Constraining the origin of the planetary debris surrounding ZTF J0139+5245 through rotational fission of a triaxial asteroid
白矮星包含轨道微行星或其碎片是重要的基准,通过这些基准可以校准后主序星行星系统的理论研究。在ZTF J0139+5245白矮星系统中,可能是行星碎片的测光凌日特征的轨道周期约为110天。一颗小行星分裂产生这些碎片,可能会在不进入其洛希半径的情况下,在不受白矮星光度影响的情况下,通过与恒星的反复近距离接触而自行旋转毁灭。在这里,我们把耦合约束的轨道pericentre($q$)和比例($β$)的中间最长的半轴的三轴小行星的破坏外,这白矮星的罗氏半径($r_{\rm Roche}$)后不久,达到其110天的轨道。我们发现,当$β\lesssim 0.6$和$q\approx 1.0-2.0r_{\rm Roche}$,以及当$β\lesssim 0.2$到$q\approx 2.5r_{\rm Roche}$时,几十年内的中断是可能的。分析ZTF J0139+5245周围三轴小行星的长时间尺度破裂是可取的,但可能需要依赖于遍历理论或新的数值技术的分析方法。
2020-01-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Circumstellar Debris and Pollution at White Dwarf Stars
现在已知或怀疑行星碎片的星周盘紧密地围绕着数百颗白矮星运行。到目前为止,数据和理论都支持盘完全包含在之前的巨星半径内,因此必须在白矮星阶段产生。落在原始恒星表面的物质的特征加强了这一图像;磁盘总是与大气重元素一起检测。这些碎片和白矮星宿主丰度之间的物理联系使我们能够通过其残余物对太阳系外行星系的大量化学物质进行独特的了解。这篇综述总结了支持动力学活跃的行星系在所有白矮星中占很大比例的证据,第一代主序星行星系的残余物,从而提供了对初始条件以及长期动力学和演化的见解。
2016-04-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observations and NLTE Modeling of the Gaseous Planetary Debris Disk around Ton 345
单个白矮星周围的碎片盘被认为是被潮汐力破坏的行星体的残骸。由此产生的尘埃的持续吸积允许检测白矮星光球中的行星物质,并得出其化学成分的结论。作为替代方案,组成原则上可以直接从盘的有时另外观察到的气体组分的发射谱线确定。为此,我们进行光谱建模与我们的非LTE代码的吸积盘。我们已经获得了Ton 345的新观测结果,以寻找盘线轮廓的长期和短期变化。我们发现,突出的红紫不对称的钙II红外三线态几乎消失。毫无疑问,一夜之间的线轮廓变化是看不到的。
2012-10-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Doppler-imaging of the planetary debris disc at the white dwarf SDSS J122859.93+104032.9
围绕白矮星运行的碎片盘是残留行星系统的标志。我们提出了12年的光学光谱的金属污染的白矮星SDSS J1228+1040,它显示了稳定的变化形态的8600 Ca II三线态线轮廓从气体成分的碎片盘。我们确定了额外的发射线的O I,Mg I,Mg II,Fe II和Ca II在深共添加的光谱。这些发射功能(包括钙H & K)表现出广泛的强度和形态相对于彼此和钙II三重态,表明不同的强度分布的这些离子物种内的光盘。使用多普勒层析成像,我们表明,钙II三重态配置文件的演变可以被解释为一个固定的发射模式,在24-30年的范围内的周期的进动。钙II线配置文件的时间尺度上的变化,大致符合广义相对论进动的碎片光盘。
2015-11-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Generating metal-polluting debris in white dwarf planetary systems from small-impact crater ejecta
白矮星光球中的金属污染来源于行星、卫星、小行星、彗星、巨石、卵石和尘埃的某种组合的吸积。当大型天体停留在动态停滞的位置时-它们本身无法污染,甚至无法靠近白矮星-那么较小的撞击碎片库就可能成为金属污染物的补充或主要来源。在这里,我们采取了第一步探索这种可能性,计算限制的反冲质量,逃脱了目标物体的引力后,一个单一的影响到一个无大气层的表面。通过仅使用Kurosawa & Takada(2019)的全链分析处方考虑垂直撞击,我们为半径范围为10^{0-3} km的玄武岩,花岗岩,铁和富含水的目标物体提供了喷射质量的下限。我们使用的全链处方,而不是物理实验或流体模拟,使我们能够快速采样范围广泛的参数空间适合白矮星行星系。我们的数值计算结果可用于未来的研究,以限制新产生的小碎片水库周围的白矮星给定一个特定的行星系架构,轰击历史,和影响的几何形状。
2020-03-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Formation of planetary debris discs around white dwarfs II: Shrinking extremely eccentric collisionless rings
数十个致密碎片盘的形成通道仍然未知,这些碎片盘以一个太阳半径的距离围绕白矮星(WD)运行。在巨分支恒星阶段幸存下来的小行星超过几个天文单位被认为是动态地推向WD,并在其罗氏半径内被潮汐破坏,产生极偏心(e>0.98)环。在这里,我们建立WD辐射压缩和circularizes的轨道的超微米到厘米大小的环成分完全在WD的罗氏半径。我们推导出一个封闭的代数公式,以及近似的WD冷却年龄,恒星的物理性质和环粒子的物理和轨道特性的函数的收缩时间。收缩的时间尺度增加与颗粒尺寸和冷却年龄,产生年龄相关的WD碎片盘尺寸分布。
2015-05-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transiting Disintegrating Planetary Debris around WD 1145+017
在天文学家意识到被破坏的行星物质可能污染许多白矮星表面十多年后,围绕白矮星WD 1145+017运行的凌日碎片的发现为这一过程的新探索打开了大门。我们描述了过境行星材料的观测证据和目前的理论理解(在某些情况下缺乏)的现象。
2018-04-05 astro-ph.EP
Star - Planet - Debris Disk Alignment in the HD 82943 system: Is planetary system coplanarity actually the norm?
最近的结果表明,HD 82943系统中的两颗行星与天平面的夹角为20 +/-4度。在这里,我们发现这个系统中的碎片盘倾斜了27 +/-4度,从而增加了导出的行星倾斜度的强度,并表明行星和碎片盘在类似于太阳系的水平上对齐。此外,恒星赤道被推断为倾斜28 +/-4度,这表明整个恒星-行星-盘系统是对齐的,这是第一次在~AU宽轨道上发现的径向速度行星中测试这种对齐。我们表明,行星盘排列是原始的,而不是行星长期扰动的磁盘倾角的结果。此外,我们注意到另外三个通过直接成像发现的行星距离大于10天文单位的系统已经有了很好的证据,并提出了系统范围内恒星-行星-盘对齐的经验证据,除了拥有热彗星的系统之外。虽然这种排列需要在更多的系统中进行测试,也许并不令人惊讶,但它提醒人们,在考虑行星轨道的方向时,应该将系统作为一个整体来考虑。
2013-09-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
White dwarf planetary debris dependence on physical structure distributions within asteroid belts
白矮星具有行星碎片和吸积行星物质的凌日特征,为探测行星系的物质组成和动力学结构提供了绝佳的机会。虽然以前的理论工作调查的作用,小机构中断周围的白矮星已集中在球形机构,太阳系小行星可以更准确地模拟为三轴椭球。在这里,我们提出了一个分析框架,以确定类型的中断(潮汐碎片,总升华或直接影响)所经历的三轴小行星接近白矮星上的极偏心(e \sim 1)轨道。这个框架,然后用于确定简化的主带类似物的100个机构在五个不同的白矮星温度的结果。我们还提出了冷却年龄和有效温度之间的经验关系,DA和DB白矮星,以确定这里考虑的白矮星的年龄。我们发现,使用一个纯粹的球形模型可以低估的物理尺寸和径向距离,在这一点上,小行星是受到完全升华,这些差异增加更大的身体伸长。相反,碎裂总是发生在物体的最大半轴上,因此可以用该半径的球体来模拟。碎裂和升华都受到天体物质组成的极大影响,因此也受到其前身小行星带组成的极大影响。白矮星的温度以及由此产生的冷却年龄会影响预期的碎片分布:温度越高,大型细长小行星就会升华,而温度越低,则会产生更多的直接撞击。
2021-07-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Five New Post-Main-Sequence Debris Disks with Gaseous Emission
对岩石微行星碰撞演化的产物-碎片盘的观测可用于追踪各种恒星类型的行星活动。恒星演化最常见的终点也不例外,因为在几十颗白矮星周围观察到了碎片盘。但是,主序后的碎片盘不是行星的形成,而是行星毁灭的标志,这导致了残余微行星的潮汐分裂产生了紧凑的碎片盘。在这项工作中,我们提出了五个新的碎片盘周围的白矮星气体碎片的排放发现。所有五个系统都显示出尘埃碎片产生的过量红外辐射、气体碎片产生的发射谱线和大气吸收特征,表明富含金属的碎片正在不断增加。在四个系统中,我们检测到多种金属物质的发射,其中一些发生在强度和过渡以前看不见的碎片盘周围的白矮星。我们第一年的光谱跟踪暗示了未来可以研究的发射谱线的强烈变化,扩大了这些后主序星碎片盘所展示的现象的范围。
2020-10-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Effects of a planetesimal debris disk on stability scenarios for the extrasolar planetary system HR 8799
HR 8799是一个四行星系统,也有一个碎片盘。通过数值积分行星和星子盘,我们发现外部星子盘和行星之间的相互作用可以影响系统的寿命。我们首先考虑共振行星的配置,保持稳定至少7万年没有碎片盘。一个只有最外层行星质量1%(大约是海王星质量)的外部碎片盘足够大,足以在2到6百万年后将系统拉出共振。其次,我们考虑在不到几十万年内不稳定的构型。我们发现,这些可以通过质量超过最外层行星质量10%的碎片盘来稳定。我们的两组模拟表明,对行星系长期稳定性的估计应考虑到碎片盘的作用。
2013-01-09 astro-ph.EP
Probing the Terrestrial Regions of Planetary Systems: Warm Debris Disks with Emission Features
对碎片盘的观测可以用来研究行星系,即使是在尚未发现行星的地方。然而,碎片盘的特点往往只是未解决的红外线过剩,类似于无特征的黑体,和发射尘埃的位置是不确定的,由于与尘埃颗粒属性的简并性。在这里,我们的特点斯皮策IRS光谱的22碎片磁盘表现出10微米的硅酸盐发射功能。这些特征来自小的暖尘埃颗粒,它们的存在可大大限制发射碎片的轨道位置。我们发现,这些功能可以解释的存在下,额外的尘埃成分在陆地区的行星系,即外黄道带。除了拥有外黄尘,这些碎片盘并不是特别独特;它们的最小粒度与其系统的井喷大小一致,它们的亮度与无特征的温暖碎片盘相当。这些盘存在于不同年龄的系统中,尽管具有特征的较老系统只在A型恒星周围发现。年轻系统中的特征可能是类地行星形成的标志。分析具有发射特征的未分辨碎片盘的光谱可能是研究行星系陆地区域的最简单和最容易的方法之一。
2014-07-28 astro-ph.EP
Tidal disruption of planetary bodies by white dwarfs II: Debris disc structure and ejected interstellar asteroids
我们利用一种新的混合方法来模拟长期的,多轨道盘的形成,通过潮汐破坏的岩石体的白矮星,在高分辨率和现实的半长轴。我们进行了最大的模拟矮行星和类地行星,跨越四个数量级的质量,各种近心点距离和半长轴之间的3 AU和150 AU。这种大的相空间的潮汐中断的条件下,还没有访问通过使用以前的代码。我们分析的统计和结构特性的新兴碎片盘,以及喷射的未绑定碎片有助于人口的星际小行星。与以往的潮汐破裂的小行星,形成环状结构的原始轨道上的研究,我们发现,较大的机构的潮汐破裂通常形成分散的结构交错的椭圆形偏心环上较紧的轨道。我们的特点(通常是幂律)的大小分布的喷射星际机构,以及它们的组成,旋转速度和喷射速度。我们发现它们对潮汐扰动的深度(碰撞参量)很敏感。最后,我们简要地讨论了我们的结果在解释塔比星的特殊变化,ZTF J0139+5245的凌日事件的起源和SDSS J1228+1040周围的行星核的形成的可能影响。
2020-01-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Formation of planetary debris discs around white dwarfs I: Tidal disruption of an extremely eccentric asteroid
25%-50%的白矮星(WD)拥有可观测的和动态活跃的残余行星系,这是基于近距离的星周尘埃和气体以及光球金属污染的存在。目前被接受的理论解释包括小行星在au尺度的距离上幸存于恒星的巨大分支演化,随后在恒星质量损失后被扰动到WD掠食轨道上。在这项工作中,我们调查这些高偏心(e > 0.98)小行星的潮汐破坏,因为他们的方法和潮汐周围的WD中断。我们解析计算的破坏时间尺度和比较的结果与完全自洽数值模拟的碎石桩使用N体程序PKDGRAV。我们发现,这个时间尺度是高度依赖于轨道的近心点,并在很大程度上独立于其半长轴。我们确定,球形小行星很容易打破,并形成高度偏心碰撞环,不吸积到WD没有额外的力量,如辐射或升华。这一发现突出了这种力量在WD行星系物理学中的至关重要性。
2014-09-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Rapid destruction of planetary debris around white dwarfs through aeolian erosion
在白矮星(WD)周围发现了大量的碎片盘,引起了对这些盘及其在污染WD中的作用的广泛研究,但这些盘的形成和演化尚未得到很好的理解。在这里,我们研究的作用,风(风)侵蚀的固体WD碎片磁盘的演变。风蚀是一种破坏性的过程,在形成气态原行星盘中的星子、巨砾和卵石的性质和尺寸分布方面起着关键作用。我们的分析表明,在WD碎片盘风蚀也可以发挥重要作用,在这些环境中。研究了不同圆盘条件下的风蚀作用,以及风蚀作用对不同大小的星子和漂砾的侵蚀作用。我们发现,小于$\sim 5 \rm{km}$的固体将在短的磁盘寿命内被侵蚀。我们比较风成侵蚀的作用,其他破坏性的过程,如碰撞破碎和热消融。我们发现,风蚀是主要的破坏性过程的对象半径$\lesssim 10^3 \rm{cm}$和距离$\lesssim 0.6 R_\odot$从WD。因此,风沙侵蚀构成了主要的破坏性途径,将大物体上的碎片碰撞与最小物体的升华和坡印廷-罗伯逊阻力联系起来,这导致最小颗粒在WD的光球层上的吸积,并产生污染的WD。
2021-02-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
The lifetimes of planetary debris discs around white dwarfs
围绕白矮星运行的行星盘的寿命是该系统进化模型的关键输入参数。在这里,我们应用一个纯粹的分析形式主义,以估计这些光盘的碎片阶段的寿命,之前,他们被磨成灰尘或受到升华从白矮星。我们计算最大寿命为三种不同类型的白矮星盘,形成从(一)辐射YORP分裂的系外小行星沿巨分支阶段在2-100 AU,(二)辐射少自旋中断这些小行星在$\sim 1.5-4.5R_{\odot}$,和(三)潮汐中断的小行星或大行星约$1.3R_{\odot}$。我们显示这些最大的寿命作为光盘的质量和范围,成分的星子属性,和代表性的轨道激励的偏心率和倾角的函数。我们发现,质量高达$10^{24}$公斤的YORP光盘寿命足够长,以提供一个水库的幸存厘米大小的鹅卵石和米至公里大小的巨石,可以扰动完整的白矮星与冷却年龄高达10 Gyr。由这些小行星或大行星的自转或潮汐破裂形成的碎片盘可以分别在100万年或0.01万年的稳定状态下生存,尽管大多数潮汐盘会在大约1年内离开稳定状态。我们的研究结果表明,无尘星子过境检测是合理的,并提供特别强大的进化约束。我们的形式主义可以很容易地适应个别系统和未来的发现。
2020-06-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
The HR 8799 Debris Disc: Shaped by Planetary Migration and a Possible Fifth Outermost Planet
本文通过 N 体模拟研究 HR 8799 系统中行星向外迁移与共振相互作用对碎片盘的塑造,发现引入第五颗低质量行星能更好地再现寒冷碎片盘的形态特征,为该系统结构提供了新解释。
2025-07-02 astro-ph.EP
Insights into planet formation from debris disks: II. Giant impacts in extrasolar planetary systems
巨型撞击是指两个物体之间的碰撞,每个物体的质量都足以被认为至少是行星胚胎。假定的碰撞所遭受的原地球创造了月球是一个主要的例子,虽然大多数太阳系机构承担的签名,这种碰撞。目前的行星形成模型预测,一个巨大撞击的时代可能是不可避免的,对其他恒星周围碎片的观测提供了越来越多的证据,表明巨大撞击在许多行星系的演化中具有重要意义。本章回顾了巨大的撞击,重点是我们可以通过研究其他恒星周围的碎片来了解行星形成。巨大的撞击碎片通过与行星的相互碰撞和动态相互作用而演变。概述了这一演变的一般方面,注意到碰撞点的几何形状的重要性。以月球形成撞击为例讨论了碎片的可探测性。这种碎片在撞击后1000万年内可以在另一颗恒星周围探测到,但模型的不确定性可能会将探测能力降低到几百年的窗口。尽管如此,3%的年轻恒星碎片的水平,预计在类地行星形成形成模型提供了宝贵的限制,超级地球形成的影响也进行了讨论。最近在一些明亮的磁盘中观察到的变化有望照亮的演变在最早的阶段时,蒸汽冷凝物可能是光学厚和碰撞点的几何形状的严重影响。行星系的外围也可能显示出巨大撞击的特征,例如在一些恒星周围看到的星团碎片结构。
2016-03-15 astro-ph.EP
Recurring Planetary Debris Transits and Circumstellar Gas around White Dwarf ZTF J0328$-$1219
我们提出了后续的测光和光谱的ZTF J 0328 $-$ 1219加强其作为一个白矮星展示过境行星碎片的地位。使用TESS和Zwicky瞬态设施测光,以及后续的高速测光从各个天文台,我们发现的证据,两个显着的变化周期在9.937和11.2小时,我们解释这些最有可能的轨道周期的不同碎片块。光变曲线中的细节倾角结构的变化是在每晚、每周和每月的时间尺度上观察到的,这让人想起了在第一颗被发现拥有一颗正在解体的小行星WD 1145+017的白矮星中观察到的动态行为。我们配合以前发表的光谱与宽带测光,以获得新的大气参数的白矮星,与$M_{\star} = 0.731 \pm 0.023\,M_{\odot}$,$T_{\mathrm{eff}} = 7630 \pm 140\,$ K,和$\mathrm{[Ca/He]}=-9.55\pm0.12$。与新的高分辨率光谱,我们检测到突出和狭窄的钠-D吸收功能可能拱星起源,速度$21.4\pm1.0$公里秒$^{-1}$蓝移相对于大气线。我们将周期性调制的光度信号归因于小行星或彗星等小型轨道天体的尘埃流出物,但无法确定最有可能被升华或以其他方式喷出的物质,因为环境温度范围约为400 K至600 K。
2021-06-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
The unseen planets of double belt debris disk systems
两个组成碎片盘之间的间隙通常被认为是由介入的行星分散残余的星子而造成的。我们采用N体模拟来确定清除间隙所需的时间如何取决于间隙的位置和行星的质量。我们颠倒了这个关系,并提供了一个方程的最小行星质量,另一个预期数量的这样的行星,必须存在产生一个观察到的差距,为一个给定的年龄的恒星。我们展示了如何将其与直接成像非探测(如GPI或SPHERE)的行星系上限相结合,以产生行星系的近似知识。
2016-07-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spatially resolved submm imaging of the HR 8799 debris disk
行星和碎片盘之间的动力学相互作用可能会塑造盘的结构并影响行星轨道,但只有少数系统既有成像的行星又有空间分辨的碎片盘。利用加州理工大学亚毫米天文台(CSO),我们在350μm处观测到了HR 8799碎片盘。350μm的图像是围绕HR 8799行星系的碎片盘在该波长下的首次空间分辨测量。这两个通量和大小的排放是一致的柯伊伯带的尘埃延伸到~100-300 AU。虽然目前的地图的分辨率是有限的,地图显示的指示偏移不对称的排放,并探讨了这种可能性与辐射转移计算的星盘系统和N体数值模拟的行星盘相互作用的HR 8799系统的参数代表的几种情况。
2011-06-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Highly structured inner planetary system debris around the intermediate age Sun-like star TYC 8830 410 1
我们提出了详细的描述,非常尘土飞扬的主序星TYC 8830 410 1。这个系统内有行星系尘埃(Tdust~300 K),其红外光度分数约为1%。中红外光谱揭示了一个强大的,温和的结晶固态发射功能。TYC 8830 410 1(光谱型G9 V)有一个49.5”的M4型伴星,与它同向运动和同距离,我们估计系统年龄约为6亿年。TYC 8830 410 1还经历了由ASAS-SN、TESS检测到的“勺”状调光事件,并通过LCOGT进行了更详细的表征。这些反复出现的日食表明,除了各种较小的尘埃结构外,至少还有一个大约恒星大小的尘埃云围绕恒星运行。围绕TYC 8830 410 1轨道运行的物质的极端性质表明了戏剧性的尘埃产生机制,可能包括类似于被认为形成地球-月球系统的巨型撞击事件,尽管这些过程被认为在太阳系中结束了数亿年。TYC 8830 410 1有望在我们对极端尘埃内部行星系统的起源,结构和演化的理解方面取得重大进展。
2021-10-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
White dwarf systems: exoplanets and debris disks
本章综述了用于发现和表征白矮星周围系外行星与碎屑盘的观测技术,并调研了用于理论解释这些观测的研究工具与模型。
2024-04-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Debris from giant impacts between planetary embryos at large orbital radii
我们考虑行星胚胎之间巨大撞击的观测特征。虽然撞击中释放的碎片仅在一个轨道上保持成团状态,但由于所有碎片都必须通过碰撞点,因此不对称现象持续的时间要长得多。由此产生的不对称是静止的,它不绕恒星运行。碎片在碰撞点处集中成团,而在另一侧则有一个较为分散的结构。这种不对称性通常持续大约1000个轨道周期的祖先,这可能是几个百万年的距离~50 AU。我们描述了如何外观的不对称光盘取决于质量和偏心率的祖先,以及观看方向。观测波长决定了探测的颗粒大小,也很重要。值得注意的是,碎片在碰撞点的碰撞率增加,使碰撞点成为产生任何二次尘埃和气体的主要场所。对于小到足以通过辐射压力去除的尘埃和具有短寿命的气体,这导致它们的分布类似于从(静止的)碰撞点发出的喷流。我们认为,在一些碎片盘中,如Beta Picture,在大分离处看到的不对称性可能是巨大撞击的结果。如果是这样的话,这将表明行星胚胎存在,并在几十个天文单位的年龄高达几十万年的年龄继续增长。
2014-03-07 astro-ph.EP
Spectral analysis of ultra-cool white dwarfs polluted by planetary debris
我们确定了两个超冷($T_\mathrm{eff} < 4000$ K)金属污染(DZ)白矮星WDJ 2147 $-$ 4035和WDJ 1922 $+$ 0233,它们分别是迄今为止已知的最冷和第二冷的DZ星,分别是$T_\mathrm{eff} \approx 3050$ K和$T_\mathrm{eff} \approx 3340$ K。强烈的大气碰撞诱导吸收(CIA)导致WDJ 1922 $+$ 0233的红光和红外通量受到抑制,导致其在低温下呈现出异常的蓝色。WDJ 2147 $-$ 4035具有中等的红外CIA,但具有DZ白矮星已知的最红的光学颜色。微物理改进的非理想效应和CIA不透明度在我们的模型大气代码产生合理的解决方案,这些超冷恒星的观测。WDJ 2147 $-$ 4035的冷却年龄超过10 Gyr,这是已知的最大的DZ白矮星,而WDJ 1922 $+$ 0233稍微年轻,冷却年龄为9 Gyr。精确的盖亚EDR3天体测量的银河系运动学计算显示,这些超冷的DZ恒星可能是银河系圆盘的成员,因此它们可能是未来研究的关键对象,限制银河系圆盘的年龄上限。我们提出了两个对象的中分辨率光谱,这提供了第一次光谱观测的WDJ 2147 $-$ 4035。除了WDJ 1922 $+$ 0233中的钙和WDJ 2147 $-$ 4035中的锂之外,在两颗白矮星中都检测到了钠和钾。我们从…
2022-10-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
The chemical diversity of exo-terrestrial planetary debris around white dwarfs
我们给出了白矮星PG 0843 +516、PG 1015 +161、SDSS 1228 +1040和GALEX 1931 +0117的HST紫外光谱,这些白矮星吸积了由小行星破坏形成的星周行星碎片。结合光学数据,在光球中检测到最少5种,最多11种不同的金属。金属下沉的时间尺度只有几天,这些恒星处于吸积/扩散平衡,光球的丰度密切反映了星周物质的丰度。我们发现的C/Si比是一致的散装地球,证实了岩石性质的碎片。它们的C/O值也非常类似于大块地球的C/O值,这意味着行星碎片主要由Mg和Fe硅酸盐组成。在四颗白矮星上发现的碎片丰度显示出相当大的多样性,至少可以与太阳系中不同陨石类别的丰度相媲美。PG 0843 +516的Fe、Ni、S、Cr等元素含量明显偏高,表明有熔融物质的增生作用,可能存在分异作用。PG 1015 +161相对于所有其他检测到的元素具有最低的Si丰度。不同白矮星周围行星碎片的Al/Ca比值非常相似。这类似于在太阳系的大多数天体中发现的这两种难熔亲石元素的丰度比几乎恒定。根据对星周碎片的主量元素的探测,计算出星周碎片的吸积速率为1.7e8g/s ~1.5e9g/s。我们在PG 0843 +516和SDSS 1228 +1040中的SiIV 1394,1403双峰中检测到额外的拱星吸收,让人想起在灾难性变量中的白矮星中看到的类似的高电离线。我们怀疑这些谱线起源于白矮星附近的…
2012-05-01 astro-ph.EP
Planetary Collisions outside the Solar System: Time Domain Characterization of Extreme Debris Disks
最近发现,在类太阳恒星周围的类地行星区域,温暖尘埃的发光碎片盘变化不定,这表明岩石天体正在发生大规模碰撞。我们使用2012年和2013年斯皮策3.6和4.5 μm时间序列观测数据(有一次延长到2014年),以监测另外5个具有异常高的分光度的碎片盘(“极端碎片盘”),包括疏散星团M47中的P1121(8000万年),AB Dor移动群中的HD 15407 A(8000万年),昴星团中的HD 23514(12000万年),HD 145263位于上斯科星协(1000万年),以及场星BD+20 307(>1 Gyr)。与NGC 2547(3500万年)中发表的ID8结果一起,这是对太阳系外行星撞击的第一次系统的时域调查。在我们监测到的六个极端碎片盘中,有五个在一年以内的时间尺度上发现了重大变化。然而,不同的系统在时域中表现出不同的特征,包括长期的衰减或增长,磁盘温度变化和可能的周期性。
2015-03-18 astro-ph.EP
Producing planetary debris exterior to white dwarf Roche radii through sublimative rotational fission
Centre for Exoplanets and Habitability, University of Warwick(系外行星与宜居性中心,华威大学);Centre for Space Domain Awareness, University of Warwick(太空态势感知中心,华威大学);Department of Physics, University of Warwick(物理系,华威大学);The Planetary Science Institute(行星科学研究所);Department of Aerospace Engineering and Engineering Mechanics, University of Texas at Austin(航空航天工程与工程力学系,德克萨斯大学奥斯汀分校)
研究探讨了通过亚limative出气导致的旋转分裂在白矮星Roche半径外产生行星碎片的条件,比较了SYORP和YORP效应的效率,并指出即使在较短的冷却时间尺度内,水冰出气也能在可观察的时间尺度内产生碎片。
2026-05-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
A cool, magnetic white dwarf accreting planetary debris
本研究分析凉爽磁性白矮星 2MASS J0916-4215 的光谱,发现其吸积类似地球大陆地壳的行星碎片,并通过新计算改进了帕邢-巴克效应和展宽参数的精度。
2023-11-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Resupplying planetary debris to old white dwarfs with supernova blast waves
本文提出超新星爆炸冲击波可将遥远碎屑推入内部行星系统,从而为年老和极年老白矮星重新补充行星碎屑,解析推导表明微米级尘埃和毫米级卵石补充概率极高,米级巨石至少可补充一次,而大于10公里小行星概率近零。
2025-06-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
The study of debris disks with SPICA
碎片盘是恒星在类似于太阳系的空间尺度上拥有产生尘埃的星子的证据。碎片盘的大小和结构特征各不相同,越来越多的证据表明,在某些情况下,它们可能是大质量行星动力扰动的结果。我们的太阳系也有一个碎片盘,它的一些特性类似于太阳系外的碎片盘。本文讨论了利用SPICA研究碎片盘如何能够揭示行星系的多样性、碎片盘与行星之间的联系以及太阳系外行星系与我们自己的行星系之间的联系。
2009-08-27 astro-ph.EP
Alkali metals in white dwarf atmospheres as tracers of ancient planetary crusts
白矮星吸积了潮汐破坏的小行星的碎片,这为测量系外行星的积木或碎片的整体组成提供了机会。这项技术已经建立了一个组成的多样性,可以与在太阳系中观察到的相媲美,这表明岩石行星的形成是一个通用的过程。虽然行星碎片中亲石和亲铁元素的相对丰度可用于研究系外行星是否经历分化,但迄今为止进行的成分研究缺乏明确的行星壳示踪物。在这里,我们报告了在四个冷(<5,000 K)和老(冷却年龄5-10 Gyr)金属污染的白矮星的大气中检测到锂,其中一个还显示出光球钾。这两种元素相对于钠和钙的相对丰度强烈表明,所有四颗白矮星都有行星壳的碎片。我们在其中一个系统中检测到红外过量,这表明星周碎片盘的吸积正在进行中。这颗恒星的主序星质量是$4.8\pm0.2 M_\odot$,这表明在短寿命的B型恒星周围可能会形成岩石状的、分化的行星。
2021-02-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Debris Disks
碎片盘是一个包罗万象的术语,可以用来指行星系中并非真正行星的任何组成部分。在太阳系中,这指的是小行星带和柯伊伯带中的小行星和彗星,以及由它们产生的尘埃和气体,如黄道光云。对太阳系外碎片盘结构的研究,对行星系的基础、行星形成过程和原行星盘演化提供了独特的限制。碎片盘对影响行星的过程也有重要影响,例如可能剥离大气层或释放挥发物的撞击事件。它们的存在或不存在也对系统中系外行星的可探测性产生积极和消极的影响。在这里,我描述了碎片盘在未来几年中将有助于我们理解太阳系外行星系的五种最重要的方式。
2021-10-08 astro-ph.EP
Influence of planets on debris discs in star clusters -- II. The impact of stellar density
本文通过LPS+耦合N体模拟,研究星团恒星密度对含木星质量行星的碎片盘动力学影响,发现密度增加会缩小行星系统空间范围并改变碎片轨道分布,但结果不能直接解释星团中碎片盘稀缺现象。
2024-09-02 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
A white dwarf accreting planetary material determined from X-ray observations
很大一部分白矮星的大气层被重元素污染,这些重元素预计会在短时间内从可见层中下沉。这被解释为来自小行星、彗星和巨行星的碎片不断吸积的标志。这一假设得到了一些白矮星周围的碎片盘和行星碎片凌日的探测的支持。然而,光球金属只是正在进行的吸积的间接证据,和推断吸积率和母体成分在很大程度上取决于白矮星大气中的扩散和混合过程的模型。在这里,我们报告了一个4.4 $σ$检测的X射线从污染的白矮星,G29 $-$ 38,使用106 KS曝光与钱德拉X射线天文台,直接表明,该恒星目前正在吸积。从测量的X射线光度,我们发现一个瞬时吸积率$\dot{M_{\rm X}}=1.63^{+1.29}_{-0.40}\times 10^{9}\mathrm{\,g\,s^{-1}}$。这是第一次直接测量白矮星的吸积速率,这是独立于恒星大气模型。这一速率超过了基于过去对光球丰度研究的估计,超过了两倍以上,这意味着在建立碎片吸积白矮星光谱模型时必须考虑对流过冲。我们测量了低等离子体温度的$kT=0.5\pm0.2\,\mathrm{keV}$,证实了预测的轰击解决方案的白矮星吸积在低吸积率。这些观测为研究演化的行星系统提供了一种新的方法,提供了独立测量行星物质瞬时吸积速率的机会,从而研究白矮星吸积的时间尺度以及碎片盘的演化和补充。
2022-02-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
An astrometric search for planets in debris disk systems
University of Utah(犹他大学);Smithsonian Astrophysical Observatory(史密森尼天体物理台);NSF’s NOIRLab(美国国家科学基金会NOIR实验室)
本文利用Gaia数据评估通过天体测量学检测行星的可能性,发现Gaia的ruwe参数对大质量伴星敏感,为后续Gaia Data Release 4的时间序列分析提供候选目标。
2026-08-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
The dust never settles: collisional production of gas and dust in evolved planetary systems
斯皮策的多时期红外测光被用来监测白矮星的星周盘,这与被破坏的小行星相一致,其碎片被其宿主恒星吸积和化学反射。在37颗恒星中发现了广泛的红外变化,有两个或更多的时代。较大的通量变化发生在较长的时间尺度上,在几年的基线上达到百分之几十。因此,一个几何薄,光学厚光盘的规范模型是不够的,因为它不能引起观察到的行为。光学上薄的尘埃最能解释这种变化,碰撞驱动尘埃的产生和破坏。值得注意的是,最高的红外变化被认为是在系统中,显示钙II排放,支持所有已知的碎片盘的星子碰撞,与最活跃的发生在那些与检测到的气体碎片。样本包括唯一一颗被污染的白矮星,它有一个环双星盘,在那里,它的亚恒星伴星的昼夜循环信号被尘埃排放所稀释。
2020-06-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stirring in massive, young debris discs from spatially resolved Herschel images
相当一部分主序星被尘埃碎片盘所包围,其中短暂的尘埃颗粒通过微行星之间的碰撞得到补充。大多数破坏性碰撞发生在较小天体的轨道被动态搅动时,要么是由于当地形成的冥王星大小的微行星的引力效应(自搅动情景),要么是由于内部巨行星引起的长期扰动(行星搅动)。这些设想在碎片系统中的相对重要性尚不清楚。在这里,我们提出了新的赫歇尔空间天文台图像的11个磁盘选择从最大规模和最广泛的已知碎片系统。所有的圆盘都被发现在远红外波长下延伸,其中五个是第一次被解析。我们评估了自搅拌方案的可行性,通过比较测得的光盘大小与我们的目标的年龄计算的模型的预测。我们的结论是,自我搅拌的解释适用于七张光盘。然而,在四种情况下,预测的搅拌前向外传播的速度,假设合理的初始光盘质量,是太低,以解释冷尘埃的径向范围。因此,对于HD 9672、HD 16743、HD 21997和HD 95086,需要另一种解释。我们对RIPPic和HR 8799进行了类似的分析,得出了相同的结论。我们认为,行星搅拌是一个很有前途的可能性来解释这些系统中的磁盘属性。在HR 8799和HD 95086中,我们可能已经知道了潜在的扰动,因为它们已知的外巨行星可能是搅拌过程的原因。我们的研究表明,在最大和最重的碎片盘中,自我搅动可能不是唯一的活跃情况,行星搅动可能是一些系统中破坏性碰撞和碎片尘埃产生的原因。
2014-11-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Self-gravity of debris discs can strongly change the outcomes of interactions with inclined planets
本文通过N体模拟研究了自引力碎屑盘与内部倾斜行星的相互作用,发现自引力使系统趋于准共面且盘形态趋同,与无质量盘结果差异显著,警示需谨慎由盘外观推断隐行星动力学历史。
2023-09-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Mixed Stirring Mechanism for Debris Discs with Giant and Dwarf Planetary Perturbations
碎片盘由大小从尘埃颗粒到微行星体的天体带组成;这些带是其他恒星周围行星系的可见标记,可以通过它们的形状和结构揭示太阳系外行星的影响。两个关键的搅动机制--微行星的自搅动和外部巨行星的长期扰动--已经被确定来解释微行星带的动力学;它们的相对重要性已经被独立研究,但还有待于结合起来考虑。在这项工作中,我们进行了一套286 N-体模拟探索碎片光盘的演变超过1-Gyr,结合嵌入在光盘中的矮行星的引力摄动,和一个内部的巨行星。我们的系统在某种程度上模仿了外太阳系的结构:一颗太阳质量的恒星,一颗30天文单位的大质量巨行星($M_{\rm GP} =$ 10到316~ $\mathrm{M}_{\oplus}$),以及一个由100颗大质量矮行星和1000颗无质量粒子($M_{\rm DD} =$ 3.16到31.6~ $\mathrm{M}_{\oplus}$)形成的碎片盘。我们给出了1~Gyr后盘和巨行星的演化。平均偏心率和盘倾角的时间演化强烈依赖于巨行星质量以及剩余的盘质量。我们还发现,即使用小的圆盘质量也能实现有效的搅拌。在一般情况下,我们发现,一个混合的机制是更有效的搅拌冷碎片盘比任何一种机制在隔离。
2023-01-12 astro-ph.EP
Simultaneous emission from dust and gas in the planetary debris orbiting a white dwarf
本研究首次对受系外物质污染的白矮星周围星周尘埃与气体开展近同步观测,发现二者辐射变化存在相关性,证明其近乎同时产生且共有起源,很可能为碰撞事件,为白矮星周围行星碎片演化研究提供了关键观测证据。
2024-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet populations inferred from debris discs: insights from 178 debris systems in the ISPY, LEECH and LIStEN planet-hunting surveys
我们对行星系中最外层的系外行星知之甚少,因为我们的探测方法对宽轨道上的中等质量行星不敏感。然而,碎片盘可以探测外行星的人口,因为观测到的盘的动力学模型可以揭示扰动行星的性质。我们使用四个雕刻和搅拌参数推断行星属性的178碎片盘系统从ISPY,LEECH和LISTEN行星狩猎调查。通常对单个光盘进行类似的分析,但我们以一致的方式考虑大样本。我们的目标是预测宽分离行星的人口,深入了解行星系的形成和演化历史,并确定在不久的将来探测这些行星的可行性。我们表明,一个“典型的”冷碎片光盘可能需要一个海王星到土星质量的行星在10-100 AU,与一些需要木星质量的扰动。我们预测的行星目前无法探测到,但适度的探测极限改进(例如JWST)应该会揭示许多这样的扰动。我们发现,行星被认为是扰动碎片盘在晚些时候是类似的推断是形成在原行星盘,所以这些可能是相同的人口,如果新形成的行星不迁移到目前认为。或者,年轻的行星可能在向内迁移之前迅速雕刻碎片,这意味着负责的行星比碎片盘研究假设的更大(并且位于更向内)。我们结合自搅拌和尺寸分布模型表明,许多碎片盘不能自搅拌没有不合理的高质量,行星或同伴搅拌,因此可能是占主导地位的机制,在许多(也许是所有)碎片盘。最后,我们提供行星预测目录,并确定未来行星搜索的有前途的目标。
2022-01-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraining the Planetary System of Fomalhaut Using High-Resolution ALMA Observations
行星系的动力学演化在碎片盘中留下了可观察到的特征。光学图像跟踪微米大小的颗粒,这些颗粒受到恒星辐射的强烈影响,不需要与它们的母体人口相一致。对毫米大小颗粒的观测准确地追踪了母体,但以前的图像缺乏描述环形态所需的分辨率和灵敏度。在这里,我们提出ALMA 350 GHz观测北落师门碎片环。这些观察结果表明,母体种群宽13-19 AU,具有清晰的内外边界。我们讨论了三种可能的起源环,并建议碎片被牧羊人行星限制是最符合环的形态。
2012-03-30 astro-ph.EP
Likely detection of water-rich asteroid debris in a metal-polluted white dwarf
冷白矮星SDSS J124231.07+522626.6在中等分辨率的光谱中表现出8种不同重元素的光球吸收线,特别是包括氧。Teff = 13000 K的大气以氦为主,但对流区含有大量的氢和氧。四种最常见的造岩元素(O、Mg、Si和Fe)几乎占了所有的吸积质量,总量至少为1.2e+24 g,与谷神星的质量相似。它的时间平均吸积速率为2 e +10 g/s,是所有已知的被金属污染的白矮星中最高的吸积速率之一。我们注意到,相对于最常见的金属氧化物,氧气大量过剩,这表明白矮星吸积的行星碎片的水含量约为38%。这颗恒星与GD 61、GD 16和GD 362一起,形成了一小群来自已知的主要吸积干燥岩石碎片的演化行星系统的离群者。这一结果加强了这样一种假设,即在白矮星的冷却年龄上,从被破坏的星子中积累的富含水的碎片可能对在大部分以氦为主的白矮星大气中观察到的微量氢的积累有重大贡献。
2015-03-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observing planetary gaps in the gas of debris disks
本文通过FARGO3D流体模拟、RADMC-3D辐射转移和CASA观测模拟,证明碎片盘中行星-气体相互作用可产生ALMA可观测的间隙和扭结,并给出观测条件判据,为间接探测低温巨行星提供新途径。
2024-11-21 astro-ph.EP
Stumbling over planetary building blocks: AU Microscopii as an example of the challenge of retrieving debris-disk dust properties
我们探讨了关于尘埃颗粒形状的假设是否会影响从Lomax等人收集的散射光数据中对AU Microscopii(AU Mic)碎片盘的组成和粒度分布的估计。AU Mic碎片盘的近边缘取向使其成为研究散射相函数对作为波长和投影距离函数的测得通量比的影响的理想工具。以前的努力模拟AU Mic碎片盘调用了各种尘埃颗粒成分,并探讨了孔隙度的影响,但没有进行系统的努力,探索全方位的尺寸分布和成分,以了解可能的简并拟合数据。在何种程度上模拟尘埃颗粒与更现实的形状化合物这些简并性也没有以前被探索。我们发现不同的粮食性质检索取决于所使用的晶粒形状模型。我们还在这里提出我们的计算多孔颗粒的尺寸参数x = 0.1至48和复杂的折射率(m = n+ik)的范围从n = 1.1至2.43和k = 0至1.0,覆盖多种成分在可见光和近红外波长,如冰,硅酸盐,无定形碳,和托林。
2021-05-26 astro-ph.EP
Spitzer Observations of White Dwarfs: the Missing Planetary Debris Around DZ Stars
我们报告了斯皮策/IRAC对白矮星周围红外过度的搜索,包括14个新观察到的目标和16个未发表的存档恒星。我们在两颗温暖的白矮星- J220934.84+122336.5和WD 0843+516周围发现了大量的红外线过剩,后者显然是已知的最热的白矮星,显示出近距离的尘埃盘。扩展以前的研究,我们发现,随着恒星温度的增加,具有尘埃盘的白矮星的比例增加;对于温度低于10,000 K的恒星,即使是污染最严重的恒星也没有~1000 K的尘埃。有初步证据表明,尘埃盘的出现与吸积物质的挥发性有关。在附录中,我们修改了以前的分析,表明坡印廷-罗伯逊阻力可能在将物质从尘埃盘转移到白矮星的大气中起重要作用。
2011-09-24 astro-ph.EP
Extreme Variability of the V488 Persei Debris Disk
英仙座V488是已知的最极端的碎片盘,以它拦截和再辐射的恒星光度的比例来衡量。它的红外输出是非常可变的,在这方面类似于以前已知的最可变的磁盘,即NGC 2547中的ID 8。我们表明,这些变化很可能是由于碰撞的大型星子(直径> 100公里)在一个带被搅拌的引力行星或低质量的棕矮星成员的行星系周围的恒星。碰撞产生的尘埃由于受到恒星风的拖曳而落入恒星。所显示的小行星毁灭率是如此之高,以至于目前的活动水平不太可能持续超过1000 - 10,000年,它可能标志着行星系的结构发生了重大调整。
2021-08-06 astro-ph.EP
Debris disks as signposts of terrestrial planet formation
间接证据表明,大多数已知的太阳系外行星系都是剧烈动力学不稳定性的幸存者。在这里,我们将探讨巨行星的不稳定性如何影响类地行星的形成和生存。我们模拟行星系围绕太阳恒星的演化初始条件,包括:一个内盘的星子和行星胚胎,三个巨大的行星在木星-土星的距离,和一个巨大的外星子盘。然后,我们计算尘埃生产率和碎片盘SED假设每个微行星粒子代表一个较小的机构在碰撞平衡的合奏。我们预测类地行星的存在与巨行星介导的碎片盘之间有很强的相关性。强烈的巨行星不稳定性会摧毁所有的岩石物质--包括完全形成的类地行星,如果不稳定性发生得很晚的话--以及冰冷的星子。稳定或弱不稳定的系统允许类地行星吸积,并在其外部区域产生大量尘埃。年龄超过1亿年的恒星发出明亮的冷尘埃(约70微米),标志着动态平静的环境有利于有效的陆地吸积。我们预测,虽然类地行星的典型偏心率很小,但应该存在一类新的类地行星系统,其单个行星在偏心率和倾角方面经历大幅度振荡。通过按比例缩放到观测到的巨型系外行星的半长轴分布,我们估计在同一系统中,0.5 AU的类地系外行星应该比1 AU的巨型或类地系外行星多几倍。最后,我们讨论太阳系,这似乎是不寻常的结合丰富的类地行星系统与低尘埃含量。
2011-03-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Solution to the debris disc mass problem: planetesimals are born small?
位于行星系外围的碎片带,包括行星轨道所占据的区域,是太阳系柯伊伯带的巨大类似物。它们是通过携带大部分碎片盘质量的无法直接观测的较大物体之间碰撞所释放的尘埃的热辐射来探测的。我们估计光盘的总质量外推的碰撞级联模型的帮助下发射尘埃的质量。由此产生的明亮的碎片盘的质量似乎是不切实际的大,超过了系统在前一个原行星阶段的固体质量。我们详细讨论了这个“质量问题”,并探讨了可能的解决方案,其中包括尘埃不透明度和星子强度的不确定性,体积密度随尺寸的变化,阻尼过程的尺寸分布的陡峭化,未知的“碰撞年龄”的光盘的作用,以及最近的巨大影响尘埃生产。虽然我们不能排除的可能性,这些组合可能会有所帮助,我们认为,最简单的解决办法是假设,在明亮的碎片盘系统的星子是“出生小”,在公里范围内的大小,特别是在大距离的恒星。这一结论将需要对现有的星子形成模型进行修正,并可能对行星形成产生一系列影响。我们还讨论了潜在的测试,以限制最大的星子大小和碎片盘质量。
2020-08-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Massive Debris Disks May Hinder Secular Stirring by Planetary Companions: An Analytic Proof of Concept
该研究通过解析模型证明,大质量碎屑盘的自引力会加速拱线进动,抑制星子偏心率,从而可能阻碍偏心行星的长期搅动,对行星推断和盘质量约束有重要意义。
2024-03-15 astro-ph.EP astro-ph.GA
Herschel imaging of 61 Vir: implications for the prevalence of debris in low-mass planetary systems
本文描述了由DEBRIS巡天在70- 500微米范围内对附近(8.5pc)G5 V多系外行星宿主星61 Vir进行的赫歇尔观测。这些照片显示出的辐射延伸到> 15弧秒,其形态可以用一个近边缘(倾角为77度)的径向宽(从30天文单位到> 100天文单位)的碎片盘来拟合,碎片盘的分数光度为2.7 × 10 ^-5,附近有两个不相关的源,它们在较长的波长下更为突出。在1.4GHz频率下与背景天体的偶然对准可能会造成混淆,但这颗恒星1.4”/年的自行允许斯皮策70微米的图像证实我们所解释的圆盘发射确实是拱星的。虽然星盘内缘的确切形状没有很好的限制,但在30天文单位以内的区域一定是微行星的显著减少。如果在0.5- 30天文单位的区域内有其他行星,这很容易解释,但也与碰撞侵蚀相一致。我们还发现了初步的证据表明,附近恒星周围可检测到的碎片的存在与当前径向速度调查中可检测到的最低质量行星的存在相关。在最近的60颗G恒星中,有11颗已知有行星,其中6颗(包括61颗Vir)的行星质量都小于土星,其中4颗有碎片的证据。其中一颗行星(HD 20794)的碎片是首次报道的。这一比例(4/6)高于对附近场星的预期(15%),这意味着形成低质量行星的系统也能够保留明亮的碎片盘。我们认为,这种相关性可能会出现,因为这样的行星系是动态稳定的,包括与微行星的形成过程中,微行星可以保持不受扰动的陀螺时间尺度的人口区域。
2012-06-18 astro-ph.EP
Detection and Characterization of Extrasolar Planets through Mean-Motion Resonances: Simulations of Hypothetical Debris Disks
行星对邻近盘的引力影响为探测和研究太阳系外行星系提供了强有力的工具。在这里,我们表明,差距可以打开动态冷碎片磁盘的平均运动共振的轨道行星。这些间隙是从行星本身的轨道上打开的,这表明并非所有的盘间隙都需要包含行星体。这些间隙大而深,足以在大范围合理的盘行星参数的解析盘图像中检测到,尽管我们迄今为止还没有发现任何这样的间隙。间隙的形状和大小可以诊断行星的位置、偏心率和质量,并允许人们推断出看不见的行星的存在,以及这些系统中可见和不可见行星的许多重要参数。我们提出的表达式,使行星质量计算所观察到的差距的宽度和位置。
2016-03-29 astro-ph.EP
The Inner Debris Structure in the Fomalhaut Planetary System
北落师门在研究其他行星系中的碎片盘和小天体方面发挥着重要作用。恒星的接近度和亮度使得它的碎片的关键特征,如水冰线,可以接近。在这里,我们提出了ALMA周期1870 μm(345 GHz)的观测目标的内部部分的北落师门系统的合成光束的0.45“x0.37”(~3 AU的线性分辨率在北落师门的距离)和均方根为26 μJy/束。ALMA数据的高角分辨率和灵敏度使我们能够对斯皮策和赫歇尔观测所揭示的温暖过剩的性质进行强有力的限制。我们在恒星位置探测到一个点源,其总通量与恒星光球层的热辐射一致。在中心15 AU x 15 AU区域中没有检测到比3σ亮的结构。使用产生尘埃的微星带的参数对光谱能量分布进行建模,表明其径向位置在~8-15 AU范围内。这与北落师门中冰升华的位置一致,即,一个类似小行星带的东西在870 μm处,这种带的3σ上限<1.3 mJy。我们还解释了2和8-13 μm的干涉测量,揭示了在内部10 AU区域的结构,作为尘埃自然连接到这个拟议的小行星带的坡印廷-罗伯逊阻力,尘埃升华,和磁捕获的纳米颗粒。
2015-12-11 astro-ph.EP