Discovery of the Fomalhaut C debris disc
北落师门是最有趣和研究最充分的邻近恒星之一,拥有至少一颗行星,一个壮观的碎片环,和两个遥远的低质量恒星同伴(TW PsA和LP 876-10,又名。北落师门B & C)。我们观测了赫歇尔的两个伴星,虽然在第二个伴星TW PsA周围没有发现圆盘,但我们在北落师门系统中发现了第二个碎片圆盘,在LP 876-10周围。这只是在多星系中发现的两个碎片盘的第二个例子,这两个碎片盘都相对较宽(HD 223352/40的$\gtrsim$ 3000 AU和北落师门/LP 876-10的158 kAU [0.77 pc])。这个圆盘温度较低(24 K),相对较亮,光度分数为$L_{\rm disc}/L_\star = 1.2 \times 10^{-4}$,代表了罕见的M矮星周围的碎片圆盘。进一步的工作应该试图找出北落师门系统中两个圆盘的存在是否是巧合,也许仅仅是因为相对年轻的系统年龄为4.4亿年,或者恒星成分是否动态相互作用,系统是否比现在看起来更复杂。
2013-12-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Asteroid Belts in Debris Disk Twins: VEGA and FOMALHAUT
织女星和北落师门在质量、年龄和全球碎片盘特性方面相似;因此,它们通常被称为“碎片盘双胞胎”。我们目前斯皮策10-35微米的光谱数据集中在两颗恒星,并确定温暖的,未解决的过剩排放在织女星附近的第一次。织女星的热过剩的属性进一步特征与辅助测光在中红外和解决的图像在远红外和亚毫米波长。织女星的热过剩与北落师门周围发现的热过剩有许多相似的性质。这两个暖分量的~30 μ m发射短波长被很好地描述为~170 K的黑体发射。有趣的是,另外两个系统eps Eri和HR 8799也使用相同的方法显示了这样一个未解决的温暖尘埃。这些温暖的成分可能类似于太阳系的黄道尘云,但要大得多。尘埃温度和亚毫米的初步探测表明,温暖的过量来自与位于水霜线附近的星子环有关的尘埃,并可能由其他碎片系统中类似位置发生的过程产生。我们还审查了2微米的热过剩的织女星和北落师门周围的属性,表明负责的热过剩的灰尘是没有空间关联的灰尘,我们在温暖的地带检测到。我们认为它可能源于被困在恒星磁场中的热纳米颗粒。最后,暖带和冷带之间的间隔相当大,在所有四个系统中轨道比>~10。鉴于目前行星物体质量的上限和巨大的差距,我们讨论了其潜在的行星结构的可能影响,并建议多个低质量行星可能位于织女星和北落师门的两个带之间。
2013-01-07 astro-ph.EP
ALMA Reveals an Eccentricity Gradient in the Fomalhaut Debris Disk
本研究利用ALMA存档数据发现Fomalhaut碎片盘存在负偏心率梯度,提出推广的参数模型并验证其统计优势,提出单行星构型并通过N体模拟认为盘偏心率源于原行星盘阶段、行星-盘相互作用塑造其形态。
2025-09-02 astro-ph.EP
Fomalhaut debris disk emission at 7 millimeters: constraints on the collisional models of planetesimals
我们提出了新的空间分辨观测尘埃热辐射在7毫米的北落师门碎片盘与澳大利亚望远镜紧凑型阵列。这些观测提供了迄今为止对北落师门碎片盘的最长波长探测。我们结合新的数据到文献的亚毫米数据调查的光谱指数的尘埃热发射在亚毫米和约束的$q$斜率的幂律粒度分布。我们推导出一个值为$q = 3.48 \pm 0.14$的颗粒尺寸约为1毫米。这是一致的碰撞级联在稳态的经典预测。同样的值不能用最近的星子碰撞模型来解释,在这些模型中,大型天体的速度分布或它们的拉伸强度是天体大小的强函数。
2012-01-16 astro-ph.EP astro-ph.GA
Dancing with the Stars: Formation of the Fomalhaut triple system and its effect on the debris disks
北落师门是一个三重系统,所有的组成部分都相距很远(~ 1 E5 au)。这样分散的双星被认为是在星团溶解过程中形成的,但这个过程不太可能形成这样的三重系统。我们探讨了另一种情况下,A和C形式作为一个更紧密的二进制从一个单一的分子云核心(半长轴~ 1 E4金),和B被捕获在集群分散。我们使用N体模拟增强银河系潮汐力表明,这样一个系统自然演变成北落师门系统在大约一半的情况下,在一个时间尺度上兼容的北落师门的年龄。从最初的非相互作用的轨道,银河潮汐驱动周期在B的偏心率,导致一个密切接触的C。经过几次近距离接触,通常持续数千万年,其中一颗恒星被弹出。类似北落师门的情况,两个成分都有很大的分离,几乎总是一个成分喷射的前兆,最常见的是北落师门C。通过包括拱星碎片在模拟的一个子集,我们还表明,这样的演变通常不会破坏北落师门A周围的相干偏心碎片盘,在某些情况下,甚至可以产生这样的磁盘。我们还发现,围绕A的盘和围绕C的盘的最终离心率是相关的,这可能表明三颗恒星的动力学搅动了C的盘,解释了它异常的亮度。
2014-04-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dust Production Rates in the Fomalhaut Debris Disk from SOFIA/FORCAST Mid-infrared Imaging
我们提出了第一个空间分辨中红外(37.1 $μ$米)图像的北落师门碎片盘。我们使用点扩散函数拟合和减法来区分未分辨分量和碎片盘的通量。我们在$0.9 \pm 0.2$ Jy的点源中测量到红外过量,与内部盘结构中温暖尘埃的发射一致(Su et al. 2016),与恒星风起源不一致。我们不能确认或排除在恒星附近存在堆积环(Su et al. 2016)。在寒冷的地区,37 $μ$ m的成像是敏感的小,井喷颗粒,这是一个很好的探测器的尘埃生产率从星子碰撞排放。在尘埃颗粒是冰质聚集体且碎片盘处于稳定状态的假设下,这一结果与Kenyon & Bromley(2008)从冰质行星形成的理论模型中预测的尘埃产生率一致。我们发现一个尘埃光度为$(7.9 \pm 0.8) \times 10^{-4}$ L $_\odot$和尘埃质量的8 - 16月球质量,根据颗粒孔隙度,与$\sim 1$月球质量的颗粒半径为1 $μ$ m - 1 mm。如果颗粒是冰冷的和高度多孔的,米大小的物体必须调用来解释远红外,submm和mm的排放。如果颗粒由天文硅酸盐组成,则缺乏井喷颗粒(Pawellek等人,2014年),质量损失率远低于预测的粉尘产生值。
2018-06-26 astro-ph.EP
JWST/NIRCam Detection of the Fomalhaut C Debris Disk in Scattered Light
本文利用 JWST/NIRCam 首次在散射光中探测到 M4 型恒星北落师门 C 的碎片盘,扩展了极稀少的 M 型矮星碎片盘样本,并展示了 JWST 在该领域的独特探测能力。
2024-05-01 astro-ph.EP
Constraints on the gas content of the Fomalhaut debris belt. Can gas-dust interactions explain the belt's morphology?
背景:4.4亿年前的主序A星北落师门被一个边缘尖锐的偏心碎片带所包围。这种形态通常归因于行星摄动,但迄今为止唯一探测到的候选行星北落师门b的轨道过于偏心,无法有效地塑造带。另一种可以在不涉及行星的情况下解释这种形态的模型是恒星相遇和气体-尘埃相互作用。目的:我们的目标是测试的可能性,气体尘埃相互作用的起源所观察到的形态,把上限的总气体含量的北落师门带。研究方法:我们推导出上限的CII 158 $μ$ m和OI 63 $μ$ m的排放使用非检测的光电探测器阵列相机和光谱仪(PACS)机载赫歇尔空间天文台。使用非局部热力学平衡(非LTE)代码RADEX将线通量转换为总气体质量。我们考虑两种不同的情况下的气体的元素丰度:太阳丰度和丰度类似的气体中观察到的$β$风景如画的碎片盘。结果如下:气体质量比毫米级尘埃质量至少低$\sim$ 3倍(对于太阳丰度)和$\sim$ 300倍(对于$β$ Pic-like丰度)。结论:缺乏气体与尘埃的共空间意味着气体-尘埃的相互作用不能有效地塑造北落师门碎片带。因此,这种形态更有可能是由于一颗尚未发现的行星(北落师门c)或恒星相遇。
2015-01-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Clearing residual planetesimals by sweeping secular resonances in transitional disks: a lone-planet scenario for the wide gaps in debris disks around Vega and Fomalhaut
在织女星和北落师门的碎片盘中都观察到了扩大的间隙。这些结构被归因于多个超木星气体巨行星的潮汐扰动。然而,在目前的观测范围内,还没有发现这样大的行星。在这里,我们提出了一个不太严格的“孤独行星”的情况下,占观察到的结构与一个单一的偏心气体巨星,并建议清除这些广泛的差距是由其广泛的长期共振。在气盘气体耗尽的过程中,行星的长期共振向内传播,并在气盘的扩展区域上清除了一个很大的间隙。虽然一些残留的中等大小的微行星可能会留在间隙中,但它们的表面密度太低,既不能产生超级地球,也不能导致足够频繁的破坏性碰撞,以产生任何可观测的尘埃特征。与以前的多气体巨星潮汐截断方案相比,这个孤行星扫描长期共振模型的主要优点是对气体巨星数量的要求放宽。如果假设的行星有显著的偏心率,观测推断的质量上限也可以满足。相当一部分的太阳系或更大质量的恒星都有巨大的气体行星,并且有着显著的偏心率。如果这些行星在其出生盘耗尽之前获得了它们现在的运动学特性,那么它们广泛的长期共振将有效地阻止邻近行星和微行星在轨道半长轴范围内的保留。
2017-09-21 astro-ph.EP
Fomalhaut's debris disc is not dominated by primordial Plutos
通过N体动力学和碰撞理论,证明Fomalhaut碎片盘质量不可能由原始冥王星体主导,而应由半径在5至300公里之间的较小天体主导,为碎片盘质量分布提供了动力学约束。
2025-10-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
High Resolution ALMA Data of the Fomalhaut Debris Disk Confirms Apsidal Width Variation
本研究利用ALMA长短基线观测获得北落师门碎片盘高分辨率图像,发现其存在宽度与亮度不对称,通过偏心盘模型拟合揭示轨道偏心率弥散的作用,并确认“大尘埃云”为背景星系。
2025-09-02 astro-ph.EP
An interferometric study of the Fomalhaut inner debris disk. I. Near-infrared detection of hot dust with VLTI/VINCI
主序星周围尘埃碎片盘的最里面部分目前知之甚少,因为它们与母星的对比度很高,角距很小。使用近红外干涉测量,我们的目标是检测附近的A4 V星北落师门周围的热尘埃的签名,这已经被认为是除了位于约140 AU的冷尘埃环外,还含有一个温暖的尘埃群。在VLTI的VINCI仪器获得的档案数据被用来研究北落师门系统的条纹能见度在投影基线长度从4米到140米的K波段。在短基线上观察到的唯一恒星光球层的预期能见度明显不足。这被解释为星周辐射的特征,相对于恒星光球层产生0.88% +/- 0.12%的相对通量。虽然我们的干涉测量数据不能直接约束的形态的多余的发射源,从文献中的补充数据,使我们能够放弃轴外的点状物体作为源的拱星发射。我们认为,热尘埃颗粒位于北落师门6 AU内的热辐射是最合理的解释检测到的过剩。我们的研究还提供了一个修正的边缘变暗的北落师门直径(2.223 +/- 0.022 mas),考虑到解决拱星发射的影响。
2009-08-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Feasibility of transit photometry of nearby debris discs
碎片盘中的灰尘不断通过较大物体之间的碰撞而补充。在本文中,我们研究了一种方法来检测这些碰撞。我们生成的模型的基础上最近的结果在北落师门碎片盘,在那里我们模拟一个背景恒星过境背后的光盘,由于北落师门自行。通过模拟碎片盘中碰撞引起的尘埃云膨胀,我们研究了是否有可能观察到背景恒星亮度的变化。我们的结论是,在北落师门碎片盘的情况下,可以观察到光学深度的变化,光学深度的值范围从$10^{-0.5}$的致密尘埃云$10^{-8}$的最弥漫的云相对于背景光学深度的$\sim1.2\times10^{-3}$。
2014-02-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
High-contrast Imaging with Spitzer: Deep Observations of Vega, Fomalhaut, and epsilon Eridani
具有碎片盘的恒星是直接成像系外行星搜索的有趣目标,这是由于先前在碎片盘系统中探测到宽行星,以及盘本身普遍存在的形态特征可能表明行星的影响。在这里,我们提出了三个最近的年轻恒星,也被称为主机大规模的碎片盘的观测:织女星,北落师门,和eps Eri。斯皮策太空望远镜用于每颗恒星的一系列方位角,以便通过角微分成像与高对比度算法相结合来提供深度对比度。这些观测提供了探测比任何其他技术或仪器更冷的束缚行星(120- 330 K)的机会。对于织女星,在4.5微米图像中检测到的一些明显非常红的候选点源仍有待测试是否存在共同的自行。该系统对150 AU处的~2 Mjup伴星很敏感。这里介绍的观测结果代表了第一次使用斯皮策搜索织女星周围的行星。北落师门b的4.5微米通量上限相对于以前的数据可能会进一步受到限制。在eps Eri的情况下,可以从80天文单位和向外探测有效温度和质量都低于木星的行星,尽管没有发现这样的行星。数据敏感地探测了系统中碎片环边缘周围的区域,预计行星可以居住。这些观测验证了以前的结果表明,超过一个数量级的改善性能的对比度有限的制度,可以获得相对于传统的方法,通过应用先进的高对比度技术,以空间为基础的望远镜,由于在这种环境中提供的PSF的高度稳定性。
2014-12-15 astro-ph.EP
CO mass upper limits in the Fomalhaut ring - the importance of NLTE excitation in debris discs and future prospects with ALMA
近年来,在越来越多的碎片盘中观察到气体,但其性质仍有待确定。在这里,我们分析了CO分子的激发光学薄碎片盘,并搜索ALMA周期0数据的CO J=3-2发射的北落师门环。没有观察到显着的线发射,我们设置了一个3- $σ$上限的积分线通量为0.16 Jy km s $^{-1}$。我们显示了一个显着的依赖关系的CO激发碰撞伙伴$n$的密度,气体动力学温度$T_k$和周围的辐射场$J$,这表明广泛使用的原行星盘(如LTE)的假设不一定适用于其低密度碎片对应。当应用到北落师门环,我们考虑了一个原始起源的情况下,H $_2$占主导地位的碰撞激发的CO,和一个次要的起源方案占主导地位的e $^-$和H $_2$ O。在这两种情况下,我们得到一个严格的上限的CO质量为4.9 $\times$ 10 $^{-4}$ M $_{\oplus}$。这在非LTE机制中出现,其中分子的激发仅由众所周知的辐射场确定。在第二种情况下,假设任何CO都处于稳定状态,我们可以将母星子中CO/H $_2$ O冰比率的上限设定为$\sim$ 55%。如果LTE适用,这可能会下降到$\sim$ 3%,覆盖太阳系彗星中观察到的范围(0.4-30%)。最后,根据我们的分析,我们提出的前景CO检测和表征碎片光盘ALMA。
2014-12-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
ALMA and Keck analysis of Fomalhaut field sources: JWST's Great Dust Cloud is a background object
本研究利用ALMA和Keck的历史观测数据,分析JWST在北落师门天区发现的致密源,证实包括“巨大尘埃云”在内的源为背景天体而非伴星,证明多波长图像可用于筛选JWST直接成像的行星候选体。
2023-07-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
Sparse aperture masking at the VLT II. Detection limits for the eight debris disks stars $β$ Pic, AU Mic, 49 Cet, $η$ Tel, Fomalhaut, g Lup, HD181327 and HR8799
上下文行星系统的形成是一种常见而复杂的机制。许多恒星已经被确认拥有碎片盘、原行星盘或行星系统。要了解这种形成过程,就需要对碎片盘进行研究。这些目标是实质性的,特别适合于光学和红外观测。稀疏孔径掩模(SAM)是一种高角分辨率的技术,对探测恒星周围30 ~ 200质量的区域有很强的贡献。这一区域通常无法通过经典成像到达,与涡旋冠状动脉造影相比,该技术仍然具有很强的竞争力。目标。我们的目标是研究碎片盘与孔径掩蔽探测恒星的封闭环境。我们的目标是找到低质量的同伴,或者设定检测极限。方法.在VLT的NaCo仪器上用SAM技术观测了8颗具有碎片盘的恒星($β$ Pictuary,AU Microscopii,49 Ceti,$η$ Telescopii,Fomalhaut,g Lupi,HD 181327和HR 8799)。结果没有密切的同伴被发现使用关闭相位信息下0.5的分离从母星。我们获得了星等检测限,我们转换为木星质量检测限使用理论等时线从进化模型。结论.我们推导出了在每个目标恒星周围的望远镜衍射极限的几倍的区域中存在同伴的质量上限。
2016-06-27 astro-ph.EP astro-ph.IM
Spatially resolved imaging of the inner Fomalhaut disk using JWST/MIRI
本研究利用JWST/MIRI对北落师门碎片盘进行中红外观测,发现类小行星结构范围更宽、存在受未知行星约束的倾斜中间带及外环内新尘埃云,揭示该行星系统复杂且动力学活跃。
2023-05-05 astro-ph.EP
A Complete ALMA Map of the Fomalhaut Debris Disk
我们目前ALMA镶嵌观测在1.3毫米(223 GHz)的北落师门系统的灵敏度为14 $μ$ Jy/束。这些观测提供了第一个毫米地图的连续尘埃排放从完整的外部碎片盘具有统一的灵敏度,使第一个决定性的检测远心辉光。我们采用MCMC建模方法,占磁盘内的粒子集合的偏心轨道参数。外部带束被径向限制为具有$136.3\pm0.9$ AU的内边缘和$13.5\pm1.8$ AU的宽度。我们确定$0.12\pm0.01$的最佳拟合偏心率。假设粒度分布幂律指数为$q=3.46\pm 0.09$,则粉尘吸收率幂律指数$β$限定为$0.9<β<1.5$。盘的几何形状受到倾角$65.\!\!^\circ6\pm0.\!\!^\circ3$、位置角$337.\!\!^\circ9\pm0.\!\!^\circ3$和近星点幅角$22.\!\!^\circ5\pm4.\!\!^\circ3$的鲁棒约束。我们的观察没有证实任何的方位角的功能,发现在以前的成像研究的磁盘与HST,SCUBA,和ALMA。然而,我们不能排除结构$\leq10$ AU的大小或只影响较小的晶粒。中心恒星被清晰地探测到,其通量密度为$0.75\pm0.02$ mJy,明显低于当前光球模型的预测。我们讨论了这些意见的直接成像北落师门b和内部尘埃带在红外波长检测的影响。
2017-05-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
An interferometric study of the Fomalhaut inner debris disk. III. Detailed models of the exozodiacal disk and its origin
碎片盘是太阳系外类似于太阳系的小行星带。北落师门星在140天文单位处有一个冷的碎片带,也有温暖尘埃成分的证据,这被怀疑是太阳系黄道尘埃的明亮类似物。干涉观测获得的VLTI和KIN已经确定了近红外和中红外过度归因于热和温暖的exozodiacal尘埃在内部几个AU的恒星。我们进行了参数化建模的exozodiacal磁盘使用GRaTeR辐射转移代码再现干涉数据,补充中到远红外测量。对升华温度进行了详细的处理,以探索升华边缘的热粒子数。然后,我们使用了一种分析方法,连续测试几个源机制。一个很好的拟合数据被发现由两个不同的尘埃种群:(1)非常小,因此未绑定,热尘埃颗粒局限在一个狭窄的区域在升华边缘的碳质材料;(2)绑定颗粒在2 AU的保护升华,并有一个较高的质量,尽管他们微弱的通量水平。我们认为,热尘埃是由小碳颗粒的释放后,起源于温暖的组件的聚集体的破坏。需要一种机制,如气体制动,以进一步限制小颗粒足够长的时间。由于恒星的年龄,很难确保在原地产生尘埃,因此观测到的尘埃量必须由强烈的动力学活动触发。北落师门可能是目前正在全球范围内调查的exozodis的代表。我们提出了一个框架,调和热exozodi现象与理论约束:北落师门的热分量可能是冰山一角,因为它可能来自一个温暖的对应物居住在冰线附近。
2013-06-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spitzer/IRAC Limits to Planetary Companions of Fomalhaut and epsilon Eridani
北落师门和波江座是两颗年轻的邻近恒星,拥有扩展的碎片盘,其结构表明存在扰动行星物体。凭借其高灵敏度和稳定的点扩散函数,斯皮策/IRAC是唯一能够探测到冷的,类彗星的行星同伴,其峰值发射预计发生在4.5微米附近。我们报告深IRAC成像这两颗星,在3.6和4.5微米使用子阵列模式,并在所有四个通道在更宽的领域全阵列模式。在两个不同的望远镜滚动角下获得的观测结果使周围微弱的物体从恒星衍射图案中分离出来。在北落师门b的报告位置没有发现伴星候选者,3西格玛模型依赖的质量上限为3 MJ(年龄为2亿年)。在波江座周围,我们在亚毫米碎片环的内边缘和外边缘分别设定了4和<1兆焦耳(1 Gyr模型年龄)的限制。这些结果与最近近红外成像搜索中的未探测结果一致,并对波江座亚毫米环外行星的存在设定了迄今为止最强的限制。
2009-06-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
The search for gas in debris discs: ALMA detection of CO gas in HD 36546
碎片盘代表了行星形成的最后阶段,因此预计将耗尽原始气体。尽管如此,在过去几年中,从远红外到(亚)毫米观测的$\sim$ 20碎片盘中报告了冷气的存在,几十年来在碎片盘的光谱中观察到热气。虽然这种气体的起源仍然不确定,但大多数证据都指向次级起源,即圆盘中小物体的碰撞和蒸发。在本文中,我们提出了ALMA的意见,旨在检测CO气体的样品中的8个碎片光盘光学气体检测。我们报告的检测CO($^{12}$ CO和$^{13}$ CO)气体在HD 36546,最明亮和最年轻的光盘在我们的样品,并提供上限气体的存在下,在其余的七个光盘。
2021-10-05 astro-ph.EP
Direct Imaging Confirmation and Characterization of a Dust-Enshrouded Candidate Exoplanet Orbiting Fomalhaut
我们提供了北落师门的Subaru/IRCS J波段数据,并对Kalas等人(2008年)首次提出的2004 - 2006年HST/ACS数据进行了(重新)简化。我们确认存在一个候选系外行星,北落师门b,在2004年和2006年的F606W数据集在一个高的信号噪声。此外,我们确认在F814W的检测,并提出了一个新的检测F435W。北落师门b的空间运动可能与它在一个非平行排列的、没有碎片的环交叉轨道上的运动相一致,尽管需要新的天体测量来得出更确切的结论。我们无法确认北落师门b表现出0.7 - 0.8等的变化,作为行星吸积或半瞬态尘埃云的证据。新的,结合光学SED和红外上限证实,发射识别北落师门b来自星光散射的小尘埃,但这种尘埃最有可能与一个巨大的机构。Subaru和IRAC/4.5微米的上限意味着M <2 Mj,仍然与雕刻圆盘所需的北落师门b质量范围一致。北落师门b很有可能是“一颗通过直接成像确认的行星”,即使严格地说,它目前的图像并没有显示出来自直接成像行星的热辐射。
2012-10-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
ALMA observations of the debris disk around the young Solar Analog HD 107146
我们目前ALMA连续观测在1.25毫米的碎片盘周围的$\sim$ 1亿年的老太阳模拟HD 107146的波长。连续辐射从中心恒星延伸约30至150 AU,在中间半径处表面亮度降低。我们分析的ALMA干涉vibration使用碎片盘模型与径向轮廓的灰尘表面密度参数化为i)一个单一的幂律,ii)一个单一的幂律与间隙,和iii)一个双幂律。我们发现,模型的径向宽度$\sim 8$ AU的距离为$\sim 80$ AU从中央恒星,以及双幂律模型的尘埃表面密度下降在$\sim 70$ AU提供更好的ALMA数据比单幂律模型。我们讨论了可能的情况HD 107146碎片盘的起源使用模型的星子带中,冥王星大小的物体的形成触发破坏性碰撞的大型机构,以及模型,考虑的相互作用的一个行星系的星子带和空间变化的尘埃不透明度在整个磁盘。如果未来更高的角分辨率和灵敏度的观测证实了这里讨论的完全耗尽的间隙结构,那么一颗质量约为几个地球质量的行星在距离中心恒星$\sim 80$ AU的近圆形轨道上运行,将是间隙存在的一个可能解释。
2014-10-30 astro-ph.EP
Debris Disks in the Scorpius-Centaurus OB Association Resolved by ALMA
我们对光谱型为B 9-G1的23个碎片盘进行了CO(2-1)和1240 um连续谱测量,使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)以0.5-1角秒的角分辨率进行观测。选择的样本是因为其红外线过量大,年龄约为1000万年,以说明年轻碎片盘中分子气体排放的普遍性。我们确定了三个富含CO的碎片盘,再加上两个额外的试探性(3-西格玛)CO检测。在连续体中检测到20个圆盘,其水平>3-sigma。对于12个磁盘在样品中,我们的观察是空间分辨,我们进行独立的分析干涉连续vibrations约束的基本尘埃盘的几何形状,以及同时分析的vibrations和宽带光谱能量分布,以约束的特征晶粒尺寸和磁盘质量。富含气体的碎片盘优先表现出较大的外半径在其尘埃盘,和一个较高的流行率的特征粒度小于井喷的大小。富含气体的盘并没有表现出更大的尘埃质量优先,相反的情况下,更高的彗星破坏率预计将导致更大质量的CO和尘埃的预期。在我们的样本中,有三个碎片盘都在A星周围,有很强的CO检测:中等质量恒星周围的盘中的条件似乎最有利于CO的生存或形成。
2016-06-22 astro-ph.EP
ALMA's view of the M-dwarf GSC 07396-00759's edge-on debris disc: AU Mic's coeval twin
我们提出了新的ALMA波段7观测的边缘上的碎片盘周围的M1 V恒星GSC 07396-00759。在~20万年的年龄和β风景如画的移动群随着AU Mic,GSC 07396-00759加入它在少数低质量的M-矮星盘被解决在sub-mm。与以前的VLT/SPHERE散射光观测,我们提出了一个多波长的意见下,恒星风力的影响下,系统内的尘埃分布。我们发现毫米尘埃颗粒是很好地描述了高斯环面在70 AU的FWHM为48 AU,我们没有检测到CO的存在下,在系统中。我们的ALMA模型半径是显着小于来自偏振散射光观测的半径,这意味着复杂的行为在散射相函数。在散射光中观察到的光盘中的亮度不对称性在ALMA观测中没有恢复,这意味着物理机制只影响较小的晶粒尺寸。对该系统的高分辨率后续观测将允许对其独特的尘埃特征进行调查,并为其较小的兄弟AU Mic提供真正的同时代比较,在M矮星系统中观察得非常好。
2022-02-23 astro-ph.EP
Debris Disks in Nearby Young Moving Groups in the ALMA Era
许多邻近的年轻移动星群成员都表现出红外线过剩,这归因于星周碎片尘埃,通过星子的侵蚀形成。由于它们距离很近,年龄也很确定,这些群是研究碎片尘埃和星子带早期演化的极好实验室。ALMA可以在空间上解决磁盘的排放,揭示这些带的位置和范围,对星子演化模型提出限制,并允许我们研究行星盘相互作用。虽然碎片盘中尘埃演变的主要趋势众所周知,但几乎没有关于气体演变的资料。在从原行星到碎片状态的转变过程中,甚至气体的起源也是可疑的。在这里,我们回顾了令人兴奋的新成果ALMA提供的观测年轻的碎片盘,并讨论了未来可能的研究方向。
2015-10-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
ALMA resolves CI emission from the $β$ Pictoris debris disk
已知$β$ ~ Piccadilly周围的碎片盘含有气体。先前的ALMA观测显示,在$\sim$ 85 AU处有一个CO带,有一个明显的团块,被解释为天然气产量增加的位置。光解离在$\sim$ 50年内将CO转化为C和O。我们解决CI发射在492 GHz使用ALMA和研究其空间分布。CI显示出与CO相同的团块。这是令人惊讶的,因为C预计会在方位角上迅速扩散。我们得出一个低的C质量($5\times10^{-4}$和$3.1\times10^{-3}$ M $_\oplus$之间),表明天然气生产只是最近才开始(在$\sim$ 5000年)。没有证据表明CO带内部存在原子吸积盘,可能是因为气体还没有时间径向扩散。C和CO具有相同的不对称性,这一事实与之前提出的一种假设相矛盾,即该团块是由于向外迁移的行星在共振中捕获了星子;也不能用行星长期强迫的偏心星子带来解释观测结果。相反,我们认为尘埃盘和气体盘应该是偏心的。我们进一步推测,这样的配置可能是由最近的潮汐破坏事件产生的。假设分裂体具有10%的CO质量分数,其总质量将为$\gtrsim$ 3 $M_\mathrm{Moon}$。
2018-06-29 astro-ph.EP
JWST/MIRI Imaging of the Warm Dust Component of the Epsilon Eridani Debris Disk
本研究利用JWST/MIRI多波段成像和辐射转移建模,揭示了Epsilon Eridani碎片盘的平滑尘埃分布及内盘结构,确认了行星Epsilon Eri b与尘埃的相互作用,并指出尘埃主要来自外行星带向内迁移。
2025-10-27 astro-ph.EP
A detailed characterization of HR 8799's debris disk with ALMA in Band 7
HR 8799的系外行星系统是罕见的多颗行星被直接成像的系统之一。它的结构与太阳系惊人地相似,四颗成像的巨行星围绕着类似于小行星带的温暖尘埃带,而它们自己则被类似于柯伊伯带的冷尘埃带所包围。以前用ALMA在第6波段(1.3毫米)对这条冷带的观测揭示了它的内边缘,但对数据的分析在它的精确位置上存在分歧。因此,目前还不清楚最外层的行星HR 8799 b是否在动态地塑造它。我们在这里提出了新的ALMA观测这碎片盘在波段7(340 GHz,880微米)。这些是迄今为止获得的最详细的观测结果,分辨率为1”(40 au),灵敏度为$9.8\,μ\mathrm{Jy\,beam^{-1}}$,这使我们能够以高置信度恢复磁盘结构。为了限制磁盘的形态,我们拟合其发射辐射转移模型结合MCMC程序。我们发现,这个磁盘不能充分代表一个单一的幂律与尖锐的边缘。它表现出平滑上升的内边缘和平滑下降的外边缘,中间有一个峰值,正如从包含高偏心分量的盘所预期的那样,因此证实了先前的发现。然而,这种兴奋的人口和内缘形状是否源于另一颗行星的存在,仍然是一个悬而未决的问题。
2021-04-05 astro-ph.EP
The Solar Neighborhood XXX: Fomalhaut C
LP 876-10是一颗活跃的M4矮星,位于宝瓶座附近,距离7.6 pc。这颗恒星是10-pc普查的新成员,视差是通过近地恒星研究联合会(RECONS)对中小孔径研究望远镜系统(SMARTS)的0.9米望远镜进行天体测量的。我们证明,天体测量,径向速度和光度数据LP 876-10是一致的恒星是第三个,绑定,恒星组件的北落师门多重系统,尽管恒星躺在近6度远离北落师门A在天空中。LP 876-10与北落师门的3D距离仅为0.77+-0.01 pc,与TW PsA(北落师门B)的距离为0.987+-0.006 pc,完全在北落师门系统的估计潮汐半径(1.9 pc)之内。LP 876-10共享北落师门的运动,其速度约为1 km/s,我们估计闯入者的概率约为10^{-5}。我们的中阶梯光谱学和天体测量学都无法证实华盛顿双星表(WSI 138)中报告的LP 876-10的近伴星。我们认为,北落师门系统据称属于蓖麻移动群,很可能是一个动态的流,因此,该集团的成员资格不提供有用的年龄限制组成员。LP 876-10(北落师门C)现在已经从默默无闻中崛起,成为具有良好年龄(4.4亿+-4000万年)和金属丰度的M型矮星的罕见例子。除了拥有一个碎片盘系统和候选行星外,北落师门现在还有两个已知最广泛的恒星伴星。
2013-10-02 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The ALMA survey to Resolve exoKuiper belt Substructures (ARKS) IX: Gas-driven origin for the continuum arc in the debris disc of HD 121617
Millennium Nucleus on Young Exoplanets and their Moons (YEMS)(年轻系外行星及其卫星千年核);Center for Interdisciplinary Research in Astrophysics Space Exploration (CIRAS), Universidad de Santiago(圣地亚哥大学天体物理空间探索跨学科研究中心);Department of Astronomy, Graduate School of Science, The University of Tokyo(东京大学理学研究科天文学系);Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna(拉帕鲁纳大学天体物理学系);Institute of Physics and Astronomy, ELTE Eötvös Loránd University(罗兰·厄特沃什大学物理与天文学研究所);Max-Planck-Insitut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所)
该研究通过气体拖拽和辐射压力解释HD 121617尘埃盘中连续弧的起源,推断气体质量范围并提出其可能是原行星与尘埃盘阶段的混合状态。
2026-01-16 astro-ph.EP
Herschel images of Fomalhaut. An extrasolar Kuiper Belt at the height of its dynamical activity
北落师门是一颗年轻的恒星,被怀疑拥有一个婴儿行星系统,散布着一个或多个尘埃碎片带。我们目前的远红外图像与赫歇尔空间天文台获得的角分辨率在5.7和36.7弧秒之间的波长在70和500微米。这些图像非常详细地显示了主要的碎片带。即使在高空间分辨率下,带也显得平滑。带和中心恒星之间的区域并不缺乏物质;这里也观察到热辐射。此外,在恒星的位置,过量的发射被检测到。我们使用的动力学模型与辐射传输工具来推导出的碎片盘的参数。我们包括详细的模型的尘埃颗粒与辐射的相互作用,辐射压力和温度的测定。将这些模型与图像中包含的空间分辨温度信息进行比较,使我们能够对将被辐射压力吹出系统的颗粒的存在进行强有力的约束。我们用它来推导系统的动力学参数。该带的出现指向一个非常活跃的系统,在这个系统中,尘埃颗粒在充满动态激发的星子的狭窄区域中以非常高的速率通过碰撞级联产生。尺寸低于吹出尺寸的灰尘颗粒大量存在。每天有相当于2000颗1公里大小的彗星被摧毁,这些彗星来自一个相当于110个地球质量的彗星库。通过比较它们的散射和热性质,我们发现尘埃颗粒是蓬松的聚集体的证据,这表明彗星的起源。在恒星所在位置的过量辐射可能是由具有一定温度范围的热尘埃产生的,但也可能是由于来自恒星风的气态自由辐射。
2012-04-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Resolving Structure in the Debris Disk around HD 206893 with ALMA
碎片盘是围绕着主序星的细小尘埃带,是由微行星之间的碰撞产生的。HD 206893是已知仅有的两颗拥有直接成像的棕矮星的恒星之一,在这种情况下,预计距离为10.4 au。在这里,我们解决的结构在碎片盘周围的HD 206893在角分辨率为0.6”(24 au)和波长为1.3毫米的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)。我们观察到一个宽盘,半径从<51 au到194^{+13}_2} au。我们用一个连续的、有间隙的、双幂律的表面密度分布模型来模拟这个盘,并发现了强有力的证据,表明在半径为70 au附近的表面密度分布中存在一个局部极小值,这与盘内半径为63^{+8}_{-16} au、宽度为31^{+11}_{-7} au的间隙相一致。在其他四个碎片盘中观察到了有间隙的结构-基本上每隔一个用ALMA以足够的角分辨率和灵敏度观察到的径向分辨碎片盘都有间隙结构-这可能表明存在另一个行星质量的伴星。
2021-01-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
ALMA Images the Eccentric HD 53143 Debris Disk
我们提出了ALMA 1.3毫米观测HD~53143碎片盘-第一红外或毫米图像产生的这个~1 Gyr-old太阳类似物。先前的HST STIS日冕成像没有检测到沿着圆盘短轴的通量,这可能表明有两个“团块”的正面几何形状。这些ALMA观测揭示了一个具有惊人不同结构的磁盘。为了使模型适合于毫米波段,并限制磁盘参数的不确定性,我们采用了MCMC方法。这是迄今为止观测到的最偏心的碎片盘,强迫偏心率为$0.21\pm0.02$,几乎是北落师门碎片盘的两倍,并且还显示出远心辉光。虽然这个偏心模型很好地拟合了外碎片盘,但仍有大量的内部残留物,可能表明可能存在一个边缘在内盘上,这在这些观测中仍未得到解决。结合观测到的HST和ALMA的结构差异,这些结果表明,在这个系统中的一个潜在的先前的散射事件或动力学不稳定。我们还注意到,在我们的观测过程中,恒星通量发生了相当大的变化,这表明在毫米波长下发生了耀斑。利用同步TESS观测,我们确定恒星自转周期为$9.6\pm0.1$天。
2022-06-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
ALMA observations of the narrow HR 4796A debris ring
年轻的A0 V恒星HR 4796 A拥有一个明亮而狭窄的尘埃环,被认为是起源于类似于太阳系边缘柯伊伯带的带内的微行星之间的碰撞。在这里,我们提出了高空间分辨率880 $μ$米连续图像从阿塔卡马大毫米阵列。半径为80天文单位的尘埃环被径向分辨,特征宽度为10天文单位,与散射光中看到的狭窄轮廓一致。我们的建模一致发现,磁盘也垂直解决了类似的程度。然而,这个范围小于光束大小,并且动态非常冷(即垂直薄)的磁盘为窄散射光轮廓提供了更好的理论解释,因此我们对这个结论保持谨慎。我们没有探测到$^{12}$ CO J=3-2的辐射,因此得出结论,除非盘是动力学冷的,否则星子的CO+CO $_2$冰含量只有百分之几或更少。我们考虑了半长轴的范围和内部行星的质量应该会导致环的偏心率,发现这样的行星应该比海王星更大,轨道超过40 au。独立于我们的ALMA观测,我们注意到中红外近心点辉光和散射光成像解释之间的冲突,得出的结论是,模型的空间尘埃密度和粒度变化的环周围应该进行探讨。
2018-01-16 astro-ph.EP
Planetesimal/Debris discs
这一章为年轻的研究人员介绍了我们目前对碎片盘的理解。它介绍了它们的一些基本性质和可观测性,并描述了我们认为它们是如何形成和碰撞演化的。特别强调的是致力于ALMA观测的尘埃和气体,这限制了星子的分布,他们的挥发性成分,和潜在的挥发性输送到行星大气。
2022-02-14 astro-ph.EP
ALMA millimetre-wavelength imaging of HD 138965: New constraints on the debris dust composition and presence of planetary companions
本研究利用ALMA对HD 138965的碎片盘外带进行毫米波成像,约束了尘埃成分与散射反照率,结合模型得到外带内侧行星伴星的质量上限,精度较此前提升2倍。
2025-06-13 astro-ph.EP
ALMA observations of the $η$ Corvi debris disc: inward scattering of CO-rich exocomets by a chain of 3-30 M$_\oplus$ planets?
虽然大多数已知的碎片盘都呈现出数十AU的冷尘埃,但少数年轻的系统呈现出类似于黄道尘埃的热尘埃。$η$ Corvi特别令人感兴趣,因为它既古老又具有两者,其热尘埃显着超过了原位碰撞级联的最大亮度。之前的工作表明,该系统可能在动力不稳定之后不久或期间经历类似于晚期重轰炸(LHB)的事件。在这里,我们提出的ALMA观测$η$ Corvi的分辨率为1。“2(~ 22 Au)研究其外带。连续辐射与轴对称带一致,平均半径为152 AU,径向半高宽为46 AU,与LHB类场景的向内散射模型相比,径向半高宽太窄。相反,热尘埃可以解释为物质在一个相当稳定的行星结构中向内移动。我们还报告了在~ 20 au处的CO的4sigma检测。CO可以从穿过H $_2$ O或CO $_2$冰线的冰冷星子中原位释放。最后,我们对圆盘中隐藏的行星施加约束。如果一颗行星正在雕刻圆盘的内边缘,那么它应该在75- 100 au的轨道上运行,质量为3-30 M $_\oplus$,离心率< 0.08。这样一颗行星将能够在比系统年龄更短的时间尺度上清理其混沌区,并将物质从外部带向内分散到内部区域,从而为热尘埃提供食物。
2016-11-03 astro-ph.EP
First detection of submillimeter-wave [13C I] 3P1-3P0 emission in a gaseous debris disk of 49 Ceti with ALMA
利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)探测到了鲸鱼座49号(49 Ceti)气体碎片盘中~(13)C(~(13)C I)的亚毫米波精细结构跃迁(3 P1 - 3 P0)。最近,[C I] 3 P1 - 3 P0发射已在该源中用ALMA空间分辨。在这个数据集中,[13 C I]的F=3/2-1/2超精细成分,从正常物质线[C I]蓝移2.2 km/s,已经在49 Ceti盘的外部被识别,这要归功于气体成分的窄速度宽度。[C I]/[13 C I]线强度比为12 ± 3,约为星际介质中12 C/13 C丰度比77的1/5。这一结果清楚地表明,鲸鱼座49的[C I]发射至少部分地是光学厚的,正如先前的工作所推测的那样。据我们所知,这是第一次探测到[1 - 3 C I] 3 P1 - 3 P0发射在492 GHz不仅在碎片盘,而且在星际介质。
2019-10-24 astro-ph.EP astro-ph.GA
Debris Rings from Extrasolar Irregular Satellites
本文模拟系外巨行星不规则卫星碰撞产生尘埃并在辐射压作用下形成环恒星碎屑环的过程,解释薄而方位对称的窄环观测特征。
2023-04-26 astro-ph.EP
The ALMA survey to Resolve exoKuiper belt Substructures (ARKS): VI. Asymmetries and offsets
Joint ALMA Observatory(联合ALMA天文台);Millennium Nucleus on Young Exoplanets and their Moons (YEMS)(年轻系外行星及其卫星千年核);Department of Physics, University of Warwick(华威大学物理系);Department of Physics & Astronomy, University of Victoria(维多利亚大学物理与天文学系);Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna(拉帕尔马大学天体物理学系);Department of Astronomy, Graduate School of Science, The University of Tokyo(东京大学理学研究科天文学系);Large Binocular Telescope Observatory, The University of Arizona(亚利桑那大学大双筒望远镜天文台);Max-Planck-Insitut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所);Institute of Physics and Astronomy, ELTE Eötvös Loránd University(厄特沃什·罗兰大学物理与天文学研究所)
ARKS VI研究了外星柯伊伯带亚结构中的不对称性和偏移,发现多个系统存在尘埃盘不对称性或偏移,推测其可能与偏心率或弧形结构有关。
2026-01-16 astro-ph.EP
Gap Clearing by Planets in a Collisional Debris Disk
我们应用我们的3D碎片盘模型,SMACK,模拟一个行星在一个圆形轨道附近的一个环的星子,正在经历毁灭性的碰撞。先前对行星在无碰撞碎片盘中打开间隙的模拟发现,间隙的宽度与行星质量的2/7次方成比例($α$ =2/7)。我们发现,在碰撞盘的间隙大小仍然服从幂律缩放与行星质量,但指数α的幂律依赖于年龄的系统t相对于碰撞时间尺度$t_{coll}$的磁盘由$α= 0.32(t/t_{coll})^{-0.04}$,与推断的行星质量比经典的间隙法预测的小五倍。增加的间隙尺寸可能源于碰撞和混沌区附近的平均运动共振之间的相互作用。我们调查的磁盘粒子的初始偏心率分布的影响,并发现在类木行星质量的间隙大小的影响可以忽略不计,因为碰撞往往会擦除初始粒子偏心率分布的记忆。最后,我们发现特洛伊类似物的存在是一个潜在的强大的诊断行星的质量范围~1-10 $M_{jup}$。我们应用我们的模型对北落师门、HR 4796 A、HD 202628、HD 181327和$β$ Picture周围的行星设置了新的上限。
2014-10-28 astro-ph.EP
The ALMA survey to Resolve exoKuiper belt Substructures (ARKS) III: The vertical structure of debris disks
Universidad de La Laguna(拉古纳大学);The University of Tokyo(东京大学);Large Binocular Telescope Observatory, The University of Arizona(亚利桑那大学大型双筒望远镜天文台);University of Warwick(华威大学);Max-Planck-Insitut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所);ELTE Eötvös Loránd University(罗兰大学);Universidad de Santiago(圣地亚哥大学)
ARKS III研究通过ALMA观测分析尘埃盘垂直结构,发现其垂直分布多样,部分盘质量低于海王星,并偏好洛伦兹型分布。
2026-01-17 astro-ph.EP
Radial Surface Density Profiles of Gas and Dust in the Debris Disk around 49 Ceti
我们目前的CO(3-2)和相关的连续辐射从附近的A星鲸鱼座49周围的气体轴承碎片盘的分辨率约0.4的图像,观察阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)。我们分析了ALMA的光谱与宽带光谱能量分布的串联,以测量尘埃和气体排放的径向表面密度分布从系统。尘埃表面密度随半径的减小而减小,在~100和310 Au之间,表面密度在~110 Au的半径处略微显著增强。SED除了需要由ALMA分辨的较大颗粒的外盘之外,还需要由小颗粒组成的内盘。气体盘表现出的表面密度分布,半径增加,相反,大多数以前的空间分辨观测拱星气体盘。虽然~80%的CO流量是很好地描述了一个轴对称的幂律磁盘在开普勒旋转中心恒星,残差在~20%的峰值流量表现出偏离轴对称暗示的螺旋臂或翘曲的气体盘。气体盘的径向范围(~220金)小于尘埃盘的径向范围(~300金),这与最近对其他含气碎片盘的观测结果一致。虽然到目前为止只有三个宽的碎片盘在毫米波长下具有很好的径向尘埃轮廓,49但鲸鱼座的碎片盘显示出与两个径向分辨的贫气碎片盘明显不同的结构,这意味着产生和塑造气体和尘埃的物理过程是根本不同的。
2017-04-06 astro-ph.EP
ALMA continuum observations of a 30 Myr old gaseous debris disk around HD 21997
年龄超过1000万年的恒星周围的星周盘预计是缺乏气体的。然而,有两个例子的旧(30-40百万年)碎片状磁盘包含可检测到的冷CO气体量。在这里,我们提出了ALMA和赫歇尔空间天文台观测这些磁盘之一,围绕HD 21997,并研究尘埃的分布和起源及其与气体的联系。我们的ALMA连续图像在886微米清晰地解决了一个广泛的发射环的直径约4.5角秒,添加HD 21997到十几个碎片磁盘解决(亚)毫米波长。用辐射转移代码对ALMA图像的形态进行建模,结果表明其内外半径为~55和~150 AU,尘埃质量为0.09 M_Earth。我们的数据和模型暗示了一个延伸的寒冷的环外围。与在磁盘中的CO气体的形态比较,揭示了一个内部的无尘孔,但可以检测到气体。基于尘埃颗粒的寿命,我们建议,这个气体盘的尘埃含量是由星子产生的第二个来源。由于气体成分可能是原始的,HD 21997是已知的第一个混合环星盘的例子之一,这是迄今为止很少研究的环星盘演化的晚期阶段。
2013-10-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
An ALMA 1.3 millimeter Search for Debris Disks around Solar-type Stars in the Pleiades
来自不同年龄恒星周围碎片盘的毫米辐射对星子的碰撞演化提供了约束。我们提出了ALMA 1.3毫米观测样本的76个太阳型恒星在~115万年的古老的昴星团星团。这些ALMA观测补充了以前对该样品的红外观测,提供了对较低温度下星周尘埃发射的灵敏度,对应于与柯伊伯带及更远半径相当的碎片。观测得到的光束尺寸为1.5弧秒(200 au),均方根噪声中值为54 μ m/光束,这对应于样品中典型恒星40 K尘埃的分光度$L_{dust}/L_{star} \sim 10^{-4}$。ALMA图像显示没有明显的目标恒星的检测。我们解释这些限制的背景下,一个稳态的碰撞级联模型碎片磁盘的演变,提供了一个很好的描述观测的现场人口在太阳附近,但没有很好地校准对年轻的population.The ALMA非检测的昴星团系统是兼容的磁盘通量预测模型。我们没有发现高分数光度异常值,从这些ALMA数据,可能与增强碰撞所产生的活动不占稳态演化。然而,我们注意到,两个系统(HII 1132和HD 22680)显示24微米的超出远高于该模型的预测,可能是由于涉及行星的动力学事件产生的异常高的尘埃。
2022-07-14 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Northern Arc of $ε$ Eridani's Debris Ring as Seen by ALMA
我们提出了第一个ALMA观测最近的已知太阳系外碎片盘。这个圆盘围绕恒星$ε$ Eridani旋转,这是一颗距离我们只有3.2秒差距的K型恒星。由于恒星的接近,整个圆盘无法容纳在ALMA的视野内。因此,观测中心位于恒星以北18”处,为我们提供了一个清晰的探测环北部弧,波长为1.3毫米。观测到的盘状辐射很窄,宽度仅为11- 13 AU。我们发现的碎片盘宽度与太阳系的柯伊伯带相当,使其成为已知的最古老的碎片盘之一。如果内外边缘是由于与行星的共振,那么这颗行星的半长轴可能是48天文单位。我们在环中找到了团块的初步证据,尽管至少有一个是背景星系的可能性很大。我们确认,在更高的意义上,以前检测到一个未解决的发射在恒星以上的光球层的水平,并将此多余的恒星色球层发射。
2017-06-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Deep ALMA Search for CO Gas in the HD 95086 Debris Disc
与原行星盘相比,碎片盘的一个决定性特性是缺乏气体,但近年来在越来越多的碎片盘周围发现了少量的气体。这些被发现含有气体的碎片盘往往既年轻又明亮。在本文中,我们进行了深入的搜索系统HD 95086的CO气体-一个1700万年的老,已知的行星主机,也有一个碎片盘与高分数光度$1.5\times10^{-3}$。使用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列(ALMA),我们搜索CO发射谱线在波段3,6和7。通过实施光谱空间滤波技术,我们发现初步的证据CO $J$ =2-1排放在光盘位于一个速度,8.5 $\pm$ 0.2公里秒$^{-1}$,与径向速度的恒星。初步的探测表明圆盘东侧的气体正向我们移动。在同一地区的连续辐射检测,我们发现一个集成线通量为9.5 $\pm$ 3.6 mJy km s $^{-1}$,对应于CO质量(1.4-13)$\times10^{-6}$ M $_\oplus$。我们的分析证实,在光盘中存在的气体的水平是不一致的原始气体在系统中的存在,并通过碰撞级联与第二代生产是一致的。
2018-11-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
From scattered-light to millimeter emission: A comprehensive view of the Gyr-old system of HD 202628 and its eccentric debris ring
我们在这里提出的偏心碎片环周围的Gyr-old太阳型恒星HD 202628:在毫米波长与ALMA,在远红外波长与\textit{Herschel},并在散射光与\textit{HST}。发现ALMA和\textit{HST}数据之间的环内边缘是一致的。由于辐射压力会影响散射光中看到的小颗粒,因此环在光学上比在毫米波长上看起来更宽。ALMA观测到的最佳环的内缘和外缘分别位于$143.1 \pm 1.7$ AU和$165.5 \pm 1.4$,从正面看,环的倾角为$57.4^\circ \pm 0.4$。环对称中心与恒星的偏移量使我们能够量化其偏心率为$e=0.09_{-0.01}^{+0.02}$。在低分辨率\textit{Herschel} /PACS观测中也检测到这种偏心特征,其形式为心包辉光。结合红外和毫米测光,我们检索一个磁盘粒度分布指数的$\sim -3.4$,因此排除原位形成的推断带形扰动,我们提供了新的动力学约束。最后,ALMA图像显示了四个超过100 $\,μ$ Jy的点状源,其中一个就在环的内部。虽然不能排除背景物体的存在,但我们也不能排除这个来源是围绕着带状物的环行物质,在这种情况下,它的质量和轨道参数之间的简并可以被解除,使我们能够第一次在这个质量和年龄范围内充分描述这样一个遥远的行星。
2019-09-09 astro-ph.EP
The MESAS Project: ALMA observations of the F-type stars $γ$ Lep, $γ$ Vir A, and $γ$ Vir B
由于缺乏大多数光谱类型的数据,在亚毫米到厘米波长范围内的恒星光谱仍然没有得到很好的限制。一个准确的表征恒星发射在这一制度是需要测试恒星大气模型,也是必不可少的揭示与未解决的星周碎片的排放。我们目前的ALMA观测的三个附近,主序星,碎片少,F-型恒星$γ$ Lep,$γ$ Vir A,和$γ$ Vir B在0.87和1.29毫米。我们使用这些数据来约束半经验大气模型。我们讨论了这些恒星的大气结构,探索潜在的短期变化,以及对碎片盘研究的潜在影响。这些结果是正在进行的活动的一部分,以获得长波长观测的碎片贫星,题为测量恒星大气层的发射在亚毫米/毫米波长(MESAS)。
2020-03-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
The unexpected narrowness of eccentric debris rings: a sign of eccentricity during the protoplanetary disc phase
这篇论文表明,在北落师门和HD 202628恒星周围看到的偏心碎片环比标准偏心行星扰动情景(有时称为“近心辉光”)中预期的要窄。标准的假设是在半长轴$a$上有一个最初的圆形和狭窄的星子带,在气体盘被来自偏心行星的长期扰动分散后,其偏心率增加到$e_f$,导致宽度为$2ae_f$的带。在这个假设的一个小修改中,如果微行星最初是偏心的,可能会出现较窄的带,这可能是由于在富含气体的原行星盘阶段早期的行星扰动。然而,原始偏心率也可能是由增加圆盘偏心率的不稳定性引起的,而不需要任何行星。这些场景是否会在原行星盘中产生可检测到的偏心环尚不清楚,但他们仍然预测在原行星盘中的气体分散之前,应该存在狭窄的偏心星子环。PDS 70被认为是一个拥有不对称原行星盘的系统,它可能是偏心碎片环系统的前身。
2020-05-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
The apparent absence of forward scattering in the HD 53143 debris disk
本文利用更深的 HST/STIS 日冕观测和 KLIP 前向建模,发现 HD 53143 碎片盘前向散射侧仍不可见,并揭示其尘埃近各向同性散射及宿主星星斑变化,同时修正了系统年龄估计。
2023-04-14 astro-ph.EP
ALMA Detection of Extended Millimeter Halos in the HD 32297 and HD 61005 Debris Disks
我们提出了ALMA 1.3毫米(230 GHz)的HD 32297和HD 61005碎片盘,两个最具标志性的碎片盘,由于其戏剧性的后掠翼在散射光图像中看到的意见。这些观测分别实现了HD 32297和HD 61005的14和13 $μ$ Jy光束$^{-1}$的灵敏度,并提供了迄今为止这两个系统在毫米波长下的最高分辨率图像。通过采用MCMC建模方法,我们确定,这两个磁盘是最好的描述由一个广泛的($ΔR/R> 0.4$)的星子带与上升的表面密度梯度,和急剧下降的外晕与散射光磁盘对齐的两个组件的模型。小行星带的内外边缘分别位于HD 32297的$78.5\pm8.1$ AU和$122\pm3$ AU,HD 61005的$41.9\pm0.9$ AU和$67.0\pm0.5$ AU。晕分别延伸到$440\pm32$ AU和$188\pm8$ AU。我们还检测到$^{12}$ CO J $=2-1$气体排放从HD 32297共处的尘埃连续。这些新的ALMA图像提供了观测证据,表明更大的毫米级颗粒也可能填充这两个磁盘的扩展晕,以前认为这两个磁盘仅由小的微米级颗粒组成。我们讨论了这些结果的影响,潜在的非对称碎片盘的成形和雕刻机制。
2018-12-13 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR