Shadowing in the protoplanetary disk of ZZ Tau IRS with HST
本研究利用HST近红外数据在极低质量恒星ZZ Tau IRS的高倾角外盘中发现了由错位内盘投射的阴影,通过15度错位的辐射传输模型重现了观测结果,并解释了局部亮温度升高的现象。
2024-01-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Millimeter Continuum Size-Luminosity Relationship for Protoplanetary Disks
我们提出了一个亚弧秒分辨率调查的340 GHz的尘埃连续辐射附近的50个原行星盘,根据新的和档案观测与亚毫米阵列。观测到的能见度数据建模与径向表面亮度轮廓的简单处方。结果被用来提取直观的,经验估计的发射“大小”为每个磁盘,$R_{\rm eff}$,定义为半径包围一个固定的分数的总连续发光度,$L_{\rm mm}$。我们发现一个显着的大小和光度之间的相关性,如$R_{\rm eff} \propto L_{\rm mm}^{0.5}$,提供了一个假定的趋势,前面提到的确认和定量表征。这种相关性表明,这些磁盘有大致相同的平均表面亮度内部的有效半径,约0.2 Jy弧秒$^{-2}$(或8 K的亮度温度)。同样的趋势仍然存在,但垂直于这个关系的0.2dex色散基本上消失了,当我们考虑到每个磁盘的辐射环境与粗略近似的尘埃温度的基础上恒星的主机光度。我们考虑两个(不相互排斥)的起源,这种大小光度关系的解释。圆盘固体的生长和迁移的简单模型可以解释在合理的初始条件范围内观察到的趋势,但只能在比样品中存在的标称年龄短得多的时间尺度上。另一种情况是光学厚发射集中在未解决的尺度,填充因子为百分之几十,这可能是局部粒子陷阱的表现。
2017-06-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
A highly non-Keplerian protoplanetary disc: Spiral structure in the gas disc of CQ Tau
在过去的几年里,高角分辨率的观测揭示了星周盘以各种各样的形状出现,各种各样的亚结构无处不在。这就产生了一个问题,即这些子结构是否是由行星盘相互作用触发的。除了直接成像之外,区分不同盘成形机制的最有前途的方法之一是研究气盘的运动学。特别是,旋转轮廓与开普勒速度的偏差可以用来探测可能由嵌入行星引起的气体压力轮廓的扰动。在本文中,我们的目的是分析气体亮度温度和运动学的过渡盘围绕CQ Tau星,以解决和表征的气体中的子结构,可能的扰动所造成的。对于我们的分析,我们使用空间分辨ALMA观测12 CO,13 CO和C18 O(J=2-1)。我们进一步提取强大的线质心为每个通道地图,并适合一些开普勒光盘模型的速度场。CQTau盘的气体运动学呈现非开普勒特征,12 CO和13 CO的等速曲线呈弯曲和扭曲。在减去方位对称模型后,在10-180 au的亮度温度和12 CO的旋转速度中检测到显着的螺旋结构,这可能是跟踪行星盘与嵌入行星或低质量伴星的相互作用。我们确定了三个螺旋,两个在亮度温度和一个在速度残差,跨越一个大的方位角和径向范围。亮温螺旋在形态上与同一圆盘中近红外散射光中观察到的螺旋相连,表明它们有共同的起源。再加上观测到的大尘埃和气体空腔,这些螺旋支持了CQ Tau盘中有一个巨大的嵌入式伴星的假设。
2020-12-08 astro-ph.EP
Super-resolution trends in the ALMA Taurus survey: Structured inner discs and compact discs
对金牛座分子云中原行星盘的1.33毫米测量发现,当它们的一维可见度分布被参数化拟合时,环形间隙和环在扩展源(>~55天文单位)中是常见的。我们首先展示了非参数可见性的优点和局限性,适合在调查的0.12”分辨率的数据。然后,我们使用弗兰肯斯坦('弗兰克')的非参数模型,以确定新的子结构在三个紧凑和七个扩展源。在新的功能,我们确定了三个趋势:一个更高的发生率的调查的光盘的子结构比以前看到的,欠解析(潜在的方位不对称)的子结构在最里面的光盘的扩展源,和一个“肩膀”的后缘上的一个环的光盘在小半径强烈耗尽。注意到肩形态是目前在多个光盘观察到更高的分辨率,我们假设它是一个共同的物理机制。我们进一步展示了如何超分辨率弗兰克亮度配置文件是有用的,在激励一个准确的参数模型,使用高度结构化的源DL头,弗兰克发现两个新的环。最后,我们表明,稀疏(u,v)平面采样可能会掩盖存在的子结构在几个额外的紧凑的调查来源。
2022-06-22 astro-ph.EP
Millimeter Gap Contrast as a Probe for Turbulence Level in Protoplanetary Disks
湍流运动被认为是调节角动量传输和影响尘埃演化的原行星盘。通过气体管线观测测量湍流强度具有挑战性,因为需要高空间和光谱分辨率数据以及精确的温度测定。在这项工作中,以著名的HD 163296磁盘为例,我们研究了高角分辨率连续图像中识别的间隙的对比度作为探测湍流的水平。利用自洽辐射传输模型,我们同时分析了B67和B100环沿盘长轴和短轴的径向亮度分布以及方位亮度分布。通过拟合从这些剖面测量的所有间隙对比,我们将D48、B67和B100区域的气尘尺度高度比$Λ$分别约束为$3.0_{-0.8}^{+0.3}$、$1.2_{-0.1}^{+0.1}$和${\ge}\,6.5$。不同的气尘尺度高度比表明,粉尘沉降的程度与半径的变化。在D48和B100区域,$Λ$的推断值转化为$α_{\rm turb}\,{<}\,3\times10^{-3}$的湍流水平,这与之前通过气体管线观测设定的上限一致。然而,在B67环的湍流运动是强烈的$α_{\rm turb}\,{\sim}1.2\,{\times}\,10^{-2}$。由于$Λ$之间的简并和尘埃表面密度下降的深度,D86间隙区域的湍流强度不受约束。
2022-08-19 astro-ph.EP
Measuring the Two-Dimensional Thermal Structures of Protoplanetary Disks
本文提出一种逐环方法,利用CO同位素谱线发射面与亮温度约束原行星盘二维热结构,并在HD 163296盘上验证其有效性,揭示简单参数化模型可能掩盖真实盘的复杂性。
2025-09-18 astro-ph.EP
The 12CO Gas Structures of Protoplanetary Disks in the Upper Scorpius Region
Università degli Studi di Milano(米兰大学);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(哈佛与史密森天体物理中心);Joint ALMA Observatory(ALMA联合天文台);University College Dublin (UCD)(都柏林大学学院);Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics(马克斯·普朗克地外物理学研究所);Max-Planck-Institut fur Astronomie (MPIA)(马克斯·普朗克天文学研究所);Department of Astronomy, University of Virginia(弗吉尼亚大学天文学系);Institute of Astronomy, University(大学天文学研究所)
研究通过ALMA 12CO谱线可见度参数模型测量原行星盘关键属性,发现盘半径、积分通量及亮度温度分布,揭示12CO发射层与恒星亮度相关性及盘结构特征。
2026-04-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
The ALMA Survey of Gas Evolution of PROtoplanetary Disks (AGE-PRO): X. Dust Substructures, Disk Geometries, and Dust-disk Radii
该研究通过对AGE-PRO项目30个原行星盘的尘埃连续谱数据拟合,检测到半数盘存在尘埃子结构,证实子结构早期形成,并结合多区域样本分析提出尘埃空腔由内部原行星刻蚀的演化序列观点。
2025-06-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the vortex evolution in non-isothermal protoplanetary discs
据信,在几十个过渡原行星盘中发现的大规模马蹄形亮度不对称是由反气旋涡旋引起的。这些漩涡在行星形成中起着关键作用,因为毫米大小的尘埃--行星的基石--可以在它们内部积累。反气旋涡旋是由Rossby波不稳定性形成的,它可以在巨行星打开的间隙边缘或吸积不活跃区域的急剧粘度转变处激发。众所周知,在等温近似下,对于典型的盘质量,由于盘的自重,涡易于拉伸和随后的溶解。为了改进原行星盘的流体动力学模型,我们在模型中加入了盘热力学。在本文中,我们提出了我们的研究结果的外边缘的吸积不活跃的区域(死区)假设一个理想的状态方程,并考虑$PdV$工作,磁盘冷却的$β$ -近似,和磁盘的自引力。热力学影响RWI激发的偏移和模式数(指早期阶段的小涡的数量),以及通过初始小涡合并形成的大尺度涡的强度、形状和寿命。我们发现,列入气体热力学的结果在更强的,但减少寿命的旋涡。我们的研究结果表明,一个假设的涡流辅助行星形成的情况下,有利于有效地冷却磁盘。
2020-02-08 astro-ph.EP
Molecules with ALMA at Planet-forming Scales (MAPS). XV. Tracing protoplanetary disk structure within 20 au
约束气体和尘埃在原行星盘内20 au的分布是困难的。同时,这个区域被认为是大多数行星形成的原因,特别是在3-10 au的水冰线周围。在Keplerian盘的假设下,我们利用分子的灵敏度和ALMA在行星形成尺度(MAPS)的ALMA大型程序,利用CO同位素J=2-1谱线的线速度剖面,构造了有效分辨率为3au的径向表面亮度剖面。IM Lup揭示了13 CO和C18 O的中心低压,这归因于内部20 au中约500 $M_\oplus$的尘埃堆积,导致气尘比约<10。这种堆积与颗粒的有效漂移($\gtrsim$ 100 $M_\oplus$ Myr $^{-1}$)和表明流动不稳定性可能活跃的局部气尘比一致。GM Aur盘中的CO同位素发射与~40 Au尘埃腔中的小(~15 Au)、强烈贫化的气体腔一致。AS 209和HD 163296盘的径向表面亮度剖面分别在已知尘环(~14 au)和间隙(~10 au)的位置显示了C18 O发射的局部最小值和最大值。这表明防尘环具有低的气尘比($>$ 10),并且防尘间隙富含气体,足以具有光学厚度的C18 O。
2021-09-16 astro-ph.EP
The ALMA Survey of Gas Evolution of PROtoplanetary Disks (AGE-PRO): XII. Extreme millimetre variability detected in a Class II disc
AGE-PRO ALMA 大型项目在 Class II 原行星盘 2MASS J16202863-2442087 中探测到极端毫米波变源,连续谱通量在 8 天内衰减 13 倍,该耀斑可能源于恒星附近的同步辐射、未探测双星的磁场相互作用或单星的磁场环与吸积爆发。
2025-08-11 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Empirical Temperature Measurement in Protoplanetary Disks
精确测量原行星盘中的温度对于理解盘演化和行星形成的许多关键特征至关重要,从盘化学和动力学到星子形成。本文探讨的技术,可用于确定温度的观察,单,光学厚分子发射谱线。特别注意的问题,如列入光学薄发射,连续减法产生的问题,和并发症的实际观测。还努力详细说明发射给定线的区域的确切性质和形态。为了正确地研究和量化这些影响,本文考虑了一系列的磁盘模型,从简单的教学模型,非常详细的模型,包括完整的辐射转移。最后,我们将展示如何使用错误的方法可能会导致潜在的严重误解的数据,导致不正确的测量磁盘温度分布。我们发现,估计发射气体温度的最佳方法是分析线峰值发射图而不减去连续发射。连续减法,这是通常适用于线发射的观测,系统地导致低估的气体温度。我们进一步表明,一旦观测效应,如光束稀释和噪声占,来自峰值发射的线亮度温度是可靠的发射区域的物理温度的10-15%,假设光学厚发射。本文所描述的方法将在未来的工作中应用,以约束的温度,和相关的物理量,在原行星盘观测ALMA。
2018-01-10 astro-ph.EP
The detection of dust gap-ring structure in the outer region of the CR Cha protoplanetary disk
我们使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)观测了225 GHz的尘埃连续谱和朝向CR Cha原行星盘的CO同位素(12 CO,13 CO和C18 O)J=2-1发射谱线。尘埃连续体图像显示了尘埃盘外部区域的尘埃间隙环结构。在尘埃间隙之外的120 au附近还探测到一个微弱的尘埃环。CO同位素谱线表明气体盘比尘埃盘更长。13 CO谱线在130 au附近有一个小的峰,而12 CO和C_(18)O谱线没有峰。我们研究了两种可能的机制再现所观察到的尘埃间隙环结构和气体温度颠簸。首先,利用木星质量的行星质量与缝隙深度和宽度之间的关系,可以打开观测到的缝隙结构。同时,基于观测到的尘埃表面密度分布的辐射转移计算表明,观测到的尘埃环可能是由尘埃在尘埃盘外缘外产生的气体温包,即气体压包处的积累形成的。
2019-11-29 astro-ph.EP
Gaps in Protoplanetary Disks as Signatures of Planets: III. Polarization
对金牛座T星和赫比格Ae/Be星的偏振观测是对原行星盘成像的一种强有力的方法。然而,这些图像的解释是困难的,因为偏振度是高度敏感的角度散射的恒星光的磁盘表面。我们研究如何磁盘和没有创造的行星间隙出现在散射偏振光作为倾斜角的函数。没有间隙的倾斜圆盘的等射面在偏振光中发生畸变,使圆盘看起来比实际上更偏心或更倾斜。表观间隙位置不受偏振影响,但间隙对比度发生变化。在面对的磁盘间隙,我们发现,明亮的远边缘的间隙散射较少的偏振光比磁盘的其余部分,导致在间隙槽和明亮的远边缘之间的对比度略有下降。在倾斜的圆盘中,间隙可以呈现出亮度上的局部“洞”的外观,而不是完全的轴对称结构。在总强度和偏振强度图像中,沿盘的短轴的光心偏移可以很容易地由盘的有限厚度来解释。单独的,偏振散射光图像的磁盘不一定揭示内在的磁盘结构。然而,当与总强度图像相结合时,可以推断出盘的方向,并且可以了解盘的结构和尘埃特性。
2016-12-08 astro-ph.EP
The Effects of Self-Shadowing by a Puffed up Inner Rim in Scattered Light Images of Protoplanetary Disks
我们探讨是否原行星盘与自阴影从膨胀的内缘表现出可观察到的特征,在散射光图像。我们使用自洽流体静力平衡计算和参数化模型来产生垂直膨化的内轮辋。我们发现,在一般情况下,阴影和耀斑区域之间的过渡发生在一个很宽的半径范围内的平滑方式,并没有突然跳跃存在于阴影的外缘,无论是磁盘的温度或密度结构。因此,膨胀的边缘不能在外盘中产生尖锐的环/弧/螺旋臂状特征,如最近在盘的直接NIR成像中所检测到的。另一方面,如果膨胀的边缘在垂直方向上具有尖锐的边缘,则阴影效应可以在散射光的径向强度分布中产生明显的3级破幂律,其中在内部和外部盘中具有2个陡峭的表面亮度径向分布,其通过阴影边缘周围的浅过渡区域连接。这些类型的散射光剖面可能已经被观察到,例如在最近的斯巴鲁TW Hydrae系统的直接成像中。
2015-07-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
A super-resolution analysis of the DSHARP survey: Substructure is common in the inner 30 au
DSHARP的调查证明了在大而明亮的原行星盘的毫米尘埃分布中,子结构的普遍性。有趣的是,这些数据集具有更高分辨率的信息,这些信息在CLEAN图像中无法恢复。我们首先表明,CLEAN算法的内在性能是分辨率有限的。然后使用1D超分辨率代码Frankenstein(frank)分析所有20个DSHARP源,我们准确地将1D vibrium拟合到比CLEAN图像的傅里叶变换长4.3倍的平均基线,比CLEAN组件模型的变换长3.0倍的基线。这产生了更高分辨率的亮度轮廓为每个源,确定新的子结构内部30 au在多个光盘;解决已知的差距更深,更宽,更有结构;和已知的环更窄,更亮。在整个调查中,高对比度的差距平均宽14%,深44%,在坦率的配置文件相对于清洁,高对比度环平均窄26%。将坦率的亮度轮廓归类为趋势,我们发现,在调查的CLEAN图像中,30 AU内部的功能相对稀缺是分辨率的伪影,而不是内部光盘(或光盘)子结构的内在稀有性。最后,坦率的配置文件中的环比以前推断的去卷积宽度窄,表明较小的α/ St比在当地的气体盘。
2021-11-01 astro-ph.EP
Observations of edge-on protoplanetary disks with ALMA I. Results from continuum data
我们分析了一个样本的12个HST选择的边缘上的原行星盘的发射层的垂直范围可以直接限制。我们目前ALMA高角分辨率连续图像(0.1角秒),这些磁盘在两个波长,0.89毫米和2.06毫米(分别ALMA波段7和4),补充档案波段6数据(1.33毫米)在可用的。对于大多数光源,毫米连续谱发射在垂直和径向方向上都比散射光更紧凑。在至少一个毫米波段内沿其短轴分辨六个源,提供关于毫米颗粒垂直分布的直接信息。对于样品的第二大圆盘,带7和带4之间的垂直范围的显著差异表明大颗粒的有效尺寸选择性垂直沉降。此外,在我们的样本中,唯一的I类物体显示出毫米级的耀斑。沿着主轴,所有磁盘都得到了很好的解决。其中四个在径向方向上在带7中比在带4中更大,并且三个在所有带中具有相似的径向范围。对于所有的磁盘,我们还推导出毫米亮度温度和光谱指数的地图。我们发现,磁盘可能是光学厚,尘埃排放揭示了低亮度温度在大多数情况下(<10 K)。积分光谱指数与较低倾角的盘相似。一般的辐射转移盘模型与我们的数据的比较表明,至少有3个盘与几个au(在r= 100 au处测量)的小毫米尘埃尺度高度一致。这与从散射光图像和气体管线测量中得出的更经典的h_g \sim 10 au值形成对比。这些结果证实,通过直接观测,大(毫米)颗粒受到显着的垂直沉降在原行星盘。
2020-09-17 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Scattered light shadows in warped protoplanetary discs
三维流体动力学数值模拟表明,原行星盘的结构可能会受到行星在与盘不对齐的平面内运行的强烈影响。当行星能够打开一个间隙时,圆盘被分成一个内部的旋进圆盘和一个带有翘曲的外部圆盘。在这项工作中,我们计算红外散射光图像调查这样的安排的观测结果。我们发现,一个内光盘错位小于一度的外光盘确实能够投下阴影在更大的半径。在我们的模拟中,一颗质量约为6木星的行星倾斜约2度,足以扭曲圆盘,并投射出深度超过该半径平均通量10%的阴影。我们还表明,在外盘的翘曲可以导致在大半径的方位角亮度分布的变化。重要的是,后一种效应是与恒星距离的函数,在外盘中最为突出。我们将我们的模型应用到TW Hya系统,其中一个错位,旋进内盘已被调用来解释最近观察到的阴影在外盘。考虑到观测的限制,一个内盘进动,由于一个错位的行星是一个不太可能的解释发现在TW Hya的功能。
2019-01-31 astro-ph.EP
SPH simulations of structures in protoplanetary disks
用改进的GADGET-2程序计算了受低质量伴星扰动的原行星盘的流体动力学模型。圆形和偏心轨道的情况下,可以是共面的或略有倾斜的磁盘中平面被认为是。在模拟过程中计算了中心恒星和观测者之间视线上的测试粒子柱密度。然后,在假设尘埃和气体以1:100的质量比充分混合的情况下,计算了星周尘埃的柱密度。为了研究星盘相对于观测者的方位对星周消光的影响,计算了视线与星盘中平面的四个倾角和沿方位角的八个方向。分别计算了环星盘和环双星盘中的柱密度。计算结果表明,在环星盘和环双星盘中都可以出现柱密度的周期性变化。变化的幅度和形状强烈依赖于模拟系统的参数(轨道的偏心率和倾角,伴星和恒星的质量比)及其在空间中的方位。我们的模拟结果可以用来解释年轻的UX Ori型恒星亮度的周期变化。
2018-03-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Modelling shadows in scattered light observations as signals from companions in protoplanetary discs
Imperial College London(帝国理工学院);Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学);University of Cambridge(剑桥大学)
通过3D辐射传输模拟研究嵌入伴星对原行星盘散射光影像的阴影影响,发现质量大于14木星质量的伴星能产生可检测阴影,为识别和表征盘内难以探测的天体提供间接方法。
2025-06-04 astro-ph.EP
On the Commonality of 10-30AU Sized Axisymmetric Dust Structures in Protoplanetary Disks
在逐步核心吸积行星形成中一个未解决的问题是,在大型天体形成之前,富含气体的原行星盘中的快速径向漂移应该会将毫米/米大小的粒子向内驱动到中央恒星。一个有希望的解决方案是将固体限制在小尺度结构内。在这里,我们调查尘埃结构(分)毫米连续发射的四个磁盘(TW Hya,HL Tau,HD 163296和DM Tau),一个样本的磁盘具有最高的空间分辨率ALMA观测。我们检索的表面亮度分布,使用合成图像和拟合的解析函数。我们发现这四个盘的连续辐射是~轴对称的,但富含10- 30 AU大小的径向结构,这可能是由于盘内的物理间隙,表面密度增强或局部尘埃不透明度变化。这些结果表明,由于盘演化和行星形成中无处不在的过程,小尺度轴对称尘埃结构可能很常见。与最近的空间分辨观测CO雪线在这些相同的磁盘相比,所有四个系统都显示出增强的连续排放的区域刚刚超出了CO冷凝前,可能表明尘埃生长/捕获和雪线之间的因果关系。
2016-01-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Turbulence and dust fragility in protoplanetary discs
School of Physics & Astronomy, University of Leicester(莱斯特大学物理与天文学院);Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Milano(米兰大学物理系)
研究通过分析气体湍流和尘埃脆弱性的组合,揭示了原行星盘中尘埃增长与观测数据的关联,发现特定条件下的尘埃特性才能重现多波长ALMA观测结果。
2025-12-04 astro-ph.EP
The effects of disk and dust structure on observed polarimetric images of protoplanetary disks
偏振成像是对微弱的星周物质成像的有力工具。为了对观测结果进行正确的分析,我们需要充分了解尘埃粒子参数的影响,以及望远镜的影响,大气视宁度以及关于观测信号的数据简化和处理的假设。在这里,我们研究的主要影响尘埃粒子的结构,尺寸依赖的颗粒沉降,和仪器性能。我们使用不同的尘埃粒子模型和磁盘结构进行辐射转移建模。为了研究视宁度和望远镜衍射的影响,我们通过安装在4.2米威廉赫歇尔望远镜(WHT)上的ExpPo双光束成像偏振计的仪器模拟器运行模型。颗粒形状和大小对圆盘的亮度和可检测性有很大影响。在模拟观测中,除了未极化的中心恒星外,中心分辨率元素还包含了来自原行星盘内部区域的贡献。这导致中央分辨率元件被偏振,使得对仪器偏振的简单校正变得困难。这种效应在很大程度上取决于空间分辨率,因此需要自适应光学系统来进行适当的偏振校准。我们发现,常用的均匀球模型给出的结果,显着不同,从更现实的模型。为了正确分析现在或不久的将来可用的大量数据,必须适当考虑粒子类型和磁盘结构的影响。观察到的信号强烈依赖于这些更现实的模型的属性,从而提供了一个潜在的强大的诊断。我们的结论是,重要的是要正确理解望远镜的消偏振和校准效果的偏振度的正确解释。
2011-11-18 astro-ph.EP
Sulphur monoxide emission tracing an embedded planet in the HD 100546 protoplanetary disk
分子线观测是恒星、盘和行星形成不同演化阶段的物理和化学条件的有力示踪剂。利用阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)的高角分辨率和前所未有的灵敏度,现在有一种动力来探测原行星盘中的小尺度气体结构,这些结构可以直接归因于行星的形成。我们报告的高角分辨率ALMA波段7观测一氧化硫(SO)在附近的行星托管磁盘周围赫比格星HD 100546。SO在演化的原行星盘中很少被探测到,但在其他环境中,它最常被用作激波的示踪物。来自HD 100546盘的SO排放主要来自大约1000000毫米的气体。20 AU毫米尘埃腔,并显示出一个明确的方位角亮度不对称的一个因素为2。此外,当将这些新的循环7数据与相同SO跃迁的循环0数据进行比较时,我们看到谱线轮廓形状的显著差异。我们讨论了不同的物理/化学机制,可能是负责这种不对称性和时间的变化,包括磁盘风,磁盘扭曲,和一个(形成)行星引发的冲击。我们认为,由于巨行星的存在,SO在空腔中得到增强。SO的不对称性补充了通过CO振转辐射追踪的巨行星HD 100546 c周围的热环行物质的证据。这项工作为进一步的观测和建模工作奠定了基础,以探测和理解形成中的行星在其母盘上的化学印记。
2022-10-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Scattered light signatures of flyby-induced warps in protoplanetary discs
University of Exeter(埃克塞特大学);University of Leeds(利兹大学)
利用一维翘曲传播理论和快速辐射传输代码模拟飞掠在散射光图像中产生的阴影,研究飞掠对原行星盘翘曲的可观测特征。
2026-05-28 astro-ph.EP
Gaps, rings, and non-axisymmetric structures in protoplanetary disks - Emission from large grains
尘埃颗粒的大小约(分)毫米,预计只有微弱的耦合到气体运动的区域超过10 AU的拱盘。在这项工作中,我们研究了此类颗粒的空间分布对磁化原行星盘(亚)毫米外观的影响。我们进行非理想的全球3D磁流体分层磁盘模拟,包括不同尺寸的颗粒(50微米至1厘米),使用拉格朗日粒子求解器。我们计算的空间尘埃温度分布,包括动态耦合的亚微米尺寸的尘埃颗粒,并通过辐射转移模拟得到理想的连续再发射光盘的地图。最后,我们调查的可行性,以观察特定的结构,在热再发射地图与阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)。死区外缘附近的压力凸起导致颗粒被捕获在环形结构中。更具体地说,圆盘中的涡流集中了灰尘,并在方位角方向上产生了固体材料的不均匀分布。大尺度盘扰动被保留在(亚)毫米再发射图中。观测到的结构与行星-盘相互作用的预期结果非常相似。较大的尘埃颗粒增加了间隙和环结构之间的亮度对比。我们发现,环,间隙和尘埃积累的漩涡可以追溯到ALMA的几个天文单位的规模在位于附近的恒星形成区域的拱星盘。最后,我们提出了一个简短的比较,这些结构与最近发现的ALMA在年轻的拱盘HL头和Oph IRS 48。
2016-03-16 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
SMA and NOEMA reveal asymmetric sub-structure in the protoplanetary disk of IRAS23077+6707
本文利用SMA和NOEMA高分辨率观测揭示IRAS 23077+6707原行星盘存在非对称径向子结构,并提出偏心盘模型(e≈0.26)可解释其形态。
2025-06-30 astro-ph.EP
Signatures of broken protoplanetary discs in scattered light and in sub-millimetre observations
对原行星盘的空间分辨观测显示,它们的内部区域可以从外部盘扭曲或断裂。已知有一些机制会导致这种3D结构,其中包括与恒星伴星的相互作用。我们进行了三维SPH模拟的circumbinary光盘错位的$60^\circ$相对于二元轨道平面。内部圆盘从外部区域断裂,作为刚体旋进,导致复杂的演化。当内盘旋进时,内盘和外盘之间的错位角变化大于$100^\circ$。不同的快照的演变后处理的辐射转移代码,以产生观测诊断的过程。尽管模拟是针对环双星盘的特定情况进行的,但大多数观测预测都适用于任何拥有进动内缘的盘。合成散射光观测显示出强烈的方位角不对称性,其中图案强烈依赖于内外盘之间的未对准角。外部盘的不对称照明导致温度结构的方位角变化,特别是在冷却时间短的上层中。这些变化反映在光学粗线的不对称表面亮度图中,如CO $J$ =3-2。从气体管线获得的运动学信息在确定盘结构方面是唯一的。散射光图像和(亚)mm线的组合可以区分径向流入和未对准的椎间盘内情况。
2017-10-03 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Evolution from protoplanetary to debris discs: The transition disc around HD 166191
HD 166191已经被多项研究确认为拥有一个罕见且极其明亮的温暖碎片盘,以及一个额外的外部冷盘组件。然而,另一种解释是,这颗恒星的盘目前正处于完全气体盘和大部分无气体碎片盘之间的过渡。借助新的光学到中红外光谱和赫歇尔成像,我们认为后一种解释在几个方面得到了支持:i)我们发现HD 166191与400万年前的Herbig Ae星HD 163296共同运动,这表明两者具有相同的年龄,ii)HD 166191的盘光谱与一个带有内孔的气态原行星盘的标准辐射转移模型很好地匹配,和iii)HD 166191中红外硅酸盐特征与类似的原始物体更一致。我们注意到一些潜在的问题与碎片盘的解释,应该考虑这样的极端对象,其寿命在目前的亮度是mush短于恒星的年龄,或在外部组件的情况下,需要一个质量相当于固体成分的太阳星云。这些方面单独和共同地认为HD 166191是一颗4-5 Myr的老恒星,拥有气态过渡盘。虽然它并不主张赞成这两种情况下,我们发现3-5微米光盘的变化强有力的证据。我们把HD 166191的背景下,在不同的进化阶段的光盘,这表明它是一个潜在的重要对象,了解原行星的碎片盘过渡。
2013-12-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hubble reveals complex multi-scale structure in the edge-on protoplanetary disk IRAS 23077+6707
研究利用HST/WFC3高分辨率多波段成像观测近侧向大尺寸原行星盘IRAS 23077+6707,揭示其多尺度子结构与不对称特征,指出该系统是原行星盘研究的珍贵观测对象。
2025-11-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Multi-wavelength continuum sizes of protoplanetary discs: scaling relations and implications for grain growth and radial drift
我们分析空间分辨ALMA观测在0.9,1.3,和3.1毫米的26个最明亮的原行星盘在狼疮恒星形成区域。我们通过以均匀的方式拟合干涉仪的亮度分布,获得在三个波长处的有效盘尺寸,光谱指数分布和光学深度估计,从而获得盘的多波长亮度分布。我们报告了三个基本发现:首先,在0.9 mm处已经观察到的毫米连续体尺寸-光度关系在1.3 mm处也存在相同的斜率,并且在3.1 mm处具有更陡的斜率,这证实了在较长波长处的发射变得越来越光学薄。第二,当在3.1毫米处观察时,圆盘似乎只比在0.9毫米处观察时小9%,与预测更明显差异的尘埃演化模型相矛盾。第三,通过一个简单的参数光盘模型的测量样品的正向建模,我们发现,整个光盘的大颗粒($a_\mathrm{max}>1 $ mm)的存在是最有利的解释,所有光盘,因为它同时再现其光谱指数,光学深度,光度,和径向范围在0.9-1.3毫米波长范围。我们还发现,观测结果可以交替解释与光盘被占主导地位的光学厚,未解决的,子结构制成的毫米大小的颗粒具有高散射的散射。
2021-06-23 astro-ph.EP astro-ph.GA
Untangling the Near-IR Spectral Features in the Protoplanetary Environment of KH 15D
我们报告双子座/GNIRS观测的二进制TTauri系统V582 Mon(KH 15 D)在三个轨道相位。这些光谱使我们能够解开系统的五个组成部分:恒星B的光球层和磁层,喷流,环材料的散射特性,以及先前归因于可能的自发光行星的过量近红外辐射。我们确认了早期K亚巨星分类的恒星B和磁层的He I发射谱线是可变的,可能表明在某些时候增加的质量吸积。正如预期的那样,与喷流内部相关的H $_2$发射特征不随轨道相位变化。我们发现,散射光的反射光谱具有独特的蓝色斜率和光谱特征一致的散射和吸收的混合物的水和甲烷冰粒在1-50 $μ$ m的大小范围。这表明在这个系统中甲烷霜线比$\sim$ 5 AU更近,需要将颗粒屏蔽以免受直接辐射。在对散射光、喷流、磁层和光球的特征进行校正后,我们确认了来自附加源的剩余近红外光的存在,可检测到接近最小亮度。光谱发射功能匹配的模型光谱的10 M $_{J}$,1万年的老行星被发现在过剩的流量,但其他预期的功能,从这个模型没有看到。因此,我们的观测结果暂时支持这一观点,即在该系统中存在一颗发光行星,尽管它们还不能被认为是确定的。
2016-11-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Multi-band reflectance and shadowing of RX J1604.3-2130 protoplanetary disk in scattered light
本文利用Keck NIRC2和VLT SPHERE高对比度成像数据提取J1604原行星盘,获得其R至L'波段多波段反射率并发现盘呈蓝色及阴影随时间变化,为研究盘尘埃成分和内部动力学提供了新依据。
2024-02-26 astro-ph.EP
Vortex stretching in self-gravitating protoplanetary discs
一些过渡盘的马蹄形亮度不对称被认为是由大尺度涡旋引起的。反气旋涡旋有效地收集尘埃颗粒,因此它们在行星形成中起着重要作用。以往的研究认为,盘的自引力削弱了盘中质量在0.01<=M_disc/M_*<=0.1范围内的大质量行星打开的间隙边缘形成的涡旋。本文采用二维流体动力学模拟方法,在考虑圆盘自重的情况下,对圆盘死区外缘粘性转变处形成的大尺度涡的长期演化进行了研究。本文对小质量(0.001<= Mdisc/M *<=0.01)的圆盘进行了数值研究,在这种情况下,圆盘的自重以前是忽略不计的。即使对于M_disc/M_*>=0.005的小质量盘,当Toomre Q参数在涡距处<=50时,大尺度涡也会由于盘的自重而被拉伸。作为拉伸的结果,涡的纵横比增加,并发展出较弱的方位角密度对比。涡拉伸的强度与盘的质量成正比。涡旋的拉伸可以用涡旋引起的非零引力矩和圆盘的开普勒剪切的联合作用来解释。自引力涡旋比非自引力涡旋衰减得快得多。我们发现,只要圆盘的粘度较低,即α_dz<=10^-5,自引力圆盘在急剧粘度转变时产生的旋涡就可以用GNG模型来描述。
2017-09-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
HD 169142 in the eyes of ZIMPOL/SPHERE
我们提出了新的数据的Herbig Ae/Be星HD 169142周围的原行星盘在甚宽波段(VBB)与苏黎世成像偏振仪(ZIMPOL),光谱偏振高对比度系外行星研究仪器(SPHERE)在甚大望远镜(VLT)的子系统。我们的偏振差分成像(PDI)观测探测到了距离恒星0.03”(3.5au)的圆盘,并能够追踪到~1.08”(~ 126 au)的圆盘。我们发现了一个内洞,一个明亮的环轴承子结构约0.18”(21金),和一个椭圆形的差距从0.25”到0.47”(29- 55金)。在0.47”之外,表面亮度下降,仅在约0.63”-0.74”(74- 87 au)处有一个狭窄的环形亮度最小值。这些观测结果证实了在分辨率较低的数据中发现的特征,并揭示了尚未发现的行星盘相互作用的迹象,例如小尺度结构,星盘偏移和潜在的移动阴影。
2017-11-24 astro-ph.EP
Can gas in young debris disks be constrained by their radial brightness profiles?
年轻恒星周围的尘埃盘已知是从光学上厚的、以气体为主的原行星盘演变成光学上薄的、几乎不含气体的碎片盘。据认为,原始气体在大约1000万年前就被大量移除,但很难从气体观测中辨别出真正的气体密度。这表明使用尘埃的观测:有人认为,气体,如果存在更高的密度,将导致更平坦的尘埃密度和表面亮度的径向轮廓比实际观察到的。然而,在这里,我们表明,这些配置文件是令人惊讶的不敏感的变化的参数的中心恒星,位置的尘埃产生的微星带,尘埃的磁盘和-最重要的-参数的环境气体。这一结果适用于宽范围的气体密度(三个数量级),不同的径向分布的气体温度,和不同的气体成分。亮度曲线斜率为-3. - 4我们发现的是相同的,理论上发现的无气体碎片盘,他们是相同的,实际上从许多碎片盘的观测。我们对三个年轻的(10-30百万岁),空间分辨,边缘碎片磁盘(β Pic,HD 32297,和AU Mic)的具体结果表明,所观察到的径向轮廓的表面亮度不构成任何严格的约束气体成分的磁盘。我们不能排除系统的外部可能保留了大量的原始气体,这在气体观测中并不明显(例如β Pic多达50个地球质量)。然而,根据气体探测结果(例如β Pic盘中的质量约为地球质量的0.05倍),气体(很可能是次级气体)仅以少量到中等数量存在的可能性也仍然存在。
2009-11-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Modest dust settling in the IRAS04302+2247 Class I protoplanetary disk
本文通过 VLA 多波段观测和辐射转移建模,首次给出原行星盘毫米波尘埃标高下限,发现 IRAS04302+2247 盘处于尘埃沉降的中间演化阶段。
2023-02-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evolution of protoplanetary disks from their taxonomy in scattered light: Group I vs. Group II
高分辨率成像显示了大量形态多样的原行星盘。迄今为止,从这次普查中没有发现对它们全球演变的制约因素。提出了一个进化分类的磁盘的基础上,他们的红外光谱能量分布,与I组源显示出一个突出的冷组件归因于较早的阶段比II组的演变。可以通过比较具有不同属性的盘来约束盘的演化。由于越来越多的赫比格Ae/Be星的高分辨率图像变得可用,磁盘分类的第一次尝试现在是可能的。用偏振差分成像中的VLT/NACO获得了六个II族盘的散射光近红外图像,这是对靠近恒星的盘材料散射光成像的最有效技术。我们比较恒星/磁盘的性质,这个样本与那些研究的第一组来源,可从文献中。检测到三个组II磁盘。HD 163296星盘的亮度分布表明存在一个持久的环状结构,可能与CO雪线有关。在HD 142666和AK Sco周围检测到相当紧凑(小于100 AU)的磁盘。对17个Herbig Ae/Be源的分类学分析表明,组I和组II之间的差异是由于存在或不存在大的盘腔(大于5 AU)。没有证据支持从第I类到第II类的演变。第二组不是第一组的进化版本。在第二组磁盘中,存在非常不同的几何形状(包括自阴影和紧凑)。HD 163296可能是典型的第I组的原始版本。其他第II组,如AK Sco和HD 142666,可能是第I组的较小对应物,无法打开与第I组一样大的腔。
2017-07-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Consistent dust and gas models for protoplanetary disks III. Models for selected objects from the FP7 DIANA project
欧洲FP 7项目DIANA通过热化学盘模型对来自原行星盘的大量观测数据进行了连贯分析。所收集的数据包括经消隐校正的恒星紫外线和X射线输入光谱(如光盘所见)、光度通量、低分辨率和高分辨率光谱、干涉测量数据、发射谱线通量、线速度分布图和线图。我们定义和应用一个标准化的建模程序,同时适合所有这些数据的国家的最先进的建模代码(ProDiMo,MCFOST,MCMax),解决了连续和线辐射转移,磁盘化学,加热和冷却平衡的气体和灰尘。我们允许最多两个径向磁盘区,以获得我们的最佳拟合模型,有大约20个自由参数。这种方法在其完整性和一致性方面是新颖和独特的。本文给出了27个天体的纯SED拟合结果和14个天体的全DIANA-标准模型拟合结果。我们适合大多数红外毫米发射谱线通量的一个因素优于3,同时与SED,PAH功能和径向亮度轮廓提取的图像在不同的波长。我们的分析显示了一些Herbig Ae和T Tauri恒星,它们具有非常寒冷和巨大的外盘,这些外盘至少部分位于高大且富含气体的内盘的阴影中。得出的磁盘质量往往超过以前公布的值,因为这些磁盘是部分光学厚,即使在毫米波长和如此冷,他们发出小于瑞利-金斯限制。一些线观测不能被模式再现,可能是由前景云吸收或物体变化引起的。我们的数据收集,拟合的物理磁盘参数以及完整的模型输出可在在线数据库(http://www.univie.ac.at/diana)。
2018-12-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Structure of Pre-transitional Protoplanetary Disks I: Radiative Transfer Modeling of the Disk+Cavity in the PDS 70 system
通过详细的辐射转移模型,我们提出了一个磁盘+腔模型,同时解释SED和斯巴鲁H波段偏振光成像的前过渡原行星盘PDS 70。特别是,我们不仅能够匹配散射光的表面亮度的径向依赖性,而且还能够匹配绝对尺度。我们的磁盘模型有一个腔65 AU的半径,这是严重耗尽的亚微米大小的尘埃颗粒,和一个小的残留内盘产生一个弱的,但仍然光学厚的近红外过量的SED。为了解释斯巴鲁图像中空腔边缘的对比度,空腔内亚微米尺寸的灰尘需要消耗约1000的因子。由于缺乏长波长观测和尘埃模型的不确定性,尘埃盘的总质量可能在1 e-4 M_sun的数量级上,只有弱约束。亚微米级尘埃在腔边缘的尺度高度约为6 AU,在H波段,腔壁在垂直方向上是光学厚的。PDS 70不是Dong等人(2012年)确定的(前)过渡盘类的成员,其成员仅显示毫米级尘埃中的空腔证据,而不是分辨率图像中的亚微米级尘埃。这两类(前)过渡盘可能是通过不同的机制形成的,也可能只是在盘清除过程中处于不同的演化阶段。
2012-10-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
The TW Hya Rosetta Stone Project III: Resolving the Gaseous Thermal Profile of the Disk
原行星盘的热结构是系统的基本特征,对盘的演化和行星形成有着广泛的影响。在这项研究中,我们约束的二维热结构的原行星盘TW Hya结构利用图像的7个CO线。这包括新的ALMA观测12 CO J=2-1和C18 O J=2-1,以及档案ALMA观测12 CO J= 3 -2,13 CO J=3-2,6-5,C18 O J= 3-2,6-5。此外,我们再现了Herschel观测的HD J=1-0线通量,光谱能量分布,并利用最近的量化CO径向损耗TW Hya。这些观测使用热化学代码RAC 2D建模,我们的最佳拟合模型再现所有空间分辨CO表面亮度分布。由此产生的热分布发现一个磁盘质量为0.025 Msun和薄的上层气体耗尽的小灰尘的厚度约为1.2%的相应半径。使用我们最终的热结构,我们发现,CO单独是不是一个可行的质量示踪剂,因为它的丰度是退化的总H2表面密度。不同的质量模型可以很容易地匹配空间分辨CO线配置文件与不同的丰度假设。质量测定需要额外的知识,在这项工作中,HD提供了额外的约束,以获得气体质量和支持的推断CO耗尽TW Hya磁盘。我们最终的热结构证实了HD作为原行星盘质量的有力探测器的用途。此外,本文提出的方法是一个可采用的策略,在未来提取磁盘的温度和质量。
2020-12-10 astro-ph.EP
On moving shadows and pressure bumps in HD 169142
对年轻行星的搜索在探测到吸积行星PDS 70 b时取得了第一次突破。在这项研究中,我们的目标是扩大我们对多行星系统,如HR 8799或太阳系的形成的理解。我们之前对最近的赫比格恒星之一HD 169142的研究指向了一个阴影投射的原行星候选者。在这里,我们提出了后续观察,以测试我们以前提出的假设。我们将我们的新数据与以前的观察结果结合起来,以跟踪6年来磁盘的结构变化。我们发现空间分辨的系统变化的位置,前面描述的表面亮度下降的内环。我们进一步发现的亮度结构的变化,在方位角方向沿环。最后,将我们的SPHERE数据与最近的ALMA观测结果进行比较,揭示了亮环的波长依赖径向轮廓。环表面亮度变化的时间尺度表明,它们是由一颗被尘埃包围的1- 10兆焦行星投下的阴影造成的,这颗行星的轨道与我们太阳系中的巨行星相当。此外,我们发现的第一个迹象,温度引起的环中的不稳定性。最后,我们跟踪的压力最大值,第一次空间分辨,宽度为4.5 AU。在压力最大值周围的毫米波长处的环的密度分布可以进一步指示来自雪线或甚至较大颗粒的动力学和反馈的影响。
2021-04-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the evolution of vortex in locally isothermal self-gravitating discs: a parameter study
年轻恒星周围富含气体的尘埃盘被认为是行星和行星系的诞生地。最近的观测显示,大规模的马蹄形亮度不对称存在于几十个过渡的原行星盘。理论研究表明,这些亮度的不对称性BF可能是由大规模的反气旋涡触发的罗斯比波不稳定性(RWI),这可以激发在吸积不活跃的区域,死区边缘的边缘。由于涡旋可能在行星形成中起着关键作用,因此研究RWI的爆发条件和涡旋的长期演化是不可避免的。我们的工作的目的是探索盘的几何形状(盘的垂直厚度),粘度,在死区边缘的过渡区的宽度,和盘的质量上的发病,寿命,强度和在盘中形成的旋涡的演变的效果。我们进行了参数研究,假设不同的属性为光盘和粘度过渡运行1980年的二维流体动力学模拟在本地等温假设与光盘自重。我们的研究结果表明,长寿命,大规模的旋涡形成有利于浅的表面密度斜率和低或中等的光盘群众与Toomre $Q \lesssim 1/h$,其中$h$是光盘的几何纵横比。一般而言,在低粘度模型中,形成更强的涡流。然而,快速的涡流衰减和重新形成在这些圆盘中更为普遍。
2021-11-17 astro-ph.EP
exoALMA I. Science Goals, Project Design and Data Products
exoALMA大型项目利用极高分辨率和灵敏度观测15个大型原行星盘,揭示了广泛的物理和动力学次结构,表明行星形成过程正在进行中。
2025-04-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
Long lived dust rings around HD169142
最近ALMA对HD~169142原行星盘的观测揭示了一个由同心尘埃环组成的特殊结构:主环位于$\sim$ 20 au,三重环位于$\sim 55-75$ au,辐射为毫米连续谱,由$^{12}$ CO,$^{13}$ CO和C $^{18}$ O $(J=2-1)$表面亮度剖面得到扰动气体表面密度。在这封信中,我们进行了三维数值模拟和辐射转移建模探索的可能性,两个巨大的行星与光盘和轨道相互作用的共振锁定可以负责所观察到的尘埃内环结构的起源。我们发现,在这种配置中,尘埃结构实际上是长寿的,而盘的气体质量被吸积到恒星和巨行星上,清空了内部区域。此外,我们还发现,最里面的行星位于尘埃环的内缘,可以从盘中吸积质量,在尘埃环形状中产生可以在毫米ALMA观测中观察到的签名。
2019-11-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Axisymmetric Modeling of DSHARP Dusty Disks: Asymmetric Structures and Inner-Disk Dispersal
College of Science, Ibaraki University(茨城大学理学部);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学李政道研究所);RIKEN Cluster for Pioneering Research(理化学院先锋研究集群);Division of Liberal Arts, Kogakuin University(工学院大学人文学部);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台)
本研究通过建模DSHARP尘埃盘揭示了不对称结构和内盘分散现象,探讨了行星形成时间尺度的约束。
2025-12-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Ophiuchus DIsc Survey Employing ALMA (ODISEA). Substructures as a function of SED Class and disc mass in 100 systems
Millennium Nucleus on Young Exoplanets and their Moons (YEMS)(年轻系外行星及其卫星千年核);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Joint ALMA Observatory(ALMA联合天文台);Department of Physics and Astronomy, Texas A&M University(德克萨斯农工大学物理与天文学系);Departamento de Física, Universidad de Santiago de Chile(智利圣地亚哥大学物理系);Center for Interdisciplinary Research in Astrophysics Space Exploration (CIRAS), Universidad de Santiago de Chile(智利圣地亚哥大学天体物理学空间探索跨学科研究中心);Mullard Space Science Laboratory, University College London(伦敦大学学院穆拉德太空科学实验室);Universidad Nacional Autónoma de México. Instituto de Astronomía(墨西哥国立自治大学天文学研究所)
研究通过ALMA Band 8观测100个盘,探讨子结构与光谱能量分布类别及盘质量的关系,发现质量大于10地球质量的盘显示出与巨行星形成阶段相关的子结构特征。
2026-09-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Near-IR observations of the young star [BHB2007]-1: A sub-stellar companion opening the gap in the disk
行星或亚恒星物体的存在仍然嵌入在它们的原生原行星盘中,这是由盘的子结构如间隙、空腔和螺旋间接提出的。然而,这些同伴很少被发现。我们呈现了年轻恒星[BHB 2007]-1的$J$、$H$、$K_S$和$L^{\prime}$波段的VLT/NACO高对比度图像,在散射光中探测倾斜盘,并揭示了伴星的可能存在。在$L^{\prime}$波段中检测到点源,其空间对应性与互补VLA观测一致。该天体的质量范围为37-47 M $_{Jup}$,位于距中心恒星50天文单位处,位于ALMA最近拍摄的70天文单位大的盘腔内,这在我们的NACO数据中没有(低至20天文单位)。该质量范围与从ALMA腔的尺寸导出的上端兼容。近红外盘的亮度在短轴周围是高度不对称的,南边比北边亮5.5倍。所有波长上的不对称性都是恒定的,这表明这是由于未对准的内部圆盘投射的阴影造成的。原则上,我们探测到的大质量伴星可以解释可能的盘错位,以及NACO和ALMA观测推断的不同空腔大小。伴星的确认和表征将留待今后的观测。
2021-03-05 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Into the thick of it: ALMA 0.45 mm observations of HL Tau at 2 au resolution
本研究利用ALMA 9号波段对HL Tau原行星盘开展0.45毫米高分辨率观测,实现2 au尺度尘埃探测,约束了尘埃温度与颗粒尺寸分布,发现内盘不对称结构并提出成因模型,还观测到水雪线内亮温升高现象。
2024-04-05 astro-ph.EP
HD 143006: circumbinary planet or misaligned disc?
原行星盘内的错位现在经常被观察到,散射光图像中的阴影等特征表明偏离了共面几何形状。VLT/SPHERE对HD 143006周围圆盘的观测显示出大规模的不对称性,以及两条狭窄的黑暗通道,这表明阴影。ALMA观测还揭示了圆盘中存在环和间隙,以及大半径的明亮弧。我们提出了新的HD 143006的流体动力学模拟,并表明,与强烈倾斜的二进制和外行星伴侣的配置是最合理的解释所观察到的形态特征。我们从我们的模拟计算合成观测,并成功地再现了狭窄的阴影和红外散射光中看到的亮度不对称。此外,我们再现了在毫米连续观测到的大尘埃,由于在CO运动学中检测到的10木星质量的行星。我们的模拟还显示了一个环行星盘的形成,这是相对于外盘错位。内盘投射的狭窄阴影和行星引起的盘运动学“扭结”都预计将在$\sim$ 5-10年的时间尺度上移动,这是对我们模型的一个潜在的可观察测试。如果得到证实,HD 143006将是已知的第一颗在严重偏离轨道的环联星。
2021-03-30 astro-ph.EP
Observational signatures of linear warps in circumbinary discs
近年来,越来越多的观测研究已经暗示了原行星盘中存在翘曲,然而,对翘曲盘的观测诊断的一般性综合描述缺失。我们进行了一系列的三维SPH流体动力学模拟,并将它们与三维辐射转移计算相结合,研究了环双星盘中翘曲的可观测性,环双星盘的平面相对于中心双星的轨道平面是不对准的。我们的数值流体动力学模拟证实了先前的分析结果的依赖性的翘曲结构的粘度和初始之间的不对准的二进制和光盘。为了研究翘曲的观测特征,我们计算了近红外和亚毫米波长的连续图像,以及亚毫米波段CO的纯旋转跃迁图像。在近红外散射光图像中,以及在亚毫米波长的光学厚气体线中,翘曲的环双星盘显示出表面亮度不对称。不对称性是由内部翘曲区域对盘的自遮蔽引起的,因此不对称性的强度取决于翘曲的强度。投影速度场,来自线观测,显示出特征的偏差,扭曲和旋转曲线的斜率变化,从一个未扰动的磁盘。在极端的情况下,甚至旋转的方向也会在圆盘的特征半径内发生变化。经纱运动特征的强度随倾角的增大而减小。所有经纱特征的强度都随着粘度的降低而降低。
2017-01-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Multiwavelength high-resolution polarimetric imaging of second-generation disc around post-AGB binary IRAS 08544-4431 with SPHERE
该研究利用SPHERE对后AGB双星IRAS 08544-4431开展多波长偏振成像,解析其第二代环双星盘结构与特性,为双星相互作用及第二代行星形成提供见解,发现盘与原行星盘的相似性及潜在翘曲。
2024-11-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Zooming into the water snowline: high resolution water observations of the HL Tau disk
Università degli Studi di Milano(米兰大学);Universidad de Chile(智利大学);Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所);INAF–Istituto di Radioastronomia(意大利国家天体物理研究所射电天文台);European Southern Observatory (ESO)(欧洲南方天文台)
通过高分辨率ALMA观测,发现HL Tau盘水雪线位于约6 au内,揭示水储备分布及尘埃光学厚影响
2026-02-12 astro-ph.EP