Gaps and Rings in an ALMA Survey of Disks in the Taurus Star-forming Region
在ALMA对原行星盘的尘埃观测中,环是最常被发现的亚结构,但它们的起源仍有激烈的争论。在本文中,我们确定了12个磁盘中的尘埃子结构,并测量了它们的属性,以研究它们是如何形成的。这个圆盘的子样本是从金牛座恒星形成区域的32个圆盘的高分辨率($\sim0.12''$)ALMA 1.33毫米调查中选择的,该调查旨在覆盖宽范围的亚毫米亮度,并对先前已知的子结构没有偏见。虽然轴对称环和间隙在我们的样品中很常见,但没有检测到螺旋图案和高对比度方位不对称。将星盘模型拟合到vibrium,可以估计出间隙和环的位置和形状、每个星盘组件中的通量以及星盘的大小。尘埃子结构发生在很大范围的恒星质量和磁盘亮度。有多个环的行星往往更大,更长。如果大多数间隙是由低质量行星(超级地球和海王星)在低盘湍流($α=10^{-4}$)条件下打开的,那么间隙位置和宽度之间的相关性、环和间隙之间的强度对比以及环和间隙的分离都可以得到解释。间隙的位置与CO和N $_2$冰线的预期位置没有很好的相关性,因此凝结锋不太可能是产生间隙和环的通用机制,尽管它们在某些情况下可能发挥作用。
2018-10-14 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA chemical survey of disk-outflow sources in Taurus (ALMA-DOT) VI: Accretion shocks in the disk of DG Tau and HL Tau
行星形成盘不是孤立系。它们与周围介质的相互作用影响它们的质量预算和化学含量。在ALMA-DOT计划的背景下,我们从六个仍然部分嵌入其出生信封的磁盘中获得了各种线条的高分辨率地图。在这项工作中,我们研究了SO和SO $_2$发射,检测到从四个来源:DG Tau,HL Tau,IRAS 04302+2247,和T Tau。与CO,HCO $^+$,CS地图的比较表明,SO和SO $_2$排放起源于扩展流光和行星形成盘之间的交叉点。两个目标,DG Tau和HL Tau,提供了明确的情况下,流入的材料诱导吸积激波的磁盘材料。测量的旋转温度和径向速度与这一观点是一致的。与较年轻的0级源相比,这些冲击仅限于受流光影响的特定磁盘区域。在HL Tau中,已知的吸积流光在盘外围引起了一次激波,释放出的SO和SO $_2$分子在几百年内螺旋形地朝着恒星移动。这些结果表明,晚吸积材料引起的冲击可能是常见的年轻恒星形成区的磁盘上的化学成分和质量含量的磁盘上的可能后果。他们还强调了SO和SO $_2$线观测的重要性,以探测吸积冲击从一个更大的样本。
2021-11-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA observations of a high-density core in Taurus: dynamical gas interaction at the possible site of a multiple star formation
无星的致密核心最终会动态坍缩,在内部形成原恒星,核心的物理性质决定了形成原恒星的性质。我们报告ALMA观测尘埃连续辐射和分子旋转线向MC 27或L1521 F,这被认为是非常接近的第一个原恒星核心阶段。我们发现了一些无星的高密度核心,其中一个核心的密度非常高,约为10^7 cm^-3,位于斯皮策探测到的一颗低光度原恒星周围几百天文单位的区域内。一个非常紧凑的双极外流的动力学时间尺度为几百年被发现对原恒星。分子线观测显示了几个弧形结构的核心,可能是由于动力学气体相互作用。这些复杂的结构揭示了恒星形成的初始条件在本质上是高度动态的,这被认为是理解恒星形成的基本问题的关键因素,如多星的形成和恒星初始质量函数的起源。
2014-06-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
Compact Disks in a High Resolution ALMA Survey of Dust Structures in the Taurus Molecular Cloud
利用阿塔卡玛大型毫米波阵(ALMA)对金牛座恒星形成区光谱类型早于M3的32颗年轻恒星周围的原行星盘进行了高分辨率($\sim0.''12$,$\sim16$ au,225 GHz $50~μ$ Jy~束$^{-1}$的平均灵敏度)快拍观测。这个样本包括大多数中红外多余成员,这些成员以前没有以高空间分辨率成像,不包括近距离双星和高度闪烁的物体,从而提供了一个更具代表性的1- 200万年的磁盘属性。我们的1.3毫米连续图显示12盘突出的尘埃间隙和环,其中2个是围绕主星的宽联星,和20盘没有解决的功能,在观察到的分辨率(以下平滑盘),其中8个是围绕主星的宽联星。光滑盘被分类的基础上,他们缺乏解决的子结构,但他们最突出的属性是,他们都是紧凑的小有效发射半径($R_{\rm eff,95\%} \lesssim 50$ au)。相比之下,在我们的样品中具有至少55 au的$R_{\rm eff,95\%}$的所有盘显示可检测的亚结构。然而,它们的内部发射核心(在已分辨的能隙内)具有与致密光滑盘相似的峰值亮度、幂律分布和过渡半径,因此这两类之间的主要区别是后者缺乏外部子结构。这些光盘可能会通过快速径向漂移而没有尘埃捕获而失去它们的外盘,或者它们可能生来就很小。致密的尘埃盘,以及扩展环盘的内部盘核,在当前分辨率下看起来很光滑,在更高的分辨率下可能会显示小尺度或低对比度的子结构。光盘大小和光盘光…
2019-06-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Circumstellar Disks Around Binary Stars in Taurus
我们用阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)在两个波长上对金牛座中的17个宽(> 100 AU)年轻双星系统进行了调查。观测的目的是测量这些系统中星周盘的质量,以帮助理解多重性在恒星和行星形成中的作用。ALMA观测有足够的分辨率来定位双星系统内的发射。在所有原色和10个副原色周围检测到圆盘发射,圆盘质量低至$10^{-4} M_{\odot}$。我们比较我们的样本的属性,在金牛座的人口已知磁盘,并发现磁盘从这个二进制样本匹配恒星质量和毫米通量之间的缩放$F_{mm} \propto M_{\ast}^{1.5-2.0}$在以前的研究中发现的散射。我们还比较了主恒星和次恒星的性质,发现次/主恒星和盘的质量比是不相关的;在三个系统中,副恒星盘的质量大于主恒星盘,这与一些理论预测相反。
2014-02-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Discovery of Asymmetric Spike-like Structures of the 10 au Disk around the Very Low-luminosity Protostar Embedded in the Taurus Dense Core MC 27/L1521F with ALMA
本研究利用ALMA最高分辨率观测金牛座MC 27/L1521F中的极低光度0型原恒星,发现其10 au小质量盘边缘的非对称尖峰结构,提出该结构由强磁场下交换不稳定性引发的磁通量输运事件形成,为小质量原行星盘的起源提供新解释。
2024-04-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA chemical survey of disk-outflow sources in Taurus (ALMA-DOT) VII: the layered molecular outflow from HL Tau and its relationship with the ringed disk
INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所阿切尔菲天文台);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空间与行星学研究所);INAF – Istituto di Radioastronomia(意大利国家天体物理研究所射电天文研究所);PSL University, Sorbonne Université, Observatoire de Paris, LERMA(巴黎文理研究大学索邦大学巴黎天文台地球宇宙物理学和化学实验室)
ALMA研究HL Tau的分层分子出流及其与环状盘的关系,揭示风与盘结构的关联,提出磁不稳定性可能形成环状盘系统。
2025-11-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Nascent Embedded-protostar Survey in Taurus (NEST) I: Protostellar Multiplicity
National Radio Astronomy Observatory(国家射电天文台);University of Virginia(弗吉尼亚大学);Space Science Institute(太空科学研究所);University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);SKA Observatory(平方公里阵列望远镜观测站);University of Arizona(亚利桑那大学)
本研究通过ALMA与VLA观测结合档案数据,统计金牛座原恒星多重性,发现其多重性显著高于猎户座、英仙座,暗示金牛座保留更多原始多重系统,且存在两种不同形成途径。
2026-08-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Dynamical stellar masses of pre-main sequence stars in Lupus and Taurus obtained with ALMA surveys in comparison with stellar evolutionary models
我们分析了档案分子线数据的前主序(PMS)恒星在狼疮和金牛座恒星形成区域获得ALMA调查的整合时间为几分钟,每个源。我们将$^{13}$ CO和C $^{18}$ O(J = 2-1 & 3-2)以及CN(N = 3-2,J = 7/2-5/2)谱线的数据进行叠加以提高信噪比,并测量了67颗PMS星中45颗星的星周盘开普勒自转质量。测量的动态恒星质量进行了比较,从光谱测量与7个不同的恒星演化模型估计的恒星质量。我们发现Feiden(2016)的磁性模型提供了$0.6~M_{\odot}\leq M_{\star} \leq 1.3~M_{\odot}$质量范围内恒星质量的最佳估计,与动力学质量的偏差为$<$ 0.7 $σ$,而所有其他模型都低估了该质量范围内恒星质量的20%至40%。在$<0.6~M_{\odot}$的质量范围内,用Feiden(2016)的磁性模型估算的恒星质量存在较大偏差($>2σ$),以及Siess等人(2000)的其他非磁性恒星演化模型,Baraffe et al.(2015)和Feiden(2016)显示出与动力学质量更好的一致性,偏差为1.4 $σ$至1.6 $σ$。我们的研究结果表明,这些恒星演化模型的准确性的质量依赖。
2020-12-14 astro-ph.SR
An ALMA Continuum Survey of Circumstellar Disks in the Upper Scorpius OB Association
我们目前ALMA 880微米连续观测的20 K和M-型恒星在上天蝎座OB协会,周围的原行星盘。这些数据被用来测量恒星年龄为5- 1100万年的低质量恒星(0.1-1.6 Msun)周围的尘埃含量。在880微米的尘埃连续体中检测到13个来源,其浓度大于3 sigma,推断尘埃质量在0.3到52 Mearth之间。在质量更大的恒星周围,尘埃质量往往更高,但意义是微不足道的,因为没有相关性的概率是p ~ 0.03。通过比较上斯科观测结果与已发表的金牛座分子云II级阶段约1-2百万年恒星周围圆盘的连续测量结果,评估了圆盘中尘埃含量的演变。虽然上斯科盘的尘埃质量平均低于金牛座,但尘埃质量分布的任何差异在小于3sigma时都是显着的。对于质量在0.49 Msun和1.6 Msun之间的恒星,上天蝎座的尘埃盘中的平均尘埃质量比金牛座低,Delta log M尘埃= 0.44 +/-0.26。
2014-04-01 astro-ph.SR
Substructures in Compact Disks of the Taurus Star-forming Region
本文重新分析金牛座恒星形成区12个紧凑原行星盘的ALMA观测数据,通过直接拟合可见度发现其中6个存在次结构,并基于行星-盘相互作用模拟计算了潜在行星质量,发现年轻行星出现率在海王星质量附近达峰值,与微透镜和直接成像巡天结果一致。
2023-05-10 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Dual-Wavelength ALMA Observations of Dust Rings in Protoplanetary Disks
我们介绍了新的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)观测金牛座的三个原行星盘在2.9\,mm和比较与以前的1.3\,mm的数据都在角分辨率为$\sim0.''1$(15\,au的金牛座的距离)。在单环盘DS Tau,双环盘GO Tau和多环盘DL Tau中,在两个波长处检测到相同的环,径向位置从50到120 μ m。为了量化的粉尘排放形态,所观察到的vibrium建模与径向强度分布的参数处方。圆盘外半径取为模型强度分布中包围的总通量的95%,在三个圆盘的两个波长处是一致的。尘埃演化模型表明,尘埃捕获在当地的压力最大值在外盘可以解释所观察到的模式。尘埃环大部分尚未解决。在DS Tau中边缘解析的环在较长波长处显示出一个暂时较窄的环,这是有效的尘埃捕获所预期的观测特征。光谱指数($α_{\rm mm}$)向外增加,并表现出局部最小值,对应于尘埃环的峰值,表明在整个磁盘的颗粒特性的变化。尘埃环中较低的光学厚度($τ\sim$在2.9mm处为0.1- 0.2,在1.3mm处为0.2- 0.4)表明,尘埃环中的颗粒可能已经生长到毫米大小。原行星盘中无处不在的尘埃环改变了尘埃颗粒的整体动力学和演化,可能为新一代行星形成铺平了道路。
2020-06-04 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Small and Large Dust Cavities in Disks around mid-M Stars in Taurus
本文利用ALMA高分辨率观测分析金牛座6个中M型星周围星盘,发现多样大小的尘埃空腔,并结合可见度建模与SED拟合探讨其成因及恒星质量依赖。
2024-02-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
The centimeter emission from planet-forming disks in Taurus
本研究利用VLA观测金牛座21个源的厘米波辐射,发现自由-自由辐射与尘埃辐射并存,且尘埃辐射在2厘米处仍显著,揭示盘辐射在高达3毫米处光学厚,为行星形成盘研究提供新视角。
2025-01-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Resolved ALMA continuum image of the circumbinary ring and circumstellar disks in the L1551 IRS 5 system
L1551 IRS 5是一个类似于FUor的天体,位于金牛座恒星形成区。我们目前ALMA 1.3毫米连续观测使用广泛的基线。观测恢复了组成该系统的两个环星盘,并首次解析了环双星环。我们使用简单的模型确定了拱星盘的几何形状和估计的质量下限。我们计算了两个拱星盘总质量的下限。从图像中减去两个环星盘模型后,残差显示出清晰的环双星环。使用辐射转移模型,我们表明,几何效应可以解释一些环中发现的亮度不对称性。其余的特征被解释为尘埃密度的增强。
2019-08-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Modeling the Protoplanetary Disks of Two Brown Dwarfs in the Taurus Molecular Cloud
测量褐矮星周围原行星盘的性质对于理解褐矮星及其行星同伴的形成至关重要。我们提出了CFHT Tau 4和2 M0444的模型,这两颗棕矮星在金牛座分子云中具有原行星盘。通过结合建模的光谱能量分布和ALMA图像,我们得到这些对象的磁盘半径和质量,这些参数可以用来约束褐矮星的形成和行星形成,分别。我们发现CFHT Tau 4周围的圆盘质量为0.42 M $_{Jup}$,半径为80 au;我们发现2 M 0444的圆盘质量为2.05 M $_{Jup}$,半径为100 au。这些半径是更一致的理论模拟预测的褐矮星形成通过不受干扰的冷凝从质量水库比那些预测的喷射从形成区域。此外,2 M 0444的盘质量表明,在这个盘中可能有行星形成,尽管2 M 0444的盘质量可能不足以形成行星。这里测量的磁盘属性提供了限制褐矮星形成的理论模型和它们的行星同伴的形成。
2019-05-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Search for Alignment of Disk Orientations in Nearby Star-Forming Regions: Lupus, Taurus, Upper Scorpius, $ρ$ Ophiuchi, and Orion
原行星盘方向之间的空间相关性携带着关于多个恒星形成过程的物理学信息。我们选择附近的五个恒星形成区域,包括一些原行星盘的空间分辨图像与ALMA和HST,并寻找磁盘轴的相互对齐。具体来说,我们应用柯伊伯检验来检查位置角(PA:从北方逆时针测量的投影盘椭圆的长轴的角度)分布的统计均匀性。位于恒星形成区域的盘,除了狼疮云,没有显示出任何对齐的特征,支持随机取向。然而,在狼疮场的一个子区域狼疮III云中,PA的光谱测量的16个圆盘的旋转轴表现出弱的和可能的偏离在$2σ$水平上的随机分布,并且16个圆盘的倾斜角也是不均匀的。此外,在狼疮III云中的盘PA的平均方向是平行于其细丝结构的方向,并近似垂直于磁场方向。我们还确认了鲁棒性的估计PA狼疮云通过比较不同的观察和估计的基础上,包括稀疏建模的三种不同的方法。没有显着的磁盘取向对齐是一致的磁盘角动量的湍流起源。需要进一步的观测来证实/证伪狼疮III云中可能的圆盘排列。
2020-07-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Observational constraints on disc sizes in protoplanetary discs in multiple systems in the Taurus region. II. Gas disc sizes
多恒星系统的形成是恒星形成过程的自然副产品,它对原行星盘的性质和行星形成的影响仍有待充分了解。到目前为止,还没有详细的统一的研究气体排放的样本的原行星盘周围的多个恒星系统已经进行。在这里,我们分析了新的ALMA观测在$\sim$ 21 AU分辨率的分子CO气体排放目标光盘在8个多恒星系统的金牛座恒星形成区域。$^{12}$ CO气体排放在所有初级和七个同伴中被检测到。有了这些数据,我们估计的倾斜度和位置角的所有小学光盘和五个二级或三级光盘,并测量这些对象的气体盘半径与空间分辨的零阶矩图像上的累积通量技术。当考虑半径包括95%的流量作为度量,估计的气体盘大小在多个恒星系统被发现是平均$\sim 4.2$倍大于尘埃盘的大小.这一比例高于最近在更孤立和单一的系统中发现的比例。而当考虑68%通量的半径时,多圆盘和单圆盘的比值分布没有差别。这种差异是由于在多个恒星系统中观察到的外部尘埃盘的急剧截断。测量的气体盘的大小是一致的潮汐截断模型在多个恒星系统假设的偏心率$\sim0.15$ - $0.5$,在典型的二元系统中的预期。
2022-01-10 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Temperature structures of embedded disks: young disks in Taurus are warm
年轻恒星周围的气体和冰的化学成分决定了行星的整体组成。与原行星盘(II类)相反,仍然嵌入其出生包层(0类和I类)的年轻盘被预测太温暖,CO无法冻结,正如L1527 IRS的观测所证实的那样。为了确定年轻的磁盘是否通常比它们更进化的对应物更温暖,我们用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)观察了金牛座的五个年轻(0/I类和I类)磁盘,以$0.48^{\prime\prime} \times 0.31^{\prime\prime}$分辨率瞄准C $^{17}$ O $2-1$,H $_2$ CO $3_{1,2}-2_{1,1}$,HDO $3_{1,2}-2_{2,1}$和CH $_3$ OH $5_K-4_K$跃迁。这些物种的不同冻结温度使我们能够推导出全球温度结构。在所有盘中检测到C $^{17}$ O和H $_2$ CO,在内部$\sim$ 100 au中没有CO冻结的迹象,并且CO丰度接近于$\sim$ 10 $^{-4}$。H $_2$ CO发射起源于两个边缘上圆盘的表面层,如IRAS~04302+2247中特别美丽的V形发射图案所证明的。未检测到HDO和CH $_3$ OH,柱密度上限比热芯低100倍以上。因此,年轻的磁盘被发现比太阳类似物周围更进化的原行星盘温暖,没有CO冻结(或仅在$\gtrsim$ 100 Au磁盘的最外部分)或CO处理。然而,它们不像爆发源周围的热…
2020-08-18 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
GIARPS High-resolution Observations of T Tauri stars (GHOsT). IV. Accretion properties of the Taurus-Auriga young association
在GIARPS@TNG金牛座T星高分辨率观测(GHOsT)项目的框架内,我们研究了金牛座-御夫座恒星形成区(SFR)的37颗经典金牛座T星的吸积特性,目的是表征它们与中心恒星,喷流和盘风以及全球盘结构的特性之间的关系,并与补充ALMA millimiter观测协同作用。我们推导出恒星的参数,光学面纱,吸积光度($\rm L_{acc}$)和质量吸积率($\rm \dot M_{acc}$)在一个均匀和自洽的方式使用高分辨率光谱获得的国家伽利略望远镜与HARPS-N和GIANO摄谱仪,并根据同期的低分辨率光谱和光度辅助观测通量校准。提供了金牛座样本的$\rm L_{acc}$ - $\rm L_{\star}$、$\rm \dot{M}_{acc}$ - $\rm M_{\star}$和$\rm \dot{M}_{acc}$ - $\rm M_{disk}$关系,并与狼疮和Chamaeleon I的同时期SFR进行了比较。我们的研究结果表明,同时光学和近红外高分辨率光谱的潜力,同时提供精确的测量恒星和吸积/风的年轻恒星的属性。
2022-10-11 astro-ph.SR
On dust evolution in planet-forming discs in binary systems. II -- Comparison with Taurus and $ρ$ Ophiuchus (sub-)millimetre observations: discs in binaries have small dust sizes
最近在双星或更高阶的多恒星系统中发现的系外行星引发了对恒星聚合中原行星盘研究的新兴趣。在这里,我们专注于盘固体,因为它们构成了系外行星组装的水库,并主导了(亚)毫米盘观测。这些观测结果表明,双星系统中的盘比孤立系中的盘更暗、更小。此外,盘尘埃的大小是一致的潮汐截断只有当它们的轨道非常偏心的双星。在之前的研究中,我们发现恒星伴星的存在加速了固体的径向迁移,缩短了圆盘的寿命,并对行星形成提出了挑战。在本文中,我们面对我们的理论和数值结果与观测:光盘尘埃通量和大小从我们的模型计算ALMA波长和金牛座和$ρ$蛇夫座数据进行比较。理论和观测之间的一般协议被发现。特别是,我们表明,尘埃盘的尺寸一般小于二进制截断半径由于晶粒生长和径向漂移的综合影响:因此,小光盘尺寸不需要令人难以置信的高偏心率来解释。此外,所观察到的二进制光盘兼容内$1σ$与二次通量半径相关性类似的单星光盘,并显示出密切的匹配模型。然而,观测样本的解决二进制盘仍然是小的,需要更多的数据得出更强大的结论通量半径相关性,以及它如何取决于二进制属性。
2021-07-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observational constraints on dust disk sizes in tidally truncated protoplanetary disks in multiple systems in the Taurus region
恒星多样性对行星形成盘演化的影响仍然是争论的主题。在这里,我们提出和分析磁盘结构周围的10个多恒星系统,包括在一个公正的,高空间分辨率的调查进行ALMA的32原行星盘在金牛座恒星形成区域。在前所未有的空间分辨率~0.12”,我们探测和空间解析所有主要恒星周围的磁盘,以及8个二级和一个三级恒星周围的磁盘。多恒星系统周围的尘埃半径小于相同恒星质量范围内和同一区域内的单恒星周围的尘埃半径。在多个恒星系统中的磁盘也显示了一个陡峭的衰减毫米连续辐射的外半径比磁盘周围的单星,暗示的影响,潮汐截断盘的形状在多个系统。然而,只有当双星的偏心率相当高(通常>0.5),或者观测到的尘埃半径比气体半径小两倍,就像孤立系的典型情况一样,观测到的尘埃盘半径和观测到的恒星分离之间的比值才与潮汐截断效应的分析预测相一致。要解决这个问题,需要对多恒星系统中的气盘气体发射进行类似的高分辨率研究。
2019-07-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Measurement of Circumstellar Disk Sizes in the Upper Scorpius OB Association with ALMA
我们提出了详细的建模的气体和尘埃的空间分布在57拱盘在上天蝎座OB协会观察ALMA在亚毫米波长。我们拟合幂律模型的尘埃表面密度和CO $J$ = 3-2的表面亮度来测量这些磁盘中的尘埃和气体的径向范围。我们发现,这些磁盘是非常紧凑的:25个最高的信号-噪声磁盘具有21 au的中值尘埃外半径,假设$R^{-1}$尘埃表面密度分布。我们在大多数样品中缺乏CO检测与这些小圆盘大小一致,假设尘埃和CO具有相同的空间分布。在我们的样本中,有七个尘埃和CO半径受到很好的约束,其中四个似乎在CO中延伸得更多,尽管这可能只是由于CO的光学深度更高。将上斯科的结果与最近对金牛座,蛇夫座和狼疮的尘埃盘的分析进行比较表明,上斯科的尘埃盘可能比年轻的尘埃盘小$\sim3$倍,尽管我们告诫说,需要对所有区域的数据进行更统一的分析。我们讨论了这些结果对磁盘演化的影响。
2017-11-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Brown dwarf disks with ALMA
我们目前的ALMA连续谱和谱线数据在0.89毫米和3.2毫米的三个磁盘周围的年轻棕矮星和非常低质量的恒星在金牛座恒星形成区。尘埃的热发射检测和空间分辨的所有三个磁盘,而CO(J=3-2)的排放被认为是在两个磁盘。我们分析了尘埃中的连续谱,并对尘埃盘的物理结构进行了约束。我们的分析结果表明,这些盘相对较大,最小的一个外半径约为70 AU。推断出的磁盘半径,径向档案的尘埃表面密度和磁盘中心的物体质量比的范围内发现磁盘周围更大的年轻恒星。我们从我们的观察毫米尘埃不透明度的波长依赖性。在所有三个圆盘中,数据都与至少毫米大小的颗粒的存在相一致,这也是在年轻恒星周围的圆盘中发现的,并证实了向微行星固体生长的早期阶段也发生在非常低质量的物体周围。我们讨论了我们的研究结果的影响模型的固体演化的原行星盘,提出的主要机制形成的褐矮星和非常低质量的恒星,以及在非常低质量的物体周围发现岩石和巨行星的潜力。
2014-06-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
The first ALMA survey of protoplanetary discs at 3 mm: demographics of grain growth in the Lupus region
我们提出了第一个ALMA调查的原行星盘在3毫米,目标是36个年轻的恒星天体在狼疮恒星形成区的深度观测(灵敏度20 - 50微焦/梁)在~0.35 "的分辨率(~50 au)。建立在以前的ALMA调查在0.89和1.3毫米,观察了完整的样本II类光盘在狼疮在一个相当的分辨率,我们的目标是评估在相对年轻的狼疮地区的晶粒生长水平。我们测量3毫米的综合通量,从中我们得出磁盘平均1 - 3毫米的光谱指数。我们发现,所观察到的狼疮光盘的平均光谱指数是$α_\mathrm{1-3 mm}=2.23\pm0.06$,在所有情况下$α_\mathrm{1-3 mm}<3.0$,具有较大的光谱指数在最亮的光盘和过渡光盘的趋势。此外,我们发现,在狼疮光盘的光谱指数的分布是统计上无法区分的金牛座和蛇夫座恒星形成的地区。假设发射是光学薄,低值$α_\mathrm{1-3 mm}\leq 2.5$测量的大多数光盘可以解释与存在的颗粒大于1毫米。在样品中的微弱光盘的观察可以解释不调用大颗粒的存在下,即通过混合物的光学薄和光学厚的小颗粒的发射。然而,明亮的(通常是大的)光盘确实不可避免地需要毫米级颗粒的存在,以便具有真实的质量。基于光盘质量的论点,我们的研究结果挑战以前的说法,光学厚的子结构的存在可能是一个普遍的解释经验毫米级的大小,在0.89毫米的光度相关性。
2021-06-23 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The VLA/ALMA Nascent Disk and Multiplicity (VANDAM) Survey of Orion Protostars VI. Insights from Radiative Transfer Modeling
我们提出了马尔可夫链蒙特卡罗辐射转移建模的联合ALMA 345 GHz和光谱能量分布数据集的样本97个原恒星盘从VLA和ALMA新生磁盘和猎户座原恒星的多重性调查。从这个模型中,我们得到磁盘和信封属性为每个原恒星,使我们能够检查大量的年轻原恒星的人口属性。我们发现,磁盘是小的,与$ 29.4^{+ 4.1}_{- 2.7}$ au和$ 5.8^{+ 4.6}_{- 2.7}$ M $_{\oplus}$中位尘埃半径。我们没有发现统计上的显着差异的大部分属性的0类,I类,和平坦的频谱源的信封灰尘质量和倾斜除外。倾角之间的区别表明,0/I类/平谱系统可能很难与原恒星的演化状态唯一联系起来。当与金牛座的II类盘尘埃质量从类似的辐射转移模型进行比较时,我们进一步发现,盘尘埃质量从0类到II类盘减少的趋势不再存在,尽管由于恒星形成区域和建模技术的差异,这种比较是否公平仍不清楚。此外,我们所模拟的圆盘在广义上是引力稳定的。最后,我们比较磁盘的质量和半径与磁盘形成的模拟,并发现磁流体动力学效应可能是重要的再现所观察到的属性的磁盘。
2022-02-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Dissecting the dust distribution and polarization around two B213 young stellar objects with ALMA
Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC)(太空科学研究所);ICREA(加泰罗尼亚高级研究院);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、天体物理学与信息数学研究所);Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚空间研究所);INAF – Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台);Liant(利安特公司);Department of Physics, Nagoya University(名古屋大学物理学部)
利用ALMA观测揭示了两个年轻恒星周围尘埃分布与偏振特征,发现从磁性对齐颗粒到自散射的过渡,揭示了尘埃生长和磁场形态的变化。
2026-01-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Nascent Embedded-protostar Survey in Taurus (NEST) II: Measuring Dust Mass, Disk Size, and Gas Mass
University of Virginia(弗吉尼亚大学);National Radio Astronomy Observatory(美国国家射电天文台);Space Science Institute(空间科学研究所);University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);SKA Observatory(平方公里阵列射电望远镜观测站);University of Arizona(亚利桑那大学);National Sun Yat-Sen University(国立中山大学);National Taiwan Normal University(台湾师范大学)
本研究针对金牛座26个原恒星盘系统,利用ALMA与VLA观测及CO同位素体建模,测量了不同波段下的尘埃、气体质量与盘尺寸,明确了金牛座原恒星盘的相关特性及气体尘埃比范围。
2026-08-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
The ALMA Lupus protoplanetary disk survey: evidence for compact gas disks and molecular rings from CN
氰化物自由基CN在原行星盘中含量丰富,其线通量通常与$^{13}$ CO的线通量相当。我们试图从94个II类磁盘的狼疮恒星形成区域的CN排放的特点,比较它在其他地区的观测,并解释我们的观察与网格模型。CN的发射形态进行了讨论的两个原始磁盘,Sz 71和Sz 98,并更详细地建模。ALMA观察到狼疮盘中CN N=3-2的敏感性优于先前的调查。使用物理化学代码DALI构建的模型研究了无(尘埃)亚结构圆盘中氯化萘的积分通量和分辨排放。我们发现CN N=3-2是明亮的,并在38%的源中检测到,但其盘积分通量与$^{13}$ CO或连续通量并不强相关。与前ALMA单碟调查相比,没有发现在狼疮和金牛座御夫座CN通量分布的显着差异,虽然$ρ$蛇夫座磁盘可能是微弱的平均。我们发现环形CN发射峰半径约50 AU在两个解决磁盘。我们的结论是,很大一部分的来源是微弱的CN,只有指数气体表面密度截止在$R_{c} \leq 15$ AU可以调和观测模型。这是第一个观测证据,这样一个紧凑的气体盘人口在狼疮。CN的绝对强度和发射形态再现DALI模型,而不需要任何连续子结构,它们是无关的CO雪线的位置。这些观测和这些环的成功建模提供了一个新的探测盘的结构和条件,特别是他们的入射紫外辐射场,如果盘的大小是由数据确定的。
2018-11-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Size and structures of disks around very low mass stars in the Taurus star-forming region
我们的目标是估计,如果结构,如腔,环,和差距,是常见的VLMS周围的磁盘和测试模型的结构形成在这些磁盘。我们还旨在比较VLMS周围圆盘中气体和尘埃排放的径向范围,这可以让我们了解径向漂移。我们使用ALMA波段7($\sim 340\,$ GHz)以$\sim0.1''$的分辨率研究了金牛座恒星形成区VLMS周围的六个盘。之所以选择这些目标,是因为它们在恒星质量范围内的盘状尘埃含量很高。我们的观测解决了所有磁盘中的磁盘尘埃连续体。此外,我们检测到的$^{12}$ CO($J=3-2$)发射线在所有的目标和$^{13}$ CO($J=3-2$)在六个源中的五个。的角分辨率允许检测尘埃亚结构中的三个的六个磁盘,我们研究了使用UV建模。在恒星MHO1,6(M5.0)和CIDA1,1(M4.5)周围的盘中观察到中心空洞,而我们在J0433周围有一个多环盘的试探性探测。需要质量为$0.1\sim0.4\,M_{\rm{Jup}}$的单个行星。另外三个没有观察到结构的圆盘是我们样本中最紧凑和最模糊的。$^{12}$ CO和$^{13}$ CO的发射比尘埃的连续发射在我们的样品的所有磁盘更广泛。当使用$^{12}$ CO发射来确定气盘延伸$R_{\rm{gas}}$时,在我们的样品中$R_{\rm{gas}}/R_{\rm{dust}}$的比率从2.3变化到6.0,这与在不存在子结构的情况下在VL…
2020-12-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tracing large-scale structures in circumstellar disks with ALMA
行星被认为是在拱星盘中形成的。行星的引力势能扰动了盘,并在盘的密度分布中导致了特征结构,即螺旋波和间隙。我们进行了大尺度的参数研究,这些行星诱导的结构在拱星盘ALMA的可观测性。在HD和MHD模拟的基础上,我们计算了这些系统的盘温度结构和(亚)mm图像。这些被用来获得模拟ALMA图像。由于金牛座中经常出现合适的物体,我们将注意力集中在140 pc的距离和20°的方位角上。探索的星盘行星配置范围包括6个HD模拟(包括磁场和不同的行星质量),9个磁盘大小,15个总磁盘质量,6个不同的中心恒星,和两个不同的粒度分布。在几乎所有的尺度上,特别是在几个天文单位的尺度上,ALMA能够追踪行星-磁盘相互作用或磁场对0.4至2.0 mm波长范围的影响引起的磁盘结构。在大多数情况下,最佳角分辨率受到灵敏度的限制。然而,在原行星盘的典型质量范围内(0.1- 0.001 Msun),盘的质量对可观测性的影响很小。在信噪比大于3的条件下,可以分辨出低至2.67 e-6 Msun的星盘和由M_p/M_s = 0.001的行星在2.67 e-4 Msun的星盘中引起的迹隙。中心恒星对间隙的可观测性以及盘中尘埃的最大粒度有重大影响。一般来说,在我们的MHD模型中更有可能追踪行星引起的间隙,因为在磁场存在下,间隙更宽。我们还发现,磁共振成像产生的纬向流在磁盘的再发射辐射,这是可观察到的ALMA的间隙状结构。
2012-12-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Protoplanetary Disks in $ρ$ Ophiuchus as Seen From ALMA
我们对蛇夫座$ρ$分子云中49颗前主序星周围的拱星物质进行了高角分辨率($\sim 0.2^{\prime\prime}$)、高灵敏度($σ\sim 0.2$ mJy)的870 $μ$ m连续谱观测。由于大多数毫米仪器都位于北半球,因此这是对该云的星周盘内容进行的最大规模的高分辨率毫米波调查。我们调查的49个系统包括63颗恒星,我们检测磁盘与29个单源,11个二进制,3三重系统和4个过渡磁盘。我们提出这些系统的通量和半径分布,特别是,这是第一次提出一个合理完整的概率分布的磁盘半径在毫米波长。我们还比较了这些原行星盘的流量分布与金牛座御夫座分子云的磁盘人口。我们发现,磁盘中的二进制都显着较小,有更少的流量比孤立的恒星周围的同行。我们计算截断计算我们的二进制源,发现这些磁盘太小,已受到潮汐截断和一些解释。最后,我们的调查发现了3个候选的空白磁盘,其中之一是一个新发现的过渡盘,在现有的观测中没有红外过量下降的迹象。
2017-11-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Multi-scale Dust Polarization and Spiral-like Stokes-I Residual in the Class I Protostellar System TMC-1A
我们利用亚毫米波阵(SMA)和阿塔卡玛大型毫米波/亚毫米波阵(ALMA)分别以~3”和~0.3”的角分辨率观测了金牛座分子云中的I类原恒星TMC-1A。ALMA观测还包括CO、13 CO和C 18 O J=2-1谱线。SMA观测跟踪磁场在1000-AU规模,其方向既不平行,也不垂直于流出方向。应用Davis-Prasekhar-Fermi方法对SMA偏振角色散进行了计算,得到TMC-1A包线中的场强为1-5 mG。这与将径向下落速度降低到观测值所需的场强一致,该观测值基本上小于局部自由下落速度。ALMA偏振观测包括两个不同的分量-中央分量和南北分量。中心分量显示在磁盘短轴的偏振方向是方位角,这表明在TMC-1A磁盘的灰尘自散射。北/南分量位于流出轴上,偏振方向与流出方向一致。我们讨论了这种极化结构的可能起源,包括由环形磁场的晶粒排列和由气体流出的机械排列。此外,我们发现了一个螺旋状的总强度(斯托克斯I)的剩余首次。C18 O的发射表明,螺旋状结构中的物质以当地开普勒速度的20%的速度下落。
2021-07-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
EPISODE III: The Nested Jet/Outflow Morphology of EC 53 Revealed by JWST and ALMA
Seoul National University(首尔大学);Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天文学与空间科学研究所);NRC Herzberg Astronomy and Astrophysics(NRC赫茨伯格天文学与天体物理学研究所);University of Victoria(维多利亚大学);Peking University(北京大学);STScI(太空望远镜科学研究所)
利用JWST和ALMA观测揭示EC 53喷流和喷出物的嵌套结构,发现热原子与分子气体的空间和运动学分层,支持MHD盘风模型预测。
2026-02-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Brown dwarf disks with ALMA: evidence for truncated dust disks in Ophiuchus
对年轻棕矮星周围的盘的性质的研究可以为这些非常低质量的物体的形成以及在它们周围形成行星系统的可能性提供重要线索。根据近红外和中红外研究,褐矮星周围存在温暖的尘埃盘是众所周知的。对寒冷外盘的高角分辨率观测是有限的;我们使用ALMA试图对$ρ$ -Oph恒星形成区的年轻棕矮星进行第一次调查。在我们的样本中,所有17个年轻的棕矮星都是在890 $μ$ m处以$\sim0.\!^{\prime\prime}5$角分辨率连续观测到的。我们的观察的灵敏度被选择用于检测灰尘的$\sim0.5$ M $_\oplus$。我们在11个圆盘中探测到连续辐射($\sim65$占总数的%),估计探测到的圆盘中尘埃的质量范围从$\sim0.5$到$\sim6$ M $_\oplus$。这些盘状质量意味着褐矮星周围的行星形成可能相对罕见,并且在一些褐矮星周围发现的超木星质量伴星可能是双星系统形成的结果。我们发现的证据表明,在$ρ$ -Oph的两个最明亮的磁盘有尖锐的外缘R<~25 AU,在金牛座褐矮星周围的磁盘。这种差异可能表明,$ρ$ -Oph中的不同环境可能导致磁盘属性的显著差异。对棕矮星和太阳质量系统的M $_{disk}$ /M $_\ast$比值的比较也显示了棕矮星可能存在的质量亏损,这可能支持在亚恒星区域动力学截断盘的证据。这些发现仍然是试验性的,需要通过研究褐矮星周围的气体盘和对更大质量恒星周围…
2016-06-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
Tracing Molecular Stratification within an Edge-on Protoplanetary Disk
通过对不同临界密度和形成途径的分子种类进行采样,对边缘上的原行星盘进行高分辨率观测,为追踪原行星盘的垂直化学和物理结构提供了机会。基于亚弧秒分辨率阿塔卡玛大毫米波阵列(ALMA)档案数据的边缘上飞碟磁盘(2 MASS J16281370-2431391)的分析,我们建立了垂直和径向分化的磁盘CN发射区域相对于那些$^{12}$ CO和CS,我们模拟的磁盘物理条件,CN的排放产生。我们证明,磁盘$^{12}$ CO(2-1),CN(2-1),和CS J=5-4的发射区的比例高度下降以上的中平面,使12 CO,CN,和CS跟踪层的密度增加,温度降低。我们发现,在半径> 100 au的中心恒星,CN的排放主要来自中间层,而在磁盘的内部区域,CN似乎出现从层更接近中平面。我们调查磁盘的CN发射区域内的物理条件,以及CN激发温度和柱密度的范围内,通过RADEX非LTE建模的三个最亮的CN超精细线。在磁盘中面附近,我们在相对较低的T $_{kin}$(~12 K)下获得密度nH 2 ~10 $^{7}$ cm $^{-3}$,我们发现CN是热化的,而亚热,非LTE条件似乎获得CN发射从较高(中间)磁盘层。我们考虑是否以及如何特定的空间位置和激发条件的CN发射飞碟可以与CN生产的管辖,径向和垂直方向,由辐射的磁盘的X射线和UV光子从中央恒星的照射程度。
2020-12-18 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA reveals a large structured disk and nested rotating outflows in DG Tau B
我们目前的阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)波段6观测在14-20 au的空间分辨率的磁盘和CO(2-1)流出的I类原恒星DG Tau B在金牛座。尘埃盘非常大,尘埃连续体(R $_{\rm eff,95\%}$ =174 au)和CO(R $_{CO}$ =700 au)都是如此。它显示了开普勒旋转周围的1.1 $\pm$ 0.2 M $_{\odot}$中心恒星和两个尘埃排放隆起$r$ = 62和135 au。这些结果证实,大型结构盘可以形成在早期阶段,剩余的下降仍在进行中。红移的CO流出在高速显示出惊人的空心锥形态出3000 AU与剪切样的速度结构内的锥壁。这些壁与散射光腔重合,它们似乎植根于$<$ 60 au的盘中。我们确认他们的全球平均旋转在同一意义上的磁盘,具有特定的角动量$\simeq$ 65 AU \kms。1.7-2.9 $\times$ 10 $^{-7}$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$的质量通量率是35 $\pm$的10倍。我们还检测到一个更广泛和更慢的流出组件周围的内部锥形流,这也在相同的方向旋转的磁盘。因此,我们的ALMA观测表明,内锥壁,和相关的散射光腔,不跟踪界面与下落的材料,这是被限制到更广泛的角度($> 70^{\circ}$)。锥形壁的性质暗示了一个偶发的内部喷流或风与外部盘风之间的相互作用,或一个大规模的盘风起源于2-5天文单…
2020-01-27 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.space-ph
Sensitive survey for 13CO, CN, H2CO, and SO in the disks of T Tauri and Herbig Ae stars II: Stars in $ρ$ Oph and upper Scorpius
我们试图确定磁盘的分子组成的年轻低质量恒星周围的$ρ$ Oph地区,并比较我们的结果与金牛座御夫座地区进行了类似的研究。我们使用IRAM 30米望远镜在位于$ρ$ Oph和上天蝎座地区的29颗金牛座T星中进行了CN N=2-1的灵敏搜索。同时观察到$^{13}$ CO J=2-1,以提供与周围分子云混淆程度的指示。带通还包含邻位H $_2$ CO的两个跃迁,SO的一个跃迁和C $^{17}$ O J=2-1线,其提供关于发射性质的补充信息。$^{13}$ CO甚至C $^{17}$ O中的分子云污染是普遍存在的。氯化萘的检出率似乎低于金牛座区域,仅检出了四个来源(三个可归因于气盘)。H $_2$ CO的发射被发现更频繁,但似乎一般是由于周围的云。比金牛座更弱的发射可能表明$ρ$ Oph区域的平均磁盘大小比金牛座云小。化学模拟表明,$ρ$ Oph中预期的较高盘温度在降低CN丰度方面发挥了直接作用。较高的粉尘温度有助于将氯化萘转化为挥发性较低的形式。在这样一个年轻的地区,CN不再是一个简单的,灵敏的磁盘示踪剂,和其他示踪剂的观测和足够高的分辨率与ALMA探测气盘人口。
2015-04-17 astro-ph.SR
ALMA Observations of Polarized 872 $μ$m Dust Emission from the Protostellar Systems VLA 1623 and L1527
我们提出了高灵敏度($σ_I\sim0.2-0.5$ mJy,$σ_{QU}\sim0.05$ mJy),高分辨率(0.12-0.2角秒)的观测偏振872 $μ$ m尘埃排放的年轻多系统VLA 1623在$ρ$蛇夫座和原恒星L1527在金牛座。在$\sim1-3\%$水平上,我们探测到VLA 1623 A的拱星物质,即围绕VLA 1623 A的扩展开普勒盘,我们称之为VLA 1623 CB盘、VLA 1623 B、VLA 1623 W和L1527。我们在空间上将VLA 1623 A分解为两个源,VLA 1623 Aa和VLA 1623 Ab,它们被$\sim30$ au分开,位于开普勒环双星盘内半径为$\sim50$ au的空腔内,以及VLA 1623 W的边缘盘。发射的偏振角在每个原恒星源上是均匀的,几乎与每个圆盘的短轴重合。短轴和偏振角之间的偏移在$P\lesssim2\times10^{-4}$水平上不是均匀分布的。环绕VLA 1623 Aab的环双星盘是方位对称偏振的。每个紧凑的源的发射是部分光学厚($τ\gtrsim1$)在872 $μ$米,复杂的解释偏振涉及对齐的晶粒。我们发现的证据反对对齐的辐射通量在每个源,特别是在边缘上的VLA 1623 W和L1527。我们检测的偏振发射和VLA 1623 Aa,VLA 1623 Ab和VLA 1623 B的总强度之间的天体测量偏…
2018-05-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Alma Survey Of Circumstellar Disks In The Young Stellar Cluster IC 348
我们提出了一个1.3毫米的连续测量的年轻(2-3万年)星团IC 348,这是在310 pc的距离,是由低质量恒星(M $_{\star}$ $\sim$ 0.1-0.6 M $_{\odot}$)为主。我们观察了136个II类源(光盘是光学厚的红外线)在0.8 $''$(200 AU)的分辨率与3 $σ$的灵敏度$\sim$ 0.45毫焦耳(M $_{\rm dust}$ $\sim$ 1.3 M $_{\oplus}$)。我们检测40个目标,并构建一个毫米连续光度函数。我们比较了IC 348的磁盘质量分布的年轻和老年地区,考虑到恒星质量的依赖。我们发现一个明确的演化盘质量从1到5-10万年。IC 348的盘质量显著低于金牛座(1- 300万年)和狼疮(1- 300万年),与Chamaleon~I(2- 300万年)和$σ$ Ori(3- 500万年)相似,显著高于上天蝎座(5 $-$ 1000万年)。在我们的样本中,大约有20个圆盘(星团成员的$\sim$ 5 $\%$)的估计质量(尘埃$+$气体)$>$ 1 M $_{\rm Jup}$,因此可能是星团中巨行星的前兆。一些质量最大的圆盘包括过渡对象,其内部不透明孔基于其红外SED。通过对96个未检测到的尘埃的叠加分析,我们发现这些盘具有典型的尘埃质量,仅为$\lesssim$ 0.4 M $_{\oplus}$,尽管它们的绝大多…
2018-05-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Perseus ALMA Chemical Survey (PEACHES). III. Sulfur-bearing species tracing accretion and ejection processes in young protostars
该研究基于PEACHES巡天对50个原恒星的含硫分子观测,发现SO/34SO比值可示踪内部高密度包层,SO2丰度受外部紫外辐射影响,且不同演化阶段SO2发射机制各异,揭示了硫化物在吸积与喷流过程中的示踪作用。
2023-09-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Resolved millimeter-dust continuum cavity around the very low mass young star CIDA 1
上下文过渡盘(transition disks,TD)是一种星周盘,其内部区域的尘埃含量非常低。TD在一小部分的磁盘轴承对象中观察到的年龄为1-10百万年。它们是研究盘中演化效应的重要实验室,从光蒸发到行星盘相互作用。目的。我们报道了在极低质量恒星CIDA 1(M $_{\star} \sim 0.1-0.2$ M $_{\odot}$)周围的盘中发现的一个大的内部尘埃空区。方法.我们使用ALMA连续观测887 $μ$ m,它提供了$0."21\times0."12$的空间分辨率($\sim$ 15 $\times$ 8 au,半径为140 pc)。结果数据显示一个尘埃环,半径为$\sim$ 20 au,是TD的典型特征。环中的发射由窄的高斯分布很好地描述。尘埃盘中的尘埃质量为$\sim$ 17 M $_{\oplus}$。CIDA 1是质量最低的恒星之一,具有清晰的毫米腔。与类似恒星质量的天体相比,它有一个相对巨大的尘埃盘(金牛座II类盘中只有不到%的$M_{\rm{disk}}/M_{\star}$比CIDA 1大)和非常高的质量吸积率(CIDA 1是有史以来观测到的$M_{\rm{disk}}/\dot M$最低值之一)。根据这些不寻常的参数,我们讨论了一些可能的机制,可以负责形成的灰尘腔(例如,光蒸发、死区、嵌入式行星、近距离双星)。我们发现,一个嵌入式行星的土星质量或接近…
2018-05-31 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ATOMS: ALMA Three-millimeter Observations of Massive Star-forming regions -XIII. Ongoing triggered star formation within clump-fed scenario found in the massive ($\sim1500$ $\rm M_\odot$) clump
电离反馈是否触发了大质量恒星的形成,这是一个备受争议的问题。使用ALMA 3毫米观测的空间分辨率为$\sim 0.05$ pc和质量灵敏度为1.1 $\rm M_\odot$束$^{-1}$在20 K,我们调查的恒星形成和电离反馈驱动的结构,一个团块规模的大规模($\gtrsim 1500$ $\rm M_\odot$)明亮的边缘云(BRC)与IRAS 18290 - 0924内的气体流动结构。只有当考虑电离气体的外部压缩时,此BRC才有约束。嵌入的核心和原恒星的小尺度($\lesssim1$ pc)的年龄序列沿电离辐射的方向被揭示,这表明通过辐射驱动的内爆(RDI)触发恒星形成。此外,附加气体结构向位于BRC中心的核心会聚,表明这些细丝正在向核心提供物质。从H $^{13}$ CO $^+$ $J=1-0$蓝色曲线得出的局部核心尺度质量流入率与附件质量流入率的数量级相同,约为1 $\rm M_\odot$ kyr $^{-1}$。一个光解离区(PDR)覆盖照射的团块表面检测到几个分子,如CCH,HCO $^+$,和CS,而这些分子的空间分布分层是不清楚的。CCH光谱的PDR可能表明光蒸发流离开团块表面的预计速度$\sim2$公里的$^{-1}$。我们的新观察表明,RDI伴随着一个集群馈送过程正在这个巨大的BRC中运行。这一组合过程是否适用于其他大规模金砖国家,值得通过专门的调查进…
2023-01-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA High-resolution Observation for the Transitional Disk around IRAS 04125+2902
本研究利用ALMA 6波段数据观测年轻凌日行星宿主系统IRAS 04125+2902,解析其过渡盘结构,发现内盘存在的迹象及内外盘约10°的不对准,揭示该系统动力学复杂性,为行星形成早期轨道演化提供线索。
2025-09-02 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Directly tracing the vertical stratification of molecules in protoplanetary disks
我们的目标是直接追踪多个分子示踪剂在原行星盘中发射面的垂直位置。我们的磁盘样本包括Elias 2-27、WaOph 6以及MAPS ALMA大型计划所针对的源。所研究的分子组包括各种过渡中的CO同位素,HCN,CN,H2 CO,HCO+,C2 H和c-C3 H2。垂直发射区域直接从通道图确定,实现通道发射的精确掩蔽,以恢复发射表面的垂直位置,即使在距离恒星较大的径向距离和低SNR线。在每个盘中获得4-10条线的发射层的垂直位置。IM Lup,HD 163296和MWC 480 12 CO和13 CO显示垂直调制,这是一致的尘埃间隙和运动学扰动。我们还提出了估计的气体压力标度高度的磁盘从MAPS样本。物理化学模型相比,我们发现很好的协议与CO同位素的垂直位置。在HD 163296 CN和HCN跟踪类似的中间层,对于其他磁盘,UV通量示踪剂和HCN和C2 H的垂直分布低于理论模型中预测的。HCN和H2 CO显示出高度结构化的垂直剖面,可能指示不同的形成途径。可以追踪多种分子种类的垂直位置,这些分子种类追踪各种各样的物理和化学盘特性。CO同位素的分布在宽范围的垂直高度$z/r = $ 0.5-0.05。其他分子线主要在$z/r \leq $ 0.15处发现。分子的垂直分层在某些系统中与理论一致,但不是在所有系统中,因此需要专门的化学物理模型来进一步研究和理解发射表面。
2022-10-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Multiple Disk Gaps and Rings Generated by a Single Super-Earth
我们调查了超级地球的观测特征(即,地球到海王星质量的行星)在其出生的气体和尘埃盘。结合两种流体的全球流体动力学模拟与辐射转移代码,我们计算的气体和亚毫米大小的尘埃在一个磁盘的超级地球扰动的分布,合成图像在近红外散射光和毫米波热连续直接与观测比较。在低粘度气体($α\lesssim10^{-4}$)中,超级地球在林德布拉德力矩的作用下,在其轨道的两侧打开两个环形间隙。这两个间隙和其相关的气体压力梯度导致尘埃颗粒被气体拖入三个环:一个环夹在两个间隙之间,两个环位于距离行星最远的间隙边缘。根据系统参数,单个行星可能会出现额外的环。阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)经过两小时的积分后,可以在尘埃连续体中探测到距离金牛座主星数十天文单位的双间隙,其角分辨率为~0”.03。环和间隙的特征存在于各种背景盘轮廓中,持续数千次轨道,并根据行星迁移的速度和方向改变其相对位置和尺寸。ALMA在HL Tau(D5和D 6)和TW Hya(37和43 AU)等系统中观察到了候选的双间隙;我们认为每个双间隙都是由一个超级地球在几乎无粘性的气体中雕刻的。
2017-05-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Velocity-resolved hot water emission detected toward HL Tau with the Submillimeter Array
利用Mauna Kea上的亚毫米波阵(SMA),在321.2GHz处观测到了H2- 16 O 102,9 - 93,6跃迁(Eup = 1863 K),该跃迁指向嵌入的低质量原恒星HL Tau。谱线质心相对于源速度蓝移了15 km/s,其半高宽为20 km/s。发射是暂时解决和延伸~3-4”在天空中(~2梁),或~500 AU的距离金牛座。速度偏移,以及在较小程度上的空间范围的排放,表明该线起源于原恒星喷流或风。这一结果表明,至少有一些水的排放观察到嵌入源,也许也磁盘源,与赫歇尔和斯皮策包含风或射流组件,这是至关重要的解释这些数据。这些用SMA进行的探路者观测为研究水排放的起源打开了一个新的窗口,例如ALMA,从而为水在原恒星系统中的位置提供了新的见解。
2016-03-31 astro-ph.GA astro-ph.SR
A giant planet shaping the disk around the very low-mass star CIDA 1
(节略)系外行星研究为我们提供了令人兴奋的发现行星周围的非常低质量(VLM)恒星(例如,TRAPPIST-1和Proxima Centauri)。然而,目前的理论模型试图解释这些条件下的行星形成,并不能预测巨行星的发展。最近ALMA对金牛座的VLM恒星CIDA 1周围的圆盘进行了高分辨率观测,显示出暗示存在大质量行星的子结构。我们的目标是再现CIDA 1的尘埃环,在ALMA波段7(0.9 mm)和波段4(2.1 mm)的尘埃连续发射中观察到,以及它的$^{12}$ CO(J=3-2)和$^{13}$ CO(J=3-2)通道图,假设结构是由盘与大质量行星的相互作用形成的。我们试图恢复假定行星的质量和位置。我们用一组流体动力学模拟来模拟原行星盘,改变嵌入行星的质量和位置。我们利用辐射转移模拟计算尘埃和气体的发射,最后,我们得到的合成观测处理的图像作为实际的ALMA观测。我们的模型表明,一个最小质量为$\sim1.4\,\text{M}_\text{Jup}$的行星在距离$\sim 9-10$ au的轨道上运行,可以解释在第7和第4带观察到的尘埃环的形态和位置。我们可以重现低光谱指数($\sim 2$)观察到的尘埃环被检测到。我们的合成图像再现了$^{12}$ CO和$^{13}$ CO观测通道图的形态,其中云吸收允许检测。应用行星质量和尘埃间隙宽度之间的经验关系,我们预测最大行星质量为…
2022-08-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Anatomy of the internal bow shocks in the IRAS 04166+2706 protostellar jet
$Aims.$我们研究了IRAS 04166+2706原恒星中喷流与外流的关系。这金牛座原恒星驱动一个分子喷流,其中包含多个发射峰对称地位于中央源。原恒星还驱动着由两个圆锥壳组成的广角外流。$Methods.$我们用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)干涉仪观测了IRAS 04166+2706喷流的两个场。场集中在对应于相同喷射事件的一对发射峰上,并且在CO(2-1)、SiO(5-4)和SO(65- 5 - 4)中观察到。$ Results.$两个ALMA场都呈现近似椭圆形的空间分布,并且其短轴与射流方向对齐。随着速度的增加,每个场中的发射逐渐穿过椭圆区域。这种系统的模式表明,在每个领域的排放气体位于一个盘状结构,是垂直于射流轴,并扩大远离射流。一阶矩图中的小曲率表明,圆盘以远离IRAS源的弓形激波所预期的方式略微弯曲。一个简单的几何模型证实,这种情况下适合的主要排放特征。$Conclusions.$ IRAS 04166+2706喷流中的发射峰值可能代表内部弓形激波,其中物质从喷流轴横向喷出。虽然喷射气体的线性动量由射流方向上的分量主导,但侧向分量不可忽略,并且可能影响周围流出物和核心中的气体分布。
2016-10-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Edge-On Disk Study (EODS) III: Molecular Stratification in the Flying Saucer Disk
Univ. Bordeaux, CNRS, Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, UMR 5804(波尔多大学,法国国家科学研究中心,波尔多天体物理学实验室);Universidad de Chile(智利大学);Heidelberg University(海德堡大学);IRAM(红外毫米波天文台);Institut des Sciences Moléculaires d'Orsay, CNRS, Univ. Paris-Saclay(奥赛分子科学学院,法国国家科学研究中心,巴黎萨克雷大学);RIKEN Cluster for Pioneering Research(理化学研究所前沿研究集群);SETI Institute(搜寻地外文明研究所);Aix-Marseille Univ, CNRS, CNES, LAM(艾克斯-马赛大学,法国国家科学研究中心,法国国家空间研究中心,拉格朗日力学实验室);Konkoly Observatory, Research Centre for Astronomy and Earth Sciences(孔科利天文台,地球与天文学研究中心);Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universités(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);National Institute of Science Education and Research(国家科学教育与研究机构);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所);Queen Mary University of London(伦敦大学玛丽女王学院);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);Viet. Academy of Science and Technology(越南科学技术院);Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics(中央研究院天文及天文物理研究所);Christian-Albrechts-Universität zu Kiel(基尔大学)
通过观测飞行飞碟盘,研究分子层的垂直分布及温度,发现分子层位于1-2个尺度高度,N2D+可能代表CO雪线,部分分子受盘环境影响。
2025-09-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Probing UV-Sensitive Pathways for CN and HCN Formation in Protoplanetary Disks with the Hubble Space Telescope
紫外辐射场是年轻恒星周围气盘表面层气相化学的关键调节器。在努力了解光催化紫外辐射场和气体排放在红外和亚毫米波长观察之间的关系,我们提出了一个新的和存档的HST,斯皮策,ALMA,IRAM和SMA数据的分析,在狼疮云复杂的5个目标和金牛座御夫座的14个系统。HST光谱用于测量到达盘表面的LyA和FUV连续通量,其负责解离相关分子种类(例如HCN、N2)。还测量了半禁态C [II] 2325和UV荧光H2发射,以限制C+和振动激发H2的内部盘布居。我们发现14微米HCN排放与来自FUV连续体和C II] 2325的通量之间存在显著的正相关性,这与需要N2光解和碳电离来触发主要CN/HCN形成途径的模型预测一致。我们还报告了亚毫米CN排放和C II]和FUV连续通量之间的显着负相关性,这意味着CN也更容易解离在磁盘中具有较强的FUV照射。CN或HCN与LyA或UV-H2排放之间没有明确的关系。这是由于空间分层的各种分子种类,跨越几个垂直层和半径的内部和外部磁盘。我们预计,未来的观测与JWST将建立在这项工作的基础上,使更敏感的IR调查比斯皮策可能。
2020-02-20 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Hints for Small Disks around Very Low-Mass Stars and Brown Dwarfs
围绕棕矮星和极低质量恒星(以下简称VLMO)的盘的性质为行星形成过程提供了重要的边界条件,并告诉我们在这个区域可以形成的行星的数量和质量。我们使用赫歇尔空间天文台PACS光谱仪测量连续谱和[OI] 63 μ m线发射朝向11个VLMOs与已知的磁盘在金牛座和Chamaeleon I恒星形成区域。我们拟合辐射转移模型的光谱能量分布的这些来源。此外,我们执行了一个网格的辐射转移模型,该模型在将我们的光源的亮度与更亮的金牛座T星联系起来的制度下运行。我们发现VLMO盘的大小[1.3- 78] au,小于典型的T~Tauri盘,很好地拟合光谱能量分布假设磁盘的几何形状和尘埃的性质是恒星质量无关的。减少磁盘的大小增加磁盘的温度,我们表明,VLMOs不遵循以前推导的磁盘温度-恒星光度的关系,如果磁盘的外半径与恒星质量的比例。在[OI]中,11个源中只有2个被检测到,尽管比金牛T星的灵敏度更高,这表明VLMO盘是欠亮的。使用热化学模型,我们表明,较小的磁盘可以导致意外的[OI]在我们的样品中未检测到。盘的外半径是决定气体和尘埃观测量的一个重要因素。因此,应进一步利用ALMA进行空间分辨观测,以确定盘半径是否以及如何与恒星质量成比例。
2017-05-04 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
EMISSA: Exploring millimetre indicators of solar-stellar activity III. Comparison of Ca II indices and millimetre continua in a 3D model atmosphere
本研究利用 Bifrost 三维 rMHD 模型及 RH1.5D、ART 辐射转移计算,比较 Ca II 活动指数与 ALMA 毫米连续谱,揭示其相关性和斜率随分辨率、波长的变化,为毫米活动指标校准提供依据。
2024-05-08 astro-ph.SR physics.space-ph
Disk masses in the Orion Molecular Cloud-2: distinguishing time and environment
原行星盘的质量演化是由内部过程和外部因素(如光蒸发)共同驱动的。然而,要区分这两种影响仍然很困难。我们测量了猎户座分子云(OMC)-2区域中132个磁盘样本的尘埃质量,并将其与(i)梯形星团中的外部光蒸发磁盘和(ii)附近低质量恒星形成区域(SFR)中的磁盘进行比较。这使我们能够测试,如果初始磁盘属性是相同的,在高质量和低质量的SFR,并使外部光蒸发磁盘上的效果的直接测量。利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波天线阵(ALMA)的~ $20' \times 4'$ 3 mm连续观测镶嵌图,测量了距离四边形大于0.5pc的132个星盘和35颗原恒星的通量。我们确定和表征的样品不包括在斯皮策目录上的样品是基于34点源。在这些盘中,有37个(28%)被检测到,质量在7-270 M_e之间。原恒星的探测率更高,为69%。梯形附近的彗星质量要小$0.18^{+0.18}_{-0.11}$倍,这意味着质量损失率为$8\times10^{-8}$ M_sun/yr。我们的观察使我们能够区分时间和环境对单个SFR中磁盘演化的影响。在OMC-2中的圆盘质量分布在统计上与附近的低质量SFR(如狼疮和金牛座)无法区分。我们得出结论,年龄是决定这些磁盘的演变的主要因素。这一结果是强大的尘埃温度,样品不完整性和偏见的假设。OMC-2和Trapezium星团样品之间的差异与Trapezium附近远紫外辐射导致的质量损…
2019-05-23 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR