7}$和$5 \times~10^{-7} M_{\textrm{Jup}}/\textrm{yr}$之间的平均质量吸积率。质量吸积率意味着尘埃吸积的时…
2020-05-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dust processing in the terrestrial planet-forming region of the PDS 70 disk
该研究对比PDS 70在2007与2022年的中红外光谱，发现内盘尘埃尺寸和结晶度约翻倍，并用辐射转移模型解释长波流量下降。
2025-01-10 astro-ph.EP
Testing planet formation from the ultraviolet to the millimeter
在原行星盘中成像的间隙被怀疑是由行星打开的。我们计算了七个假设的嵌入间隙的行星的现今质量吸积率$\dot{M}_{\rm p}$，加上PDS 70盘中的两个确认的行星。吸积率是基于光盘气体表面密度$Σ_{\rm gas}$从C $^{18}$ O观测，行星质量$M_{\rm p}$从模拟拟合到观察到的差距。假设吸积是类似于邦迪的，我们发现在九种情况下，$\dot{M}_{\rm p}$与当前行星质量和系统年龄给出的时间平均值$M_{\rm p}/t_{\rm age}$是一致的。由于系统的年龄与环星盘的寿命相当，这些有缺口的行星可能正在经历最后一次质量倍增，非PDS 70行星的最终质量达到$M_{\rm p} \sim 10-10^2 \, M_\oplus$，PDS 70行星的最终质量达到$M_{\rm p} \sim 1-10 \, M_{\rm J}$。对于另外15个没有C $^{18}$ O数据的间隙，我们通过假设它们的行星以它们的时间平均$\dot{M}_{\rm p}$吸积来预测$Σ_{\rm gas}$。PDS 70 b和PDS 70 c的邦迪吸积率比测量的U波段和H $α$通量所暗示的吸积率高出几个数量级，这表明大多数吸积激波光度出现在尚未观测到的波段，或者行星被尘埃、高度膨胀的准球形环绕行星的包络所包围。在希尔球尺度上，来自这种包层或行星圆盘的热辐射在中远红外波长…
2021-11-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Early Solar System instability triggered by dispersal of the gaseous disk
太阳系的轨道结构被认为是由巨行星之间的动力学不稳定性所塑造的。然而，不稳定的触发因素和时间尚未明确确定。流体动力学模型表明，当太阳的气态原行星盘存在时，巨行星在共振链中迁移到紧凑的轨道结构中。在这里，我们使用动力学模拟来表明，巨行星的不稳定性可能是由气体盘的分散引发的。当圆盘从里到外蒸发时，它的内边缘连续扫过并依次动态地扰动每个行星的轨道。相关的轨道移动导致系统外部的动力学压缩，最终引发不稳定。我们模拟系统的最终轨道与太阳系的天体物理参数的可行范围相匹配。因此，巨行星的不稳定性发生在气体盘消散的时候，天文观测限制在太阳系诞生后的几百万到一千万年。类地行星的形成要等到这样一个早期巨行星不稳定性之后才完成;不断增长的类地行星甚至可能是由它的扰动雕刻而成的，这解释了火星相对于地球的小质量。
2022-05-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Two accreting protoplanets around the young star PDS 70
新形成的原行星预计会在年轻的、富含气体的原行星盘中产生空腔和子结构，但它们很难被探测到，因为它们可能会与先进的图像分析技术影响的盘特征混淆。最近，在T-Tauri恒星PDS 70的过渡盘间隙内发现了一颗行星。在这里，我们报告了在PDS 70系统的两个不同位置检测到强H-α发射，一个对应于以前发现的行星PDS 70 b，这证实了早期的H $α$检测，另一个位于靠近间隙的外缘，与以前确定的明亮尘埃点在磁盘和一个小开口的分子发射环。我们确定这第二个H $α$峰是PDS 70系统中的第二颗原行星。这两颗原行星的H $α$发射光谱表明，原行星正在吸积，这似乎是一个2：1的平均运动共振附近。我们的观测结果表明，自适应光学辅助，中等分辨率，积分场光谱与MUSE目标吸积签名将是一个强大的方式来跟踪正在进行的行星形成在过渡盘在其演化的不同阶段。发现更多处于平均运动共振的年轻行星系将使大钉假说具有可信度，大钉假说认为，在我们太阳系形成的早期，木星和土星在共振轨道上迁移。
2019-06-04 astro-ph.EP
A Swift view of X-ray and UV radiation in the planet-forming T-Tauri system PDS 70
PDS 70是一颗$\sim$ 500万年前的恒星，有一个气体和尘埃盘，其中发现了几颗原行星。我们提出的第一个紫外线探测系统与X射线观测采取的\textit{Neil Gehrels Swift Observatory}卫星。PDS 70在0.3-10.0 keV范围内的X射线通量为3.4 $\times 10^{-13}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$，UV通量（U波段）为3.5 $\times 10^{-13}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$。在距离盖亚DR 2 113.4秒差距处，给出的光度分别为5.2 $\times 10^{29}$ erg s $^{-1}$和5.4 $\times 10^{29}$ erg s $^{-1}$。X射线光度与日冕辐射是一致的，它来自一颗接近对数$\frac{L_{\mathrm{X}}}{L_{\mathrm{bol}}} \sim -3$饱和极限的快速旋转恒星。我们发现，紫外线的光度是远远低于预期的，如果恒星仍然吸积盘材料，并建议所观察到的紫外线辐射的起源是日冕。
2019-11-01 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
A magnetically driven disc wind in the inner disc of PDS 70
本研究通过X-Shooter和HARPS光谱在PDS 70中首次探测到[O I] 6300Å风示踪线，并结合He I 10830Å发射，提出其近星内盘存在磁驱动风，可能协助巨行星清除内盘。
2023-08-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraining the Nature of the PDS 70 Protoplanets with VLTI/GRAVITY
我们目前的K波段干涉观测的PDS 70原行星及其宿主恒星使用VLTI/重力。我们获得了K-波段光谱和100 $μ$作为PDS 70 b和c在两个时代的精密天体测量，以及空间分辨恒星周围的热内盘。拒绝不稳定的轨道，我们发现一个非零的偏心率为PDS 70 b的$0.17 \pm 0.06$，近圆形轨道的PDS 70 c，和轨道配置是一致的行星迁移到2：1的平均运动共振。为了加强动力学稳定性，我们得到PDS 70 b的质量上限为10 $M_\textrm{Jup}$的95%，而PDS 70 c的质量不受约束。重力K波段光谱排除了两颗行星光球的纯黑体模型。相反，数据支持最多的模型是充满灰尘的行星大气，但灰尘的性质尚不清楚。这些行星周围的任何环行尘埃都不受行星1-5 $μ$ m光谱能量分布（SED）的约束，需要更长波长的数据来探测SED分析。然而，通过VLTI/GRAVITY，我们首次以亚天文单位的空间分辨率对环行行星环境进行了观测，将PDS 70 b周围明亮圆盘的大小上限定为0.3~天文单位。
2021-02-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Orbital and atmospheric characterization of the planet within the gap of the PDS 70 transition disk
目标：我们的目标是描述PDS 70 b的轨道和大气特性，PDS 70 b于2015年5月在SHINE调查过程中首次被发现，SPHERE是VLT的极端自适应光学仪器。方法：我们获得了PDS 70 b的新的深SPHERE/IRDIS成像和SPHERE/IFS光谱观测。天体测量基线现在涵盖6年，使我们能够进行轨道分析。这是第一次，我们提出了年轻的行星，几乎涵盖了整个近红外范围（0.96至3.8微米）的分光光度计。我们使用不同的大气模型，涵盖了温度，log（g），化学成分和云特性的大参数空间，以表征PDS 70 b的大气特性。结果：PDS 70 b最有可能在圆盘间隙内约22天文单位的圆形和圆盘共面轨道上绕恒星运行。我们发现一系列的模型，可以合理地描述在1000-1600 K和log（g）不大于3.5 dex之间的温度范围内的分光光度数据。行星半径覆盖了一个相对较大的范围，在1.4和3.7 R_木星之间，较大的半径高于行星演化模型对540万年行星年龄的预期。结论：这项研究提供了PDS 70 b轨道运动的全面数据集，表明圆形轨道和与磁盘共面的运动。PDS 70 b的第一个详细的光谱能量分布表明了年轻巨行星的典型温度。详细的大气分析表明，环行星盘可能有助于总行星流量。
2018-07-09 astro-ph.EP
Scaled three-dimensional simulations of giant-planet accretion and disk clearing
San José State University（圣何塞州立大学）
本研究提出环带压缩缩放方案A，开发加速三维行星吸积模拟，可在保持关键参数的同时缩短计算时间，通过PDS 70与太阳系构型验证，为吸积理论验证提供实用途径。
2026-10-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hubble Space Telescope UV and H$α$ Measurements of the Accretion Excess Emission from the Young Giant Planet PDS 70 b
最近在出生盘内发现的年轻系外行星为研究正在进行的行星形成提供了令人兴奋的机会。特别是，行星的质量吸积率可以通过观测吸积引起的过量排放来限制。到目前为止，行星吸积只能通过H $α$线来探测，然后使用恒星的相关性将其转换为总吸积光度。然而，大部分的吸积光度预计将出现从氢连续发射，最好是在紫外线（UV）测量。本文介绍了PDS 70的HST/WFC 3/UVIS F336 W（UV）和F656 N（H $α$）高对比度成像观测。应用一套新的观测技术，我们发现行星PDS 70 b的信噪比为5.3和7.8的F336 W和F656 N波段，分别。这是第一次在紫外线下直接拍摄系外行星。我们观察到的PDS 70 b的H $α$通量比最新发表的结果高出$3.5σ$。然而，从我们的观测中检索到的光变曲线不支持在五个月的时间尺度内六个时期内行星H $α$发射的变化大于30%。我们估计了质量吸积率为$1.4\pm0.2\times10^{-8}M_{\mathrm{Jup}}/\mathrm{yr}$。H $α$占吸积总光度的36%。如此高比例的能量释放线发射表明，有效的生产H $α$排放的行星吸积，并激励使用H $α$带的吸积行星的搜索。这些结果证明了HST/WFC 3/UVIS出色的高对比度成像性能，并突出了其在行星形成研究中的潜力。
2021-04-28 astro-ph.EP
Water in the terrestrial planet-forming zone of the PDS 70 disk
本研究利用JWST观测基准目标PDS 70原行星盘，首次在其含行星间隙的内盘类地行星形成区探测到水，揭示了水的原位形成与留存机制，并发现内盘几何结构存在变化。
2023-07-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraining the gas distribution in the PDS 70 disk as a method to assess the effect of planet-disk interactions
本研究通过开发热化学正向模型分析ALMA对PDS 70盘的观测数据，确定了气体和尘埃的空间分布，发现气尘比变化和气体密度下降与行星-盘相互作用一致，支持了气体搅动过程的存在。
2023-06-29 astro-ph.EP
Constraints on PDS 70 b and c from the dust continuum emission of the circumplanetary discs considering in situ dust evolution
通过环行星盘尘埃演化模型，利用 ALMA 探测与非探测结果，约束 PDS 70 c 的质量和吸积率下限，并解释两行星尘埃发射差异。
2024-05-04 astro-ph.EP
X-ray and UV radiation in the planet-forming T-Tauri system PDS 70. Signs of accretion and coronal activity
本研究通过XMM-Newton同时观测PDS 70的X射线和紫外辐射，确认其XUV源兼有日冕活动与弱吸积，并预示原行星盘将在百万年内蒸发殆尽。
2024-05-23 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Super-Earth masses sculpted by pebble isolation around stars of different masses
我们发展了一个卵石驱动的模型来研究质量范围在0.08和1太阳质量的恒星周围行星的形成和演化。用群体合成的方法模拟了大量单个原行星胚胎的生长和迁移。我们测试两个假设的胚胎出生地点：在水冰线或日志均匀分布在整个原行星盘。本文研究了两类具有不同湍流粘性参数α（1 e-3和1 e-4）的盘，以揭示原行星向外迁移的作用。形成的行星与观测到的系外行星的质量，半长轴，金属丰度和水含量进行比较。我们发现，气体巨行星很可能形成时的特征盘尺寸较大，磁盘吸积率较高，磁盘更丰富的金属和/或他们的恒星主机更大质量。我们的模型表明：1）超级地球的特征质量由卵石隔离质量决定。超级地球的质量随其恒星质量的增加而线性增加，相当于一颗M-矮星周围有一个地球质量，一颗太阳质量的恒星周围有20个地球质量。2)低质量的行星可以在具有各种金属丰度的恒星周围形成，而大质量的气体巨行星更倾向于在富含金属的恒星周围生长。3)主要由硅酸盐组成的超级地球行星，具有相对较低的水分数，可以在弱湍流盘中的水冰线处由原行星胚胎形成，其中向外迁移受到抑制。然而，如果胚胎是在一个很大的径向距离范围内形成的，那么超级地球最终将在水团中具有独特的双峰组成。我们的模型成功地定量再现了几个重要的观察到的性质的系外行星和相关性与他们的恒星主机。
2019-09-02 astro-ph.EP
The Dynamic, Chimeric Inner Disk of PDS 70
PDS 70 内盘在数天至数年尺度上动态变化，红外发射曾消失约一年，其高尘埃气体比表明它是由耗尽的盘气体与星子碰撞蒸发产生的尘埃和挥发物构成的嵌合体。
2024-03-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
An Ideal Testbed for Planet-disk Interaction: Two Giant Protoplanets in Resonance Shaping the PDS 70 Protoplanetary Disk
虽然数值模拟在行星-盘相互作用的研究中发挥了关键作用，但迄今为止，将数值结果与观测结果进行比较的方法还很有限。由于两颗直接成像的原行星嵌在其拱星盘中，PDS 70为行星盘相互作用研究提供了理想的试验平台。使用二维流体动力学模拟，我们表明，所观察到的功能可以很好地解释与两个行星的形成，提供了强有力的证据，以前提出的理论的行星盘相互作用的行动，包括共振迁移，粒子捕获，尺寸分离，过滤。我们的模拟表明，这两颗行星可能处于2：1的平均运动共振状态，并且可以在数百万年的时间尺度上保持动态稳定。行星在$10^{-8}-10^{-7}~M_{\rm Jup}~{\rm yr}^{-1}$的增长率与H $α$观测的估计相当，不会使共振配置不稳定。大颗粒在间隙边缘被过滤，只有小的（亚）$μ$ m颗粒可以流到环行星盘和内部环星盘。在这两颗直接成像的行星外观察到亚毫米连续环，PDS 70提供了第一个观测证据，证明粒子过滤是由间隙开放的行星造成的。当（亚）$μ$ m颗粒在多个环行星盘气体粘性时间尺度上存活并在其中积累时，可以再现在行星附近观察到的亚毫米连续发射。其中一种可能性是，（亚）$μ$ m颗粒的尺寸会变大，并被困在压力隆起中，类似于我们在拱星盘中发现的情况。我们讨论了太阳系和成熟的太阳系外行星系行星形成的潜在影响。
2019-09-20 astro-ph.EP
Submillimeter emission associated with candidate protoplanets
我们提出了一个空间未分辨的亚毫米连续辐射源（$λ=855$ $μ$ m）的发现，与一个年轻的行星，PDS 70 c，最近发现的H $α$发射周围的500万年的金牛座T星PDS 70。我们解释的排放作为起源于一个尘土飞扬的行星盘与$2\times10^{-3}$和$4.2 \times 10^{-3}$地球质量之间的尘埃质量。假设标准的气尘比为100，那么行星盘的总质量和中心行星的质量之比将在$10^{-4}-10^{-5}$之间。此外，我们报告发现了另一个紧凑的连续源位于$0.074''\pm0.013''$西南的第二个已知的行星在这个系统中，PDS 70 b，这是以前检测到的近红外图像。我们推测，后一种来源可能是在行星附近轨道上运行的尘埃，但需要更敏感的观测来揭示其性质。
2019-06-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
The HADES RV Programme with HARPS-N@TNG VIII. Gl15A: A multiple wide planetary system sculpted by binary interaction
我们提出了20年的径向速度（RV）测量的M1矮G115 A，结合5年的密集RV监测与HARPS-N摄谱仪与15年的档案HIRES/凯克RV数据。我们进行MCMC为基础的RV时间序列的分析，包括高斯过程（GP）的方法来描述恒星活动引起的RV变化。我们的分析证实了开普勒性质，并改进了11.44天周期的超级地球Gl 15 A\，b的轨道解，将其振幅减小到$1.68^{+0.17}_{-0.18}$ m s $^{-1}$（$M \sin i = 3.03^{+0.46}_{-0.44}$ M $_\oplus$），并成功地模拟了组合RV数据集中的长期趋势，其依据的是具有大约7600天的周期和$2.5^{+1.3}_{-1.0}$ m s $^{-1}$的幅度的开普勒轨道，对应于超海王星质量（$M \sin i = 36^{+25}_{-18}$ M $_\oplus$）行星伴星。通过详细的数值模拟，我们还讨论了G1 15 A行星系与大分离伴星G1 15 B之间Lidov-Kozai相互作用的可能结果，并讨论了G1 15 A的轨道构型.为了改善动力学分析的结果，我们推导出一个新的轨道解的双星系统，结合我们的RV测量和天体测量数据从WDS目录。Lidov-Kozai偏心率分析表明，Gl 15 B对Gl 15 A行星系有很强的影响，它可以产生与观测到的$75^\circ$和$90^\circ$…
2018-04-10 astro-ph.EP
Highly structured disk around the planet host PDS 70 revealed by high-angular resolution observations with ALMA
PDS 70 b是迄今为止在过渡盘间隙中拍摄到的最稳健的年轻行星，与其主恒星的距离约为195质量（约22 au），位置角约为155度。因此，这个系统是一个独特的实验室，可以用来描述年轻行星系在形成阶段的特性。我们的目标是追踪PDS 70 b对环星盘气体和尘埃排放的直接和间接印记，以研究这个500万年前年轻行星系的性质。我们获得了尘埃连续体中PDS 70的ALMA波段7观测值和$^{12}CO$（3-2），并将它们与档案数据相结合，得到了前所未有的约70 mas（~8 au）的角分辨率。我们推导出在PDS 70 b位置的环行物质的上限为~0.01 $M_{\oplus}$，并在尘埃和气体中发现了高度结构化的环星盘。外尘环的峰值在~0.65”（74 au），并在~0.53”（60 au）处显示了可能的第二个未分辨峰。CO的积分强度也显示出在~0.2”（23 au）处的发射耗尽的证据，其宽度为~0.1”（11 au）。气体运动学显示出在$\lesssim$ 0.8”（91 au）内偏离开普勒自转的证据。这意味着压力梯度可以说明防尘环的位置远远超出PDS 70 b的位置。进一步，我们检测到一个内部磁盘似乎是连接到外部磁盘的西北地区的气体和尘埃中的一个可能的桥梁功能。我们比较观察流体动力学模拟，包括一个行星与不同的质量覆盖估计的质量范围以前来自近红外测光（~5-9 M $_{Jup}$）。我…
2019-04-17 astro-ph.EP
Differentiating Formation Models with New Dynamical Masses for the PDS 70 Protoplanets
通过VLTI/GRAVITY天体测量拟合PDS 70 b和c的轨道，得到动力学质量上限，排除其冷启动形成模型，支持热启动形成。
2025-05-13 astro-ph.EP
First Images of the Protoplanetary Disk Around PDS 201
散射光成像揭示了年轻的赫比格Ae/Be恒星$-$周围的近12个拱星盘，使研究上层盘的结构成为正在形成的行星的潜在迹象。我们提出的第一个图像的磁盘周围的变量赫比格Ae星PDS 201（V* V351猎户座），并通过三维蒙特卡罗辐射传输模拟和正演模拟的图像和光谱能量分布的分析。在三个数据集中检测到的磁盘与LBT的LBTI/LMIRCam，包括直接观测的$Ks$和$L'$过滤器，和$L'$观测与360 $^\circ$矢量切趾相位板日冕。散射光盘延伸到一个非常大的半径$\sim$ 250 au，这使它成为最大的这样的磁盘。在盘外部，我们建立了对亚恒星伴星的探测极限，低至$\sim$ 5 M $_{Jup}$，$\gtrsim$ 1.5”（$\gtrsim$ 500 au），假设Baraffe等人（2015）模型。图像显示径向间隙延伸至$\sim$ 0.4”（$\sim$ 140 au，距离340 pc），这在光谱能量分布中也很明显。这个巨大的间隙可能是轨道距离（$\sim$ 60-100 au）的多个大质量巨行星的路标，与以前从原行星盘子结构推断的行星群相比，这些行星异常巨大且分布广泛。
2020-04-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
ALMA high-resolution observations unveil planet formation shaping molecular emission in the PDS 70 disk
利用ALMA高分辨率观测，本文重建PDS 70盘中多种分子示踪剂的发射形态，揭示行星形成过程对盘化学的影响，并首次探测到c-C$_3$H$_2$跃迁及可能与PDS 70b吸积加热相关的H$_2$CO方位角不对称性。
2024-07-08 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Efficiently Imaging Accreting Protoplanets from Space: Reference Star Differential Imaging of the PDS 70 Planetary System using the HST/WFC3 Archival PSF Library
吸积原行星提供了关键的见解，行星如何组装从他们的出生原行星盘。最近，Zhou等人（2021）利用哈勃空间望远镜3号广角相机（HST/WFC 3）的角微分成像（ADI），恢复了F656 N（$\mathrm{H}α$）中的年轻吸积行星PDS 70 b，信噪比为7.9。在本文中，我们展示了一个很有前途的方法，有效地成像吸积行星应用参考星差分成像（RDI）相同的数据集。我们从空间望远镜科学研究所提供的WFC 3点扩散函数数据库中编译了一个参考库，并开发了一套用于预选参考框架的形态学显著性标准，以改进RDI减法。使用该PSF文库的RDI导致在S/N为5.3时检测到PDS 70 b。PDS 70 b的天体测量学和光度学使用前向建模方法和注入回收试验进行校准，导致$186 \pm 13$质量的分离、$142 \pm 5^\circ$的位置角和$(1.7 \pm 0.3)\times10^{-15}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$的H $α$通量。RDI检测显著性较低的原因是，与ADI PSF相比，参考PSF的$\sim$峰背景比低100倍。建立一个高质量的参考图书馆与WFC 3将提供独特的机会，研究吸积变化的短时间尺度上不受滚动角调度约束，并有效地搜索积极吸积原行星周围的目标$\mathrm{H}α$地面自适应光学系统，如微弱的过渡盘主机。
2021-12-20 astro-ph.EP astro-ph.IM
The PDS 66 Circumstellar Disk as seen in Polarized Light with the Gemini Planet Imager
我们目前的H和K波段成像偏振PDS 66拱星盘期间获得的双子座行星成像仪（GPI）的调试。偏振图像显示，在H波段的0.12“内工作角（IWA）内清晰地探测到了盘，几乎是以前用NICMOS和STIS进行的HST观测（0.35”有效IWA）的3倍。中心对称的偏振矢量证实了明亮的内盘检测是由于星周散射光。一个更加弥散的圆盘延伸到一个明亮的外环，中心位于80 AU。我们讨论了几个物理机制能够产生所观察到的环+间隙结构。GPI数据证实了增强散射的东侧的磁盘，这是推断更接近我们。我们还检测到一个横向不对称的南部可能是由于阴影内的工作角内的材料。这可能对应于在HST/STIS冠状成像中观察到的随时间变化的方位角不对称性。
2016-01-27 astro-ph.EP
Evidence for Variable Accretion onto PDS 70 c and Implications for Protoplanet Detections
基于哈勃 2020 与 2024 年 H-alpha 成像，研究发现 PDS 70 c 吸积流量显著增强，并量化其变化对原行星成像探测的影响。
2025-02-19 astro-ph.EP
Giant Planet Observations in NASA's Planetary Data System
虽然前往外太阳系的任务比前往内太阳系的任务少得多，但前往巨行星的航天器已经进行了广泛的基础调查，返回的数据继续重塑我们对这些复杂系统的理解，有时是在获得数据几十年后。这些数据保存在国家和国际行星科学档案中，可供查阅。对于美国航天局的所有行星飞行任务和仪器，数据可从美国航天局行星数据系统的科学学科节点获得。展望未来，PDS将成为来自几个即将到来的任务和衍生数据集的巨行星数据的主要储存库，以及为帮助解释已在PDS中存档的遥感巨行星数据而进行的支持研究。
2022-12-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
MINDS: JWST/NIRCam imaging of the protoplanetary disk PDS 70
本文利用JWST/NIRCam在1.87 μm和4.83 μm对PDS 70原行星盘成像，重新探测到两颗原行星，发现旋臂状吸积流特征和一个新的尘埃包裹候选体，并分析了行星流量与模型差异的可能原因。
2025-01-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Asymmetric dust accumulation of the PDS 70 disk revealed by ALMA Band 3 observations
本研究利用ALMA Band 3高分辨率观测揭示了PDS 70盘西北方向显著的不对称尘埃积累，结合数值模拟限制了外环偏心率及行星PDS 70c的质量上限，并探讨了盘结构形成与行星演化机制。
2024-09-25 astro-ph.EP
Predictions of dust continuum observations of circumplanetary disks with ngVLA: A case study of PDS 70 c
本研究以PDS 70 c的行星周盘为对象，复现ALMA第6、7波段的尘埃热辐射观测结果，预测ngVLA的观测能力，发现其第6波段可探测该辐射且能约束行星周盘的大小与形状。
2025-08-01 astro-ph.EP
The James Webb Interferometer: Space-based interferometric detections of PDS 70 b and c at 4.8 $μ$m
本研究利用JWST/NIRISS的AMI模式在4.8μm波段观测PDS 70系统，重新探测到两颗原行星并发现星盘间隙内新辐射，给出候选行星及额外行星的流量与对比度上限，为该系统首次天基干涉观测。
2024-12-13 astro-ph.EP
PDS 70 unveiled by star-hopping: total intensity, polarimetry and mm-imaging modeled in concert
通过星跳技术对 PDS 70 进行多波段成像与建模，首次无自减地揭示行星与盘的真实强度，发现盘膨胀、颗粒分布及行星 c 特性，未发现新巨行星。
2024-04-17 astro-ph.EP
Dust mineralogy and variability of the inner PDS 70 disk
本研究利用 DuCK 模型分析 PDS 70 内盘的 JWST 和 Spitzer 光谱，发现其主要由随时间变化的无定形硅酸盐主导，且内盘小颗粒源于外盘传输，数据差异源于颗粒生长与动态变化。
2024-08-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
On The Orbital Evolution of Multiple Wide Super-Jupiters: How Disk Migration and Dispersal Shape the Stability of The PDS 70 System
本研究通过流体动力学和N体模拟，发现盘迁移与消散对PDS 70系统长期稳定性至关重要，且其双巨行星系统可稳定超过1 Gyr。
2025-10-15 astro-ph.EP
ALMA 873 $μ$m Polarization Observations of the PDS~70 Disk
National Sun Yat-Sen University（国立中山大学）；National Taiwan Normal University（台湾师范大学）；Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)（综合研究大学院大学）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；Universidad de Chile（智利大学）；Peking University（北京大学）；Academia Sinica（中央研究院）；Universidad de Santiago de Chile（圣地亚哥德智利大学）
ALMA在873微米波长对PDS70盘进行深极化观测，发现盘中环区域的极化率约1%-2.5%，极化方向与盘的投影次要轴一致，表明尘埃自散射主导，尘埃粒径最大约100微米，且环在10AU尺度上可能因冰覆尘埃凝聚受限。
2026-02-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Using VLTI/GRAVITY+ to determine the identity of a third planet candidate in the PDS 70 system
Max Planck Institute for Astronomy（马克斯·普朗克天文学研究所）；Universität Heidelberg（海德堡大学）；Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA（天体生物学中心 (CAB)，西班牙国家科学技术研究委员会-国家航空航天技术研究所）；Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris（巴黎天文台，巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，索邦大学，巴黎大学）；Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto（波尔图大学工程学院）；CENTRA - Centro de Astrofísica e Gravitação, IST, Universidade de Lisboa（天体物理学与引力中心 (CENTRA)，里斯本理工大学，里斯本大学）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG（格勒诺布尔阿尔卑斯大学，法国国家科学研究中心，星系与行星物理实验室）；Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics（马克斯·普朗克地外物理学研究所）
通过VLTI/GRAVITY+高角分辨率观测，未能重新探测到PDS 70系统中第三个点状源，表明该源是尘埃团而非行星，从而区分原行星与盘特征。
2026-06-29 astro-ph.EP
Variable Accretion onto Protoplanet Host Star PDS 70
PDS 70系统在过去一年中进行了许多研究，因为在其周星盘的间隙中发现了两颗吸积行星。尽管如此，该恒星的质量吸积率仍然不为人所知。在这里，我们确定恒星质量吸积率和它的变化的基础上TESS和HARPS的观测。恒星的光变曲线显示了一个强信号，具有$3.03\pm0.06$天的周期，我们将其归因于恒星的自转。我们对HARPS谱的分析显示旋转速度为$v\sin\,i=16.0\pm0.5\,{\rm km\,s^{-1}}$，表明旋转轴的倾角为$50\pm8$度。这意味着在测量误差范围内，恒星的自转轴和它的拱星盘是平行的。我们应用磁层吸积模型来拟合H $α$线的轮廓，并推导出在$0.6-2.2\times10^{-10}\,{\rm M_{\odot}yr^{-1}}$范围内的恒星上的质量吸积率，随旋转相位而变化。测量的吸积率与利用吸积激波模型从NUV通量估计的吸积率一致。推导出的吸积率高于预期的磁盘质量和行星属性的低价值的粘性参数$α$的建议，最近的研究，可能指向一个额外的质量水库内盘饲料吸积，如死区。我们发现He I $λ$ 10830谱线显示出蓝移的吸收特征，表明存在风。从线深度估计的质量损失率是一致的吸积驱动的内盘MHD风。
2020-02-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Feeding the Circumplanetary Disk: 3D Simulations of Dust Filtration and Accretion in PDS 70 c
Rice University（莱斯大学）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
本研究通过三维AMR流体动力学模拟，发现PDS 70 c的环行星盘对尘埃有强尺寸过滤，仅小颗粒可吸积，但足以在数百万年内形成卫星系统，且毫米波观测需考虑更大尘埃质量。
2026-09-22 astro-ph.EP
Temporal and chromatic variation of polarized scattered light in the outer disk of PDS 70
本研究通过多波长、多历元偏振成像观测PDS 70外盘，发现其偏振反射率与亮度分布存在时间变化，并揭示波长依赖的远近侧对比，表明内盘阴影与表面几何影响显著。
2024-11-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Two inner dust clumps in PDS 70. A third protoplanet traced by trojan material or a substructured inner disk?
KU Leuven（荷语鲁汶大学）；Université de Liège（列日大学）；Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM（巴黎萨克雷大学、巴黎西岱大学、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心、天体物理学和信息研究所）；Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；LIRA, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité, CY Cergy Paris Université, CNRS（拉格朗日力学实验室、巴黎天文台、巴黎文理研究大学、索邦大学、巴黎西岱大学、塞吉-蓬图瓦兹大学、法国国家科学研究中心）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；University of Victoria（维多利亚大学）；NRC Herzberg Astronomy and Astrophysics（加拿大国家研究委员会赫尔伯格天体物理研究所）
利用 SPHERE 和 GRAVITY+ 观测，在 PDS 70 内盘发现两个尘埃团块，可能示踪一颗未探测到的共轨原行星或内盘子结构。
2026-08-07 astro-ph.EP
A Circumplanetary Disk Around PDS70c
PDS 70是一个独特的系统，其中两颗原行星，PDS 70 b和c，在其盘的尘埃耗尽的空腔中被发现，分别在$\sim$ 22和34 au，通过红外波长的直接成像。随后在H $α$线上探测到的行星表明它们仍然在通过环行星盘吸积物质。在这封信中，我们提出了新的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）的尘埃连续发射在855 $μ$米的高角分辨率（$\sim$ 20 mas，2.3 au），旨在解决环行星盘和限制他们的尘埃质量。我们的观测结果证实了与PDS 70 c共位的紧凑发射源的存在，空间上与拱星盘分离，半径小于$\sim$ 1.2 au，接近预期的希尔半径三分之一的cicumplanetary盘的截断半径。在PDS 70 c附近的发射具有$\sim$ 86 $\pm$ 16 $μ\mathrm{Jy}~\mathrm{beam}^{-1}$的峰值强度，这对应于$\sim$ 0.031 M $_{\oplus}$或$\sim$ 0.007 M $_{\oplus}$的尘埃质量，假设它分别仅由1 $μ$ m或1 mm大小的颗粒构成。我们还检测到扩展，低表面亮度连续发射内的腔附近的PDS 70 b。我们观察到一个光学薄的内盘在18天文单位的恒星与发射，可能是由于小微米大小的颗粒从外盘通过b和c的轨道传输。此外，我们还发现外盘分解成一个狭窄而明亮的环，有一个微弱的内肩。
2021-08-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Analysis of the arm-like structure in the outer disk of PDS 70. Spiral density wave or vortex?
观察行星和盘之间的动力学相互作用是理解它们形成和演化的关键。最近在PDS 70的原行星盘内发现了两颗原行星，以及朝向恒星西北的臂状结构。我们的目标是限制这种臂状结构的形态和起源，并评估它是否可以追踪行星PDS 70 c和圆盘之间动力学相互作用引起的螺旋密度波。我们分析了偏振和角度差分成像（PDI和ADI）的数据与VLT/SPHERE，跨越六年的观测。PDI数据集使用IRDAP极化数据缩减管道进行缩减，而ADI数据集使用MUSTARD进行处理，MUSTARD是一种新颖的逆问题算法，用于解决破坏先前用于分析该磁盘的图像的几何偏差。我们确认了所有PDI和ADI数据集中臂状结构的存在。我们没有观察到一个东南对称的手臂相对于磁盘短轴，这似乎不赞成以前的假设，手臂是一个双环结构的足迹。如果该结构跟踪PDS 70 c运动后的螺旋密度波，我们预计螺旋的$11\overset{\circ}{.}28^{+2\overset{\circ}{.}20}_{-0\overset{\circ}{.}86}$旋转在六年内。然而，我们没有测量结构的任何显著移动。如果臂状结构是一个行星驱动的旋臂，观察到的旋转的缺乏将表明，刚体旋转的假设可能是不适当的行星诱导的螺旋。我们认为，臂状结构，而不是跟踪漩涡出现在一个单臂螺旋散射光由于投影效应。涡旋假说解释了观测到的旋转的缺乏和ALMA检测到的附近亚毫米连续不对称性的存在…
2022-11-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
Inner disc and circumplanetary material in the PDS 70 system
本文通过多历元 ALMA 高分辨率观测和二维可见度建模，在 PDS 70 系统中重新探测到环行星尘埃并测量其光谱指数，揭示了内盘与环行星物质的尘埃质量及运动特征。
2025-06-13 astro-ph.EP
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
