Wide Dust Gaps in Protoplanetary Disks Induced by Eccentric Planets: A Mass-Eccentricity Degeneracy
金牛座T星周围的原行星盘亚毫米图像中的间隙环结构被广泛认为是由于嵌入的原行星在其出生盘上的潮汐扰动造成的。这一过程的数值模拟已被用来提出缩放的特征尘埃间隙宽度/间隙环距离相对于行星质量。应用这样的比例来分析观测到的间隙样本，产生了一个连续的质量分布，在几个地球到木星质量范围内的假设行星的丰富人口。相比之下，传统的核心吸积方案的行星形成预测的双峰质量函数，由于1）以上的失控气体吸积\sim 20地球质量和2）抑制吸积引起的间隙打开。在这里，我们研究的尘埃盘响应偏心行星的潮汐扰动作为一个可能的解决方案，这个悖论。基于模拟的气体和尘埃分布，我们表明，海王星质量的行星与小偏心率的间隙环分离可能会变得与土星质量的行星在圆形轨道上引起的。这种简并可以消除理论双峰质量分布和观察到的连续间隙宽度分布之间的差异。尽管阻尼由于行星盘的相互作用，适度的偏心率可以维持在相对厚的磁盘或通过多个超级地球之间的共振激励的外部区域。此外，小偏心率行星引起的环状尘埃分布即使在低粘度环境中也是轴对称的，这与ALMA图像中涡旋的缺乏一致。
2021-10-14 astro-ph.EP
The dependence of the structure of planet-opened gaps in protoplanetary disks on radiative cooling
本文使用 Athena++ 模拟原行星盘-行星相互作用，定量研究了稳态间隙深度和宽度对行星质量、粘度、盘标高及热弛豫时标的依赖关系，并推导了 AS 209 等系统中开隙行星的可能质量。
2023-10-19 astro-ph.EP
X-Ray Ionization of Planet-Opened Gaps in Protostellar Disks
质量接近木星的年轻行星有足够强大的潮汐来清除原恒星盘中轨道周围的间隙。通过间隙的气体流动调节行星的进一步生长，并支配着圆盘的演化。如果气体被充分电离以耦合到场，则磁力可以驱动该流动。我们计算了来自中心年轻恒星的X射线的电离效应，使用蒙特卡罗辐射转移计算来找到到达行星附近的康普顿散射光子的光谱。散射的X射线以类似于或大于行星附近的星际宇宙射线速率的速率照射气体，这些行星的质量为土星和木星，位于5 au和10 au，在具有亚微米尘埃的星际质量分数的圆盘中，并且尘埃耗尽了100倍。求解气体-颗粒复合反应网络产生带电粒子群，其携带电流的能力足以将磁场部分耦合到行星周围的气体。大多数情况下可以经历霍尔剪切不稳定性，有些可以发射磁离心风。然而，在我们研究的所有情况下，行星轨道上的物质的扩散系数都很大，磁旋转湍流被阻止，非理想项控制着磁场的演变。因此，年轻的巨行星打开的缝隙中的气体流动，关键取决于有限的传导率。
2019-12-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
On the Dust Signatures Induced by Eccentric Super-Earths in Protoplanetary Disks
我们研究了一个高度偏心的10 $M_{\rm \oplus}$（其中$M_{\rm \oplus}$是地球质量）行星嵌入尘埃原行星盘的尘埃动力学和观测的影响。通过进行高分辨率的二维气体和尘埃双流体流体动力学模拟，我们发现行星的轨道可以在大半径处圆形化。在行星轨道圆化后，部分间隙打开和尘埃环形成发生在行星圆化半径附近，这可以解释在圆盘外部区域观察到的间隙/环。当盘的质量和粘度变低时，我们发现偏心行星甚至可以打开间隙，并在其圆化之前在近心和远心半径附近产生尘埃环。这为解释观测到的尘埃环和原行星盘中的间隙提供了替代方案。在观测中，较低的盘粘度有利于产生较亮的环。当尘埃盘的粘性较低（$α\lesssim2\times10^{-4}$）且圆化速度比尘埃径向漂移快时，偏心行星也可能减缓尘埃盘外部区域的尘埃径向漂移。
2019-10-07 astro-ph.EP
The Architecture of the Cassini Division
土星环中的卡西尼分区包含一系列八个命名的间隙，其中三个包含密集的小环。卡西尼号航天器上的视觉和红外测绘光谱仪对恒星掩星的观测已经产生了大约40个准确和精确的测量结果，测量了所有这些缝隙和小环边缘的径向位置。这些数据揭示了许多间隙边缘形状的暗示模式：5个没有小环的间隙的外边缘是圆形的，范围在1公里以内，而6个间隙的内边缘是偏心的，拱点进动率与每个边缘附近的偏心轨道的预期一致。有趣的是，这些偏心的内部间隙边缘的图案速度，连同偏心惠更斯小环的图案速度，形成一个具有0.06度/天的特征间距的系列。两个非偏心内边缘的间隙位于与卫星的一阶内Lindblad共振（ILR）附近。一个这样的优势是接近5：4的ILR与普罗米修斯。另一个共振限制的边缘是B环的外边缘，它位于2：1的Mimas ILR附近。对B环边缘数据的详细研究证实了B环边缘存在m=2的扰动，但也表明这种模式相对于土卫一移动或平移。B环边缘也有一个m=1的分量，以接近预期拱点进动率的速率绕行星旋转。卡西尼分区中偏心边缘的模式速度可以从B环边缘观察到的结构模式速度的各种组合中产生。因此，我们认为，在卡西尼司的大部分差距的位置可能是由共振涉及的扰动组合从土卫一和B环的大规模的边缘。
2009-12-01 astro-ph.EP
An empirically-derived formula for the shape of planet-induced gaps in protoplanetary disks
本研究采用数值流体力学计算和一种新的方法密集采样参数空间来测量的精确形状的一个气体磁盘中的行星打开的间隙，作为一个函数的行星-恒星质量比，磁盘马赫数，和磁盘粘度。间隙的深度和宽度的公式被确定，这是相结合，形成一个完整的公式作为半径的函数在磁盘的表面密度。这个新的分析公式相比，数值推导的差距打开的行星，从非常低的质量到几倍木星的质量，并发现在很宽的范围内的参数空间相关的行星盘相互作用的协议。一个简单易用的代码，快速生成合成磁盘配置文件。
2019-06-26 astro-ph.EP astro-ph.HE
Empty gaps? Depleting annular regions in debris discs by secular resonance with a two-planet system
我们调查长期的时间尺度上的径向扩展的碎片盘的影响下，系统的两个共面行星内部的磁盘，显示长期的共振系统可以产生一个耗尽区的光盘通过激发的偏心率的星子。利用拉普拉斯-拉格朗日理论，我们考虑了两个外部长期共振位置，时间尺度和宽度如何依赖于行星的质量，半长轴和偏心率。特别是，我们发现，除非共振是非常接近彼此，其中之一是非常狭窄的，因此不重要的确定可观察到的结构的光盘。我们将这些考虑应用于HD 107146的碎片盘，确定一个可能的未观测到的双行星系统的参数组合，该系统可以适当地配置长期共振，以再现在盘中观察到的耗尽。通过对这些系统进行N体模拟，我们发现在理论长期共振位置附近，微行星的偏心率确实变大了。对N体输出进行后处理，以设置盘的初始表面密度分布，并包括碰撞耗尽的可能影响。我们发现，这是可能的，以获得一个双环盘在这些模拟，但不是一个轴对称的，与内环有一个偏移量的大小取决于偏心的行星，和外环显示螺旋结构。
2018-06-22 astro-ph.EP
ALMA continuum observations of the protoplanetary disk AS 209. Evidence of multiple gaps opened by a single planet
本文介绍了新的高角分辨率ALMA 1.3毫米尘埃连续观测的原行星系统AS 209在蛇夫座恒星形成区。尘埃连续辐射的特征是一个主中心核和两个突出的环在$r = 75\,$ au和$r = 130\,$ au之间的两个间隙在$r = 62\,$ au和$r = 103\,$ au。这两个缺口的宽度和深度不同，内侧的缺口更窄更浅。我们使用三维辐射传输盘程序\textsc{dali}测定了毫米级尘埃颗粒的表面密度。根据我们的基准模型，内部间隙部分填充有毫米颗粒，而外部间隙基本上没有灰尘。推断的表面密度进行比较，三维流体动力学模拟（FARGO-3D）的行星盘相互作用。外层的尘埃间隙与一颗巨行星（$M_{\rm planet} \sim 0.8\,M_{\rm Staturn}$）的存在是一致的;这颗行星负责间隙的打开和行星轨道外缘的尘埃堆积。模拟还表明，同一颗行星可以为$r = 62\,$ au的内部间隙提供起源。两个尘埃间隙的相对位置接近2：1共振，我们已经研究了内部间隙内第二颗行星的可能性。由此得到的表面密度（包括两个尘埃间隙的位置、宽度和深度）与观测结果一致。内隙的性质对内行星的质量（$M_{\rm planet} < 0.1\,M_{\rm J}$）构成了很强的约束。在这两种情况下（单个或成对的行星），流体动力学模拟表明一个非常低的磁盘粘度（$α< 10^{-4}$）。考虑到该系统的…
2017-11-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Multiple Disk Gaps and Rings Generated by a Single Super-Earth: II. Spacings, Depths, and Number of Gaps, with Application to Real Systems
ALMA已经在一些原行星盘中发现了多个尘埃间隙和环，这些尘埃间隙和环在毫米波长下连续发射。这种结构的起源仍在争论中。最近，我们记录了一颗超级地球行星如何在低粘度盘（$α\lesssim10^{-4}$）中打开多个（多达五个）尘埃间隙。在本文中，我们研究了一颗行星打开的间隙的位置，深度和总数如何取决于输入参数，并将我们的结果应用于实际系统。间隙位置（相当于间距）是在理论和观测之间进行比较时最容易使用的度量，因为位置可以鲁棒地测量。我们拟合的差距经验的行星质量和磁盘纵横比的函数的位置。我们发现HL Tau和TW Hya中的双间隙以及HD 163296中的所有三个间隙的位置与亚土星质量行星的位置一致。这种情况下预测的其他差距HL头和TW Hya的位置，其中一些似乎与目前的观测结果一致。我们还展示了如何Rossby波不稳定性可能会在几个间隙的边缘发展，并导致多个尘埃漩涡，所有这些都是由一个行星引起的。像火星这样质量低的行星可能会在类地行星形成区产生多个尘埃间隙。
2018-09-14 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
The GAPS Programme at TNG -- XXIV. An eccentric Neptune-mass planet near the inner edge of the BD-11 4672 habitable zone
随着比较系外行星学的发展，越来越清楚的是，研究内外行星之间的关系在区分竞争的形成和演化模型中起着关键作用。要做到这一点，重要的是要探测长周期巨星所在系统的内部区域，以寻找未被发现的低质量行星同伴。在这项工作中，我们提出了我们的结果K矮星BD-11~4672，已经知道主机的长周期巨行星，作为第一次输出的一个子样本的GAPS计划，特别是旨在评估的影响，低效迁移的行星形成的雪线以外的海王星质量和超级地球的行星同伴已知的长周期巨人。利用BD-11~4672的高精度HARPS-N观测数据，结合文献时间序列，寻找更多的内行星信号，并利用差分进化马尔可夫链蒙特卡罗方法进行拟合。新的轨道解的长期稳定性进行了测试N体动力学模拟。本文报道了一颗新发现的海王星质量行星BD-11~4672~c的探测结果，该行星的轨道周期为$74.20_{-0.08}^{+0.06}\,\rm{d}$，偏心率为$0.40_{-0.15}^{+0.13}$，半长轴为$0.30\pm0.01\,\rm{au}$，最小质量为$15.37_{-2.81}^{+2.97}\,M_\oplus$，轨道略位于乐观的星周宜居带内缘之外。为了评估它对宜居带动力学稳定性的影响，我们计算了系统的角动量亏损，表明行星c对可能的其他低质量温带行星的稳定性有严重的负面影响。BD-11~4672系统以其结构而闻名，拥有一颗长周期巨行星和一颗内部质量较低…
2020-06-25 astro-ph.EP
Do all gaps in protoplanetary discs host planets?
本研究通过N体模拟检验原行星盘间隙中的假定行星是否为系外巨行星前身，发现三或四颗行星系统偏心率过低且多位于5AU外，五或七颗行星系统不稳定，表明并非所有间隙均宿有行星。
2023-07-20 astro-ph.EP
On the secular behavior of dust particles in an eccentric protoplanetary disk with an embedded massive gas giant planet
本文研究了一颗质量约为5倍木星质量的嵌入行星长期引力扰动下偏心原行星盘中尘埃的速度和空间分布。我们首先采用FARGO代码获得的二维密度和速度分布的偏心气体盘外部的嵌入式行星在准稳态的间隙打开。然后，我们应用长期扰动理论，并将气体阻力估计尘埃的速度和密度的长期时间尺度上。未扰动盘的尘埃与气体之比被简单地假定为0.01。在我们的基准盘模型与行星在5 AU，我们发现，0.01厘米至1米大小的尘埃颗粒很好地耦合到气体。因此，粒子的行为类似于气体，并表现出不对称的动力学作为偏心轨道的结果。尘埃表面密度在远心附近增强。然而，对于低密度气体盘（在本工作中称为“过渡盘”）在100 AU处窝藏行星的情况下，各种大小的尘埃的方位角分布可能会显着偏离。总体而言，非对称结构表现出的气体速度场和粉尘密度分布之间的相位相关性。因此，我们的研究可能提供了一个现实检查，以确定在亚毫米和厘米波长下检测到的不对称盘间隙是否是一个巨大的气体巨行星的路标。
2012-10-05 astro-ph.EP
A Simple Analytical Model for Gaps in Protoplanetary Disks
本文提出了一个分析模型，用于计算行星在原行星盘中开有缺口时，其表面密度随半径$Σ(r)$的变化。该模型也适用于具有极端双星质量比的环双星盘。间隙轮廓可以用代数方法求解，而不需要进行任何数值积分。与以前的一维间隙模型相比，该模型正确地预测，低质量（亚木星）行星可以打开足够低的粘度磁盘的差距，它正确地恢复幂律依赖于行星与恒星的质量比$q$，磁盘纵横比$h/r$，和无量纲粘度$α$在以前的数值研究中发现的差距深度。在$q$，$h/r$，和$α$的参数空间范围内的数值计算进行了比较分析间隙的配置文件，证明准确再现的“部分间隙”制度，并在很宽的参数空间范围内的一般协议。
2015-05-13 astro-ph.EP
The GAPS Programme at TNG L -- TOI-4515 b: An eccentric warm Jupiter orbiting a 1.2 Gyr-old G-star
本研究通过 HARPS-N 等光谱仪对 TESS 候选者 TOI-4515 b 进行视向速度后续观测与联合分析，发现它是一颗围绕 1.2 Gyr 老 G 星运行的高偏心率暖木星，为该类行星的形成与演化提供了约束。
2023-11-20 astro-ph.EP
On Eccentric Protoplanetary Disks I -- How Eccentric are Planet-Perturbed Disks?
Clemson University（克莱姆森大学）
研究通过二维模拟揭示行星扰动下盘的偏心性形成机制，并提出偏心率与参数的关系式，为观测偏心盘提供理论基础。
2026-02-18 astro-ph.EP
Detection and Characterization of Extrasolar Planets through Mean-Motion Resonances. II. The Effect of the Planet's Orbital Eccentricity on Debris Disk Structures
在碎片盘中观察到的结构可能是由与行星或恒星同伴的引力相互作用造成的。这些受扰动的圆盘通常被认为表明行星的存在，并提供了对圆盘和扰动行星性质的见解。碎片盘中的间隙可能表明间隙内存在行星，但这种间隙也可能发生在远离行星轨道的平均运动共振（MMR）处，这是我们感兴趣的焦点。我们扩展我们的研究，通过MMR的行星盘相互作用，在较早的文件中，系统中的扰动行星有适度的轨道偏心率，在系外行星系统中常见的情况。特别是，一个新的结果是，3：1 MMR变得明显，在更高的偏心率，而它的影响是不存在的圆形行星轨道。我们也只考虑与至少1个木星质量的行星体的引力相互作用。我们早期的工作表明，即使是1个地球质量的行星理论上也可以打开MMR间隙;然而，考虑到低质量行星可以打开的狭窄间隙，它的可观测性将是值得怀疑的。我们发现，两个突出的结构，2：1和3：1 MMR的宽度，位置和形状，可以用来确定质量，半长轴，和偏心率的行星扰动，并提出了一个算法这样做。这些MMR结构可以用来缩小位置，甚至确定碎片盘中任何推断但尚未看到的行星的行星属性（如质量）。我们还简要地讨论了偏心盘的亮度不对称性和它们的依赖于这些磁盘观察到的波长的影响。
2017-09-28 astro-ph.EP
Shedding Light on the Eccentricity Valley: Gap Heating and Eccentricity Excitation of Giant Planets in Protoplanetary Disks
我们发现，在非正压原行星盘中，熵梯度对一阶（非共轨）共转力矩有显著的修正作用。这样的非正压扭矩可以显着改变平衡，正压情况下，结果在净偏心阻尼嵌入磁盘中的巨大间隙清除行星。我们证明，恒星照明可以加热的差距，足以使行星的轨道偏心率，而不是被激发。我们还讨论了已知系外行星群中的“偏心谷”，与富含金属的系统相比，低金属量恒星在$\sim 0.1$和$\sim 1$ AU之间缺乏偏心行星（Dawson & Murray-Clay 2013）。我们表明，这一功能的行星分布可能是由于磁盘的自阴影的边缘位于尘埃升华半径$\sim 0.1$ AU，这是已知存在的几个金牛座T系统。在$\sim 0.1$和$\sim 1$ AU之间的阴影区域，由于缺乏间隙日照，使得盘的相互作用抑制了偏心率。在这些阴影区域之外，恒星的光照可以加热行星间隙，并驱动巨行星的偏心率增长。我们认为，自遮蔽不会出现在较高的金属丰度，由于增加的光学深度的气体内部的尘埃升华半径。
2014-01-13 astro-ph.EP
Planetary gas gaps and kinematic signatures in the planet forming disk around WISPIT 2
Leiden University（莱顿大学）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；University of Florida（佛罗里达大学）；Peking University（北京大学）；University College Cork（科克大学）；Trinity College Dublin, The University of Dublin（都柏林三一学院，都柏林大学）；University of Galway（高威大学）
该研究借助ALMA在WISPIT 2原行星盘中探测到与巨原行星位置共空间的气体间隙及运动学特征，证实其形态符合行星-盘相互作用模型，为关联行星形成与盘环境提供了观测依据。
2026-09-07 astro-ph.EP
What is the Mass of a Gap-Opening Planet?
像GPI和SPHERE这样的高对比度成像仪器正在以前所未有的速度发现原行星盘中的间隙结构。这些间隙中的一些可能是由盘中形成的行星打开的。为了使用盘观测来约束行星形成模型，至关重要的是找到一种可靠的方法来定量地从观测到的间隙属性（如它们的深度和宽度）中恢复间隙开放行星的属性，特别是它们的质量。结合二维和三维流体力学模拟与三维辐射转移模拟，我们研究了近红外散射光图像中的行星开口间隙的形态。定量地，我们得到的相关性，直接联系内在的间隙深度和宽度的气体表面密度观察到的深度和宽度的磁盘在有限的角分辨率下的适度倾斜的图像。随后，表面密度间隙的属性使我们能够导出间隙$h$位置处的盘刻度高度，并约束量$M_{\rm p}^2/α$，其中$M_{\rm p}$是间隙开放行星的质量，$α$表征间隙中的粘度。作为例子，我们研究了最近由VLT/SPHERE，Gemini/GPI和Subaru/HiCIAO在HD 97048，TW Hya，HD 169142，LkCa 15和RX J1615.3-3255中成像的间隙。假设每个间隙都是由一颗行星打开的，那么圆盘的尺度高度和间隙打开行星的可能质量都是推导出来的。假设$α=10^{-3}$，在所有情况下推导出的行星质量大致在0.1-1 $M_{\rm J}$之间。
2017-07-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Secular Evolution Driven by Massive Eccentric Disks/Rings: An Apsidally Aligned Case
在许多天体物理系统中，都有大质量的偏心盘（气态或微粒）围绕着中心质量旋转，包括行星环、双星中的原行星盘和吸积盘，以及银河系中心超大质量黑洞周围的恒星核盘。我们提出了一个分析框架，用于治疗近开普勒长期动力学的测试粒子驱动的偏心，apperially对齐，零厚度磁盘的重力与任意的表面密度和偏心率配置文件。我们推导出一个扰动函数描述的长期演变的共面物体，这是明确相关的（通过一维，收敛积分）的磁盘表面密度和偏心率的配置文件，而不使用任何特设软化的潜力。我们的分析框架通过直接轨道积分进行了验证，这表明它是准确的，在低偏心率限制的各种磁盘模型（磁盘偏心率< 0.1-0.2）。我们发现，自由进动的潜力与一个光滑的表面密度分布的磁盘可以自然地改变从逆行的磁盘。尖锐的圆盘特征-边缘和间隙-是这种趋势自然增强的位置，而岁差变得非常快。自由岁差改变符号的半径是轨道物体的强迫偏心率发生大幅度（形式上奇异）增长的位置。基于我们的研究结果，我们制定了一个自洽的分析框架，用于计算一个对齐的偏心盘（具有规定的表面密度分布）的偏心率分布，能够作为一个坚实的身体在其自身的自重旋进。
2018-09-07 astro-ph.EP
The GAPS Programme at TNG: XXXVI. Measurement of the Rossiter-McLaughlin effect and revising the physical and orbital parameters of the HAT-P-15, HAT-P-17, HAT-P-21, HAT-P-26, HAT-P-29 eccentric planetary systems
目的：我们的目标是完善的轨道和物理参数，并确定天空投影的行星轨道的五个偏心过境行星系：HAT-P-15，HAT-P-17，HAT-P-21，HAT-P-26，和HAT-P-29。每个系统都有一颗热木星，除了HAT-P-26有一颗海王星质量的行星。研究方法：我们用HARPS-N摄谱仪观测了这些行星的凌日事件，获得了高精度的径向速度测量值，使我们能够测量每个目标系统的罗西特-麦克劳克林效应。我们使用这些新的HARPS-N光谱和档案数据，包括来自盖亚的数据，以更好地分析恒星大气参数。使用17个新的凌日光变曲线和TESS太空望远镜的数据重新计算了四个热彗星的光度参数。对HATNet时间序列光度数据进行了检查，以确定目标恒星的自转周期及其自转轴倾角的特征。结果如下：根据Rossiter-McLaughlin效应的分析，我们得到HAT-P-15 b、HAT-P-17 b、HAT-P-21 b和HAT-P-29 b的天空投影平行度分别为13、-26.3、-0.7和-26度。由于数据的质量，我们无法很好地限制HAT-P-26 b的天空投影的平行度，尽管倾向于平行轨道。HAT-P-21的恒星活动表明其自转周期为15.88天，这使我们能够确定其真实的失准角（25度）。我们对五个系外行星系统的物理参数的新分析返回的值与文献中现有的值兼容。利用TESS和现有的凌日光变曲线，我们审查了五个系统的轨道星历，并…
2022-09-13 astro-ph.EP
The GAPS Programme with HARPS-N@TNG XIV. Investigating giant planet migration history via improved eccentricity and mass determination for 231 transiting planets
我们对231颗单独或有遥远伴星的凌日巨行星（TGP）的轨道参数进行了贝叶斯齐次测定;我们采用DE-MCMC方法分析了文献中的径向速度（RV）数据，并在3年内使用HARPS-N光谱仪为45个系统获得了782个新的高精度RV。我们的工作产生了最大的样本系统与过境的巨型系外行星和相干确定的轨道，行星和恒星参数。我们发现，在非紧凑的行星系统中的TGP的轨道参数明显地由其宿主恒星引起的潮汐形成。事实上，最偏心的行星具有相对较大的轨道间距和/或高质量比，正如平衡潮汐理论所预期的那样。这一特征可能是高偏心率偏移（HEM）的结果。$α=a/a_R$的分布，其中$a$和$a_R$是半长轴和罗氏极限，对于确定的圆形轨道，峰值在2.5;这也与HEM的预期一致。在我们的样本中，少数具有圆形轨道和$α>5$值的行星可能是通过盘-行星相互作用而不是HEM迁移的。通过比较圆化时间与恒星年龄，我们发现，与$a < 0.05$ au热彗星有修改的潮汐质量因子$10^{5} < Q'_p < 10^{9}$，恒星$Q'_s > 10^{6}-10^{7}$需要解释偏心行星在相同的轨道距离的存在。作为我们分析的副产品，我们检测到HAT-P-29的非零偏心率;我们确定了五颗以前被认为具有非零偏心率的行星具有圆形轨道或不确定的偏心率;我们揭示了HAT-P-2，HAT-P-22和HAT-P-29的RV时间序列中遥远的同伴造成…
2017-06-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dust distribution in circumstellar disks harboring multi-planet systems. II. Super-thermal mass planets
Dipartimento di Fisica e Astronomia “G. Galilei”, Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学物理与天文学系）；Universitäts-Sternwarte, Ludwig-Maximilians-Universität München（慕尼黑大学天文台）；Dipartimento di Fisica e Astronomia “G.Galilei”, Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学物理与天文学系）
研究多行星系统中尘埃分布的形成机制，揭示尘埃结构对行星特性推断的影响，通过模拟探讨尘埃陷阱和非对称结构的产生。
2026-03-08 astro-ph.EP
Formation of Gaps in Self-Gravitating Debris Disks by Secular Resonance in a Single-planet System I: A Simplified Model
碎片盘的空间分辨图像经常显示复杂的形态，如间隙、螺旋和扭曲。大多数现有的解释这种形态的模型都集中在大质量扰动（即行星，恒星伴星）的作用上，忽略了盘本身的引力效应。在这里，我们调查一个偏心行星和一个大规模的，外部碎片盘使用一个简单的分析模型之间的长期相互作用。我们的框架既考虑了盘和行星之间的引力耦合，也考虑了盘的自引力--但有一个限制，即它忽略了盘（自）引力的非轴对称分量。我们一般发现，即使当盘的质量小于行星时，系统也可能在盘内具有长期共振（与天真的预期相反），其中微行星的偏心率得到显着激发。鉴于这一结果，我们认为双环碎片盘，如HD 107146和HD 92945周围的碎片盘，可能是与盘内部尚未探测到的行星长期共振的结果。我们的特征的长期共振的性质（即位置，时间尺度和宽度）对行星和磁盘参数的依赖性，发现该机制是强大的磁盘是足够大的。作为一个例子，我们将我们的结果应用到HD 107146，发现这种机制很容易产生$\sim 20$ au宽的非轴对称的差距。我们的研究结果可用于设置约束的双环碎片盘的总质量。我们证明了这一点HD 206893，我们推断磁盘质量的$\approx 170$地球质量考虑扰动从已知的褐矮星同伴。
2021-01-08 astro-ph.EP
The GAPS programme at TNG LXIV: An inner eccentric sub-Neptune and an outer sub-Neptune-mass candidate around BD+00 444 (TOI-2443)
通过HARPS-N和TESS等数据联合分析，确认了恒星BD+00 444周围存在一颗低密度、高偏心率的内部亚海王星b，并发现一颗位于宜居带的外部候选行星c。
2024-11-14 astro-ph.EP
A recipe for orbital eccentricity damping in the type-I regime for low viscosity 2D-discs
众所周知，间隙开口取决于盘的粘度;然而，偏心阻尼公式仅在高粘度下导出，忽略了部分间隙开口。我们的目标是获得一个简单的公式来模拟$e$ -阻尼的I型制度在低粘度光盘，即使是小行星可能会开始打开部分。我们进行高分辨率的2D局部等温流体动力学模拟的行星与不同质量的固定轨道上的光盘具有不同的纵横比和粘度。我们确定的扭矩和功率感受到的行星，以获得迁移和偏心阻尼时标。我们首先找到一个下限的间隙深度低于涡出现，这大致发生在I型和II型制度之间的过渡。对于保持稳定的模拟，我们得到一个适合的消失偏心率的限制，这是目前使用的文献中类似的，但精确到$α=3.16\times 10^{-5}$所观察到的间隙深度。我们记录的$e$ -阻尼效率作为所观察到的间隙深度和$e$的函数：当行星已经打开了一个足够深的间隙，独立于$e$观察到线性趋势;在较浅的间隙，这种线性趋势被保存在低$e$，而它偏离更有效的阻尼时，$e$是光盘的规模高度。这两种趋势都可以从理论上加以理解，并通过一个简单的拟合公式加以再现。我们的组合适合产生一个简单的配方，以实现I型$e$ -阻尼在$N$ -机构的部分间隙开放的行星，这是符合高分辨率的二维流体模拟。拟合的典型误差为百分之几的量级，并且低于文献中广泛使用的I型扭矩公式的误差。这将允许在低粘度下对种群合成模型的I型机制的行星盘相互作用进行更加自洽的处理。
2022-12-07 astro-ph.EP
The GAPS programme at TNG LXX. HD 128717 B/Gaia-6 B: a long-period eccentric low-mass brown dwarf from astrometry and radial velocities
INAF - Osservatorio Astronomico di Padova（意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台）；INAF - Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；INAF - Osservatorio Astrofisico di Catania（意大利国家天体物理研究所卡塔尼亚天文台）；INAF - Osservatorio Astronomico di Palermo（意大利国家天体物理研究所巴勒莫天文台）；Department of Astronomy and Steward Observatory, The University of Arizona（亚利桑那大学天文学系和斯图尔德天文台）；Fundación Galileo Galilei - INAF（伽利略基金会-意大利国家天体物理研究所）；School of Earth and Space Exploration, Arizona State University（亚利桑那州立大学地球与空间探索学院）；Department of Physics, University of Turin（都灵大学物理系）；INAF - Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台）
GAPS计划确认HD 128717 B/Gaia-6 B为高偏心低质量褐矮星，通过高精度径向速度和视差运动异常分析，揭示其轨道参数与Gaia DR3的差异。
2026-01-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Circumbinary discs with radiative cooling and embedded planets
到目前为止，已经发现了10颗围绕太阳型主序星运行的环联行星。几乎所有的双星都非常靠近不稳定区域，很难在原地形成。据推测，它们形成于更远的地方，并迁移到它们的观测位置。我们将以前的研究扩展到一个更现实的热盘结构，并确定什么参数影响双星周围行星的最终停车位置。我们进行二维数值模拟的粘性吸积盘周围的中央双星，包括粘性加热和辐射冷却盘表面。我们改变双星的偏心率以及圆盘的粘度和质量。关于盘的演化，我们发现它可以采取远远超过100000双轨道，直到达到平衡态。如前所述，我们发现双星打开的中心空腔变得偏心，并在一个椭圆的意义上缓慢进动。嵌入的行星迁移到圆盘的内边缘。在较低的圆盘粘度的情况下，它们进一步迁移以保持圆形轨道，而对于高粘度，它们进一步停在偏心轨道上。嵌入行星的最终位置与其在圆盘上打开缺口的能力有关。间隙开放行星分离内外盘，防止偏心激励在后者，使其更圆。这使得嵌入的行星可以迁移到更靠近双星的地方，与观测结果一致。间隙打开的必要条件和最终行星轮位置取决于行星轮质量和制动盘粘度。
2019-05-21 astro-ph.EP
Photo-evaporation of proto-planetary gas discs due to flybys of external single stars in different orbits
在原行星盘的演化过程中，中心恒星和外围恒星的光蒸发都起着重要的作用。考虑到恒星形成的星团中复杂的辐射环境，由于飞越事件，原行星盘在不同的寿命中存活。本文主要研究金牛座T星与另一颗不同温度的主序星在不同近心距、偏心率和倾角的双曲轨道上相遇时的盘状结构。我们找到了飞掠事件发生后，由于中心恒星的光蒸发而导致间隙打开的判据。在气盘后期，气盘上出现了一个缺口，导致缺口对行星形成和迁移的影响有限。如果飞越轨道具有一个中等的近心距，这对偏心率和倾角的依赖性很弱，外部光蒸发导致飞越事件期间的最大质量损失。在小偏心率或大倾角轨道上的飞掠星会引起较大的质量损失。采用一个简单的多个飞越模型，我们得出结论，在疏散星团，气体盘通常生存在典型的寿命在1和10万年之间，除了有许多大质量的恒星在密集的疏散星团。在球状星团中，盘状物分散得非常快，很难产生气体巨行星。快速耗尽的盘可能是球状星团中巨行星零检测的原因。
2018-08-17 astro-ph.EP
Migration of Jupiter mass planets in low viscosity discs
巨行星的II型迁移速度与α粘度参数大于1.e-4时的盘粘度成正比。在较低粘度下，基于2D模拟的先前研究已经表明，迁移可能非常混乱，并且通常以快速迁移的阶段为特征。其原因是，在低粘度盘涡出现由于罗斯贝波不稳定性的边缘的差距打开的行星。然后，由涡旋-行星相互作用决定迁移。我们的目的是研究低粘度三维光盘迁移。我们进行了数值模拟，使用2D（包括自重力）和3D代码。在选择自重力不重要的圆盘质量之后，可以安全地使用没有自重力的3D模拟。在我们的标称模拟中，仅存在数值粘度。然后，我们进行了模拟与规定的粘度，以评估阈值以下的新的迁移过程出现。我们表明，α粘度<= 1.e-5的两个迁移模式是可能的，这不同于经典的II型迁移，在这个意义上说，他们是不成比例的光盘的粘度。第一种情况发生在行星打开的缺口不是很深的时候。这发生在3D模拟和/或当一个大的漩涡形成在行星间隙的外缘，扩散到间隙的材料。我们称这种迁移为“涡旋驱动迁移”。这种迁移是非常缓慢的，不能无限期地继续下去，因为最终漩涡会溶解。第二种迁移模式发生在间隙很深的时候，这样行星的偏心率就增长到了0.2左右，这是由于共转共振对偏心率的阻尼效率低下。这第二个，更快的迁移模式似乎是典型的二维模型在光盘与较慢的阻尼温度的扰动。
2020-12-23 astro-ph.EP
Dynamical models to explain observations with SPHERE in planetary systems with double debris belts
大量含有碎片盘的星系显示了双带结构的证据。解释带之间的间隙的一个假设是存在一个或多个行星动态雕刻它。这项工作的目的是调查这种情况下，在系统窝藏两个组件碎片磁盘。用SPHERE仪器观察样品中的所有目标，该仪器进行高对比度直接成像。的内部和外部带的位置估计SED拟合的红外过量，或在可用的情况下，从解决的磁盘图像。到目前为止，在碎片盘间隙中观察到的行星很少，我们打算测试这种未检测是否取决于现有仪器的观测极限。这一目标是通过推导能够打开观测到的差距的行星的质量，偏心率和半长轴的理论预测，并将这些参数与SPHERE获得的检测极限进行比较来实现的。间隙和行星之间的关系是由于行星轨道周围的混沌区。这个区域的径向范围取决于行星和恒星之间的质量比，半长轴和行星的偏心率，并且可以通过分析来估计。我们应用的形式主义的情况下，一个行星的圆形或偏心轨道。然后，我们考虑多行星系：2个和3个等质量行星的圆形轨道和2个等质量行星的偏心轨道在一个包装配置。然后，我们比较每对夫妇的值（M，a），来自单行星和多行星模型的动力学分析，与SPHERE获得的检测限。我们的研究结果表明，在双带之间的差距明显缺乏行星可以解释的存在两个或两个以上的行星可能是低质量和偏心轨道的大小低于目前的检测极限的系统。
2017-10-09 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
Architecture of planetary systems predicted from protoplanetary disks observed with ALMA I: mass of the possible planets embedded in the dust gap
最近的ALMA观测已经在原行星盘中发现了各种各样的尘埃间隙，这些尘埃间隙通常被解释为是由未观测到的行星产生的。预测这种嵌入式行星的质量对于将这些磁盘结构与观察到的系外行星多样性进行比较至关重要。然而，这种预测依赖于这样的假设，即相同的间隙结构是单独存在于粉尘组分中还是也存在于气体组分中。我们假设一颗行星只有在其质量超过卵石隔离质量时才能在气体成分中打开一个缺口，考虑核心吸积的情况。然后，我们提出了两个标准来区分，如果一个间隙是单独在尘埃盘或气体间隙，以及当气体剖面的观测数据不可用。我们应用的标准，35磁盘系统，共55个缺口编制从以前的研究，并将每个缺口分为四个不同的组。对观测到的间隙进行分类，使我们能够以与卵石隔离质量一致的方式预测嵌入式行星的质量。我们发现，外部的差距主要是灰尘单独，而内部的差距更有可能是与气体的差距以及。这种嵌入式行星的分布与观测到的行星系的结构非常不同，这表明在它们的演化过程中需要显著的向内迁移。
2021-10-31 astro-ph.EP
The End of Runaway: How Gap Opening Limits the Final Masses of Gas Giants
气体巨星被认为是由失控的吸积形成的：一种由不断增长的大气层的自引力驱动的不稳定性，导致吸积率随行星质量超线性上升。为什么逃逸会在木星或任何其他质量时停止，这是未知的。我们考虑的建议，最终的质量是由行星引力矩打开的拱星盘间隙（腔）控制。我们开发了一个完全依赖于时间的间隙形成理论，并将其自洽地耦合到行星的增长率。当间隙第一次打开时，行星扭矩超过粘性扭矩，气体耗尽，就像它是无粘性的一样。在最近的观测和理论所激发的低粘性盘中，间隙主要停留在这个无粘性阶段，行星质量最终达到$M_{\rm final}/M_\star\sim(Ωt_{\rm disc})^{0.07}(H/a)^{2.73}(Gρ_0/Ω^2)^{1/3}$，$M_\star$是宿主恒星质量，$Ω$是行星的轨道角速度，$t_{\rm disc}$是气盘的寿命，$H/a$是长宽比，$ρ_0$是未扰动的密度。这个最终质量与无量纲粘度$α$无关，适用于大的轨道距离，通常超过$\sim$ 10 AU，其中圆盘尺度高度超过行星半径。它的质量在10-100 AU之间，随着距离的增加而逐渐增加，因为间隙变得越来越难以打开。
2019-05-09 astro-ph.EP
Mean Motion Resonances With Nearby Moons: An Unlikely Origin For The Gaps Observed In The Ring Around The Exoplanet J1407b
利用数值模型研究了J1407 b环系统与其附近卫星的平均运动共振（MMR）是否是观测到的0.0267AU宽隙位于0.4AU处的原因。只有一颗0.63天文单位的卫星（相当于2：1的MMR）在短时间内（不到100年）形成了0.4天文单位的间隙。然而，一颗低质量的卫星（0.08地球质量）的接近导致了0.6天文单位外环边缘的显著散射，以及在3：2 MMR（0.485天文单位）处形成的额外间隙，这与观测结果不一致。在MMR 3：1、4：1、7：3和5：3的卫星模型中，在小于100年的时间段内，在0.4天文单位处都没有形成间隙。相反，在3：2和2：1 MMR的环中形成间隙，导致径向位置处的间隙在0.44- 0.56 AU之间。此外，间隙的形成时间也比J1407 b绕主星的一个轨道周期长。鉴于J1407 b是在一个高度偏心的轨道上，并且被认为在远心处强烈地扰动环，因此似乎不太可能由于MMR与附近的卫星形成间隙，而不是嵌入卫星。包括一个适当的总质量的环等于地球的阻尼效应上的差距形成过程中，导致增加所需的时间，以打开一个差距，由于磁共振。因此，我们得出结论，在0.4 AU处观察到的间隙不太可能是由MMR与附近卫星引起的。
2019-02-25 astro-ph.EP
Structure of gaps induced by retrograde satellites embedded in accretion discs
本研究通过二维模拟探究固定逆行圆轨道非吸积卫星对吸积盘结构的影响，推导间隙开启粘性判据，发现间隙深度与质量比q、粘度ν的标度关系，揭示逆行卫星位置及三维模拟中垂直分量等特性。
2025-02-14 astro-ph.EP astro-ph.GA
Characterizing the variable dust permeability of planet-induced gaps
空气动力学理论预测，原行星盘中的尘埃颗粒会在相对较短的时间尺度内径向向内漂移。在这种情况下，人们早就知道，行星打开的间隙的存在可以显着改变尘埃动力学。在本文中，我们进行了系统的研究，采用长期的数值模拟，旨在表征的关键颗粒尺寸为保留以外的间隙作为一个功能的颗粒尺寸和定义的原行星盘模型的各种关键参数。为此，我们在两个维度上进行多流体流体动力学模拟，包括不同的尘埃物种，我们将其视为无压流体。我们初始化行星轨道外的尘埃，并研究在何种条件下尘埃颗粒能够穿过行星所刻的间隙。与以前的工作一致，我们发现，间隙的渗透性取决于灰尘的动力学性质和气体盘结构：而小灰尘以下的粘性吸积气体通过间隙，接近临界尺寸的尘埃颗粒逐步过滤掉。此外，我们引入和计算的损耗因子，使我们能够量化的方式，更高的粘度，更小的行星质量，或更大的磁盘可以将这个临界尺寸更大的值。我们的研究结果表明，间隙开放的行星可能会耗尽大尘埃颗粒的原行星盘的内部区域--这可能会限制固体在形成类地行星上的吸积。
2018-01-25 astro-ph.EP
Gaps in Protoplanetary Disks as Signatures of Planets: I. Methodology and Validation
我们研究的观测结果的部分差距被打开的行星在原行星盘。我们使用一个静态的α-磁盘模型与详细的辐射转移，参数化的形状和大小的部分清除间隙的流体动力学模拟的结果的基础上，磁盘建模。阴影和照明的恒星照射在表面的差距导致增加的对比度的差距槽加深阴影和冷却和遥远的差距壁膨胀的照明和加热。在计算观测量，我们发现，多重散射是很重要的，并推导出一个近似，包括这些影响。一颗200 M_Earth（70 M_Earth）的行星在10 AU处产生的间隙可以通过间隙槽中的阴影和间隙远肩的照明降低/升高盘的中面温度高达~-25/+29%（~-11/+19%）。在金牛座的距离上，这个间隙可以用~0.01”的角分辨率分辨。间隙对比度在散射光和地面温度的热连续波长特征处最显著，从而将表面亮度降低或提高多达数量级。由于间隙的大小与行星质量相关，这是一种很有希望的方法来发现和确定嵌入在原行星盘中的行星的质量。
2012-02-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
The GAPS programme with HARPS-N at TNG XI. Pr~0211 in M~44: the first multi-planet system in an open cluster
疏散星团（OC）的恒星具有相同的年龄和金属丰度，一般来说，它们的年龄和质量可以比场星更精确地估计。因此，OCs被认为是研究行星与其宿主恒星物理性质之间关系以及行星系演化的重要实验室。我们在GAPS合作范围内开始了一项观测活动，以寻找和描述OC中的行星。我们监测了Praesepe成员Pr 0211，以改善已知绕这颗恒星运行的热木星（HJ）的偏心率，并寻找更多的行星。HJ的偏心轨道将支持其形成后的行星-行星散射过程。从2012年到2015年，我们收集了70个HARPS-N径向速度（RV）测量值和36个Pr 0211的TRES测量值。同时还用STELLA机器人望远镜进行了光度观测，以确定恒星活动的特征。我们发现了RV残差的长期趋势，我们表明这是由于第二个大质量外行星的存在。这两颗行星的轨道参数是通过同时拟合RV和光度光变曲线得到的，活动信号被建模为恒星旋转周期及其谐波的一系列正弦曲线。我们确认，Pr 0211 b有一个近圆形的轨道（$e = 0.02 \pm 0.01$），与以前确定的偏心率的一个因素2的改进，并估计，Pr 0211 c有一个质量$M_p\sin i = 7.9 \pm 0.2 M_J$，周期$P>$ 3500天和一个非常偏心的轨道（$e>$ 0.60）。如果导致HJ形成的行星-行星散射阶段是由恒星相遇而不是不稳定的原始轨道引起的，那么这种奇特的系统可能是疏散星团的典型。…
2016-03-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
The GAPS programme with HARPS-N@TNG IV: A planetary system around XO-2S
我们进行了密集的径向速度监测XO-2S，广泛的伴侣过境行星主机XO-2N，使用HARPS-N在TNG的框架内的GAPS方案。径向速度的测量表明，存在一个新的行星系形成的行星，比木星质量稍大，在0.48 au和土星质量的行星在0.13 au。这两颗行星的轨道都是适度偏心的，并且被认为是动态稳定的。还有迹象表明，径向速度存在长期趋势。这是第一个被证实的宽双星系统，其组成部分都是宿主行星，其中一个是凌日行星，这使得XO-2系统成为了解行星系多样性的独特实验室。
2014-07-01 astro-ph.EP
Migration of planets in circumbinary discs
在双星附近的近轨道上发现行星引起了关于它们形成的问题。据信，这些行星在盘的外部区域形成，然后通过行星盘的相互作用迁移到它们目前的位置。考虑到五个不同的系统（开普勒-16，-34，-35，-38和-413），我们模拟了行星通过圆盘的迁移，特别关注行星的最终轨道要素。我们调查如何最终的轨道参数的光盘和行星质量的影响。使用二维，局部等温，粘性流体动力学模拟，我们首先模拟所有五个系统的磁盘动力学，其次是嵌入式行星的迁移特性的研究具有不同的质量。对于所有的系统，我们发现，光盘变得偏心和进动缓慢。我们确认了不同质量比的双星在进动周期-间隙-尺寸图上的分岔特征。开普勒-16、-35、-38和-413系统位于下支，开普勒-34位于上支。对于小的二进制偏心率的系统，我们发现一个新的非单调的，环状的功能。在所有系统中，行星都迁移到盘腔的内边缘。根据行星盘的质量比，我们观察到两个不同的制度。大质量行星可以通过压缩和循环内腔来显著改变盘结构，并且它们保持在接近圆形的轨道上。质量较低的行星受到圆盘的强烈影响，它们的偏心率被激发到很高的值，它们的轨道与内盘对齐，处于拱心共转状态。在我们的模拟中，行星的最终位置相对于观测结果来说通常太大了，因为圆盘的内部间隙很大。在最偏心的圆盘（开普勒-34和-413周围）中的迁移行星显示出最大的最终偏心率，与观测结果一致。
2018-08-16 astro-ph.EP
Gas Gaps in the Protoplanetary Disk around the Young Protostar HL Tau
我们分析了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列长基线活动获得的I-II类原恒星HL Tau的HCO+（1-0）数据。我们以~0.07（~10 AU）的角分辨率生成HCO+图像立方体，并且对图像立方体执行方位角平均以增强信噪比并测量HCO+积分强度的径向轮廓。在径向强度分布中发现了两个半径分别为~28 AU和~69 AU的能隙和一个中心腔。内部HCO+能隙与半径为32 AU的毫米连续谱能隙重合。外部HCO+间隙位于半径为69 AU的毫米连续亮环处，并与半径为64 AU和74 AU的两毫米连续间隙重叠。相反，中心腔的存在可能是由于3 mm连续谱发射的高光学深度，而不是HCO+气体的耗尽。我们从其强度分布推导出HCO+柱密度分布。根据柱密度分布，内部和外部HCO+间隙的全宽半高宽估计为~14 AU，其深度估计为~2.4和~5.0。这些结果与形成（亚）木星质量行星所打开的缺口的预期是一致的，同时对仅包含尘埃性质和粒度变化的理论模型进行了严格的限制。
2016-03-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Formation of multiple dust rings and gaps in protoplanetary discs by a single migrating planet. A parameter study in locally isothermal discs
Institute for Theoretical Astrophysics, Centre for Astronomie (ZAH), Heidelberg University（海德堡大学理论天体物理研究所）；Ludwig-Maximilians-Universität München, Universitäts-Sternwarte（慕尼黑大学天文台）
本研究通过FargoCPT代码模拟局地等温盘，发现迁移行星在α≤10⁻⁴时可形成延伸至r~150 au的长寿多环结构，解释原行星盘多环的行星起源机制。
2026-08-18 astro-ph.EP
The GAPS Programme at TNG XXI -- A GIARPS case-study of known young planetary candidates: confirmation of HD 285507 b and refutation of AD Leo b
热中子的存在还没有得到很好的理解。两个主要的通道被认为是负责其目前的位置：一个平稳的行星迁移通过原行星盘或圆化的初始高偏心轨道的潮汐耗散导致强烈的减少半长轴。不同的形成情景会产生不同的可观测效果，例如轨道参数（轨道密度/偏心率）或不同恒星年龄的行星频率。在全球大气探测系统年轻天体项目的范围内，我们正在进行径向速度测量，目的是寻找年轻的热木星行星并确定其特征。我们的目的是对进化模型施加限制，并建立统计特性，例如从均匀样本中获得这些行星的频率。由于年轻的恒星通常磁性非常活跃，因此我们在TNG进行了多波段（可见光和近红外）光谱，同时使用GIANO-B + HARPS-N（GIARPS）观测模式。这有助于处理恒星活动和区分径向速度变化的性质：恒星活动将引入依赖于波长的径向速度振幅，而开普勒信号是消色差的。作为一个试点研究，我们在这里提出的情况下，两个已经声称热彗星轨道年轻的恒星：HD 285507 b和AD狮子座b。我们的分析同时高精度GIARPS光谱数据证实了开普勒性质的HD285507的径向速度变化和细化的热木星的轨道参数，获得与圆形轨道的偏心率一致。另一方面，我们的分析并没有证实先前归因于围绕AD Leo运行的行星的信号。这证明了多波段光谱技术在观测活跃恒星时的威力。
2020-02-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the formation of multiple dust-trapping rings in the inner Solar system
本研究通过三维辐射磁流体动力学模拟，发现低黏度盘中行星可形成多个间隙和环，从而在内太阳系保留多个尘埃储库，解释了陨石同位素证据。
2025-08-04 astro-ph.EP
Hiding in the Shadows: Searching for Planets in Pre--transitional and Transitional Disks
过渡期和过渡期前的椎间盘可以用许多机制来解释。这项工作的目的是找到一个单一的观测可检测的标记，这将意味着一个行星起源的差距，因此，间接表明存在一个年轻的行星。进行了N体模拟，以研究嵌入一个木星质量的行星对来自背景星子盘的瞬时碰撞尘埃的产生的影响。我们的新模型使我们能够预测灰尘分布和由此产生的可观察标记，其准确性比以前的工作更高。动力学的影响，从一个圆形轨道上的行星，以提高尘埃生产的磁盘内部和外部的行星轨道，同时删除星子从轨道本身创建一个明确界定的差距。在偏心行星的情况下，行星打开的间隙不像圆形情况那样明显，但在尘埃盘中存在可检测到的不对称性。
2013-09-26 astro-ph.EP
Dynamical Stability of Imaged Planetary Systems in Formation: Application to HL Tau
最近的一张ALMA图像揭示了年轻恒星HL Tau周围的原行星盘中的几个同心间隙。我们认为，这些差距雕刻的行星的假设，并提出了一个一般的框架，了解这种系统的动力学稳定性在典型的磁盘寿命，提供估计的最大行星质量。我们将这些易于评估的约束收集到一个工作流程中，以帮助指导新的观测活动的设计和解释，并对此类系统中的间隙开放进行数值模拟。我们认为，共振的位置应显着转移在大规模的磁盘，如HL头，理论上的不确定性，在精确的偏移，加上观测误差，意味着在这样的磁盘的动力学状态和稳定性的大的不确定性。这是使用像HL Tau这样的系统作为行星形成后初始条件的代表的一个重要障碍。打破这种简并性的一个重要观测途径是寻找偏心间隙，这可能涉及到共振相互作用的行星。不幸的是，像HL Tau这样的大质量盘应该会引起快速的近心岁差，这将抹去任何行星起源的偏心特征。这促使人们转向更典型、更小的磁盘。对于一个名义上的非共振模型的HL Tau系统与五颗行星，我们发现一个最大的质量约2海王星质量的外部三个机构。在共振配置中，这些行星至少可以达到土星的质量。内部两颗行星的质量不受动力学稳定性参数的约束。
2015-03-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
Gaps in Protoplanetary Disks as Signatures of Planets: II. Inclined Disks
我们研究了观测到的部分差距被打开的行星在原行星盘，考虑到相对于视线的倾斜的影响。相对于不间断的圆盘，间隙的波谷由于阴影和冷却而变暗。缝隙的外壁通过直接照明和加热而变亮，加热使其膨胀，从而拦截更多的星光。在本文中，我们研究的影响，解决了光盘图像的倾斜和没有间隙在很宽的波长范围。散射表面与光盘中平面的偏移沿着倾斜轴产生亮度不对称，使得光盘的近侧在散射光中看起来比远侧更亮。有限的磁盘厚度也会导致磁盘表面上等距点的投影距离在磁盘的近侧比远侧更小。因此，在圆盘近侧的间隙肩应该比远侧更亮，更靠近恒星。然而，如果观测的角分辨率比变亮的间隙肩部的宽度更粗糙，则远侧的间隙肩部可能由于其较大的表观尺寸而显得更亮。我们提出了一个公式来恢复的规模高度和倾斜角度的成像磁盘使用简单的几何参数和测量磁盘的不对称性。星周盘的解析图像揭示了空地和间隙，例如LkCa 15的过渡盘。使用我们的合成成像创建的模型试图匹配观测到的LkCa 15的散射光图像的形态表明，在磁盘的内部$\sim0.5\arcsec$的H-波段通量赤字可以用质量大于0.5木星质量的行星来解释。
2013-05-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hydrodynamic outcomes of planet scattering in transitional discs
在过渡盘阶段，由于气体阻尼变得无效，不稳定的多行星系统中很大一部分可能会分散。使用FARGO流体动力学模拟和MERCURY n体积分的集合，我们直接通过清除阶段和5000万年的动力学演化来跟踪行星盘和行星之间的相互作用。通过X射线驱动的光蒸发进行光盘清洁。单个散射系统的流体动力学演化是复杂的，涉及到大质量行星在偏心间隙内轨道运行的阶段，或者直接从没有间隙的圆盘中吸积的阶段。将结果与无气体模型进行比较，我们发现，散射成一个和两个行星最终状态的n体动力学和流体动力学几乎是相同的。这些通道中的偏心率分布几乎不受气体存在的影响。然而，流体动力学模拟，也形成低偏心率的三行星系统在长期稳定的配置，这些系统的混合物的结果在流体动力学中的偏心率相对于无气体的模拟适度较低。这些三行星系统的发生率可能是初始条件的函数;不同的行星设置（数量或间距）可能会改变这一结果的特征。我们分析了幸存的多行星系统的属性，并表明，只有一小部分（百分之几）进入平均运动共振散射后，而更大的部分形成稳定的共振链，完全避免散射。我们的研究结果仍然与系外行星离心率是由散射引起的假设相一致，尽管观测结果与无气体模拟结果之间的详细一致性可能是巧合。我们讨论了通过观察行星或过渡盘中的非轴对称气体结构来测试散射模型的前景。
2011-08-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Insights into the planetary dynamics of HD 206893 with ALMA
环和间隙形式的径向子结构已被证明在原行星盘中普遍存在。这可能是外柯伊伯带的情况，并且证据正在出现。在本文中，我们提出了ALMA观测的碎片/星子盘周围的HD 206893，一个系统，也主机两个大规模的同伴在2和11 AU。我们的观测揭示了一个从30到180 au的圆盘，被一个27 au宽的以74 au为中心的间隙分开，并且在11 au处没有尘埃围绕着红褐矮星（BD）。间隙宽度表明存在一颗0.9 M的$_\mathrm{Jup}$行星，位于74 au，这将是该系统的第三颗伴星。使用之前的BD天体测量，结合我们推导出的盘方向作为先验，我们能够更好地约束它的轨道，发现它可能是偏心的（$0.14^{+0.05}_{-0.04}$）。对于最里面的伴星，我们使用RV，自行异常和稳定性的考虑，以显示其质量和半长轴可能在4-100 M $_\mathrm{Jup}$和1.4-4.5 au的范围内。这三个伴星将在长期的时间尺度上相互作用，扰乱微行星的轨道，搅动圆盘，并可能通过长期共振将其截断到目前的程度。最后，在这个系统中的差距的存在增加了越来越多的证据表明，差距可能是常见的广泛exoKuiper带。在用ALMA以足够的分辨率观察到的6个宽碎片盘中，4-5个显示出间隙形式的径向子结构。
2020-10-23 astro-ph.EP
Meridional flows in the disk around a young star
已知原行星盘在其mm尺寸颗粒的分布中具有令人惊叹的各种子结构，主要被视为环和间隙（Andrews et al. 2018），这通常被解释为由于隐藏的，仍在形成的行星在盘中（Zhang et al. 2018）或（磁）流体动力学不稳定性（Flock et al. 2015）对大颗粒的牧羊作用。气体的速度结构提供了一个独特的探测器，可以探测驱动盘演化的潜在机制，嵌入行星的存在，以及表征盘内材料的运输，例如从富含挥发物的区域到化学惰性中平面的行星构建材料，或详细说明所需的角动量去除。在这里，我们提出的径向轮廓的三个速度分量的气体在磁盘上的磁盘层的HD 163296作为跟踪的12 CO分子发射。这些速度揭示了在被认为是嵌入行星打开的间隙的径向位置处，从盘表面向盘的中平面的显著流动（Isella等人，2016年，2018年; Teague等人，2018年; Pinte等人，2018年），与赤道流有着惊人的相似之处，长期以来一直被预测发生在行星形成的早期阶段（Szulagyi et al. 2014，Morbidelli et al. 2014，Fung & Chiang 2016，Dong et al. 2019）。此外，在盘的外缘观察到持续的径向外流，可能是与先前检测到的扩展发射相关的风的基础（Klaassen等人，2013）。
2019-10-15 astro-ph.EP
