JWST/MIRI Spectroscopy of the Disk of the Young Eruptive Star EX Lup in Quiescence
Ágnes Kóspál, Péter Ábrahám, Lindsey Diehl, Andrea Banzatti, Jeroen Bouwman, Lei Chen, Fernando Cruz-Sáenz de Miera, Joel D. Green, Thomas Henning, Christian Rab
EX Lup是一颗低质量的前主序星，偶尔会出现与吸积有关的爆发。在这里，我们提出了JWST/MIRI中等分辨率光谱获得EX Lup十四年后，其强大的爆发。EX Lup现在处于静止状态，显示II类光谱。我们检测到森林的发射线从分子先前确定的经典金牛座T盘的红外光谱：H2O，OH，H2，HCN，C2 H2，和CO2。对有机分子的探测表明，它们在大爆发期间消失后又回来了。来自水和OH的谱线第一次被解混，并且将提供它们在内盘中的分布和密度的大大改进的表征。光谱还显示了来自温暖的亚微米尺寸的无定形硅酸盐颗粒在10和18 μ m处的宽发射带。在2008年的爆发中，结晶镁橄榄石颗粒在内盘中被退火到1金以内，但它们在10微米硅酸盐波段的光谱特征后来消失了。通过JWST，我们通过它们的19.0，20.0和23.5 um发射重新发现了这些晶体，其强度意味着这些粒子距离恒星约3 au。这表明2008年形成的结晶颗粒被向外输送，现在接近水雪线，在那里它们可能被合并成星子。EX Lup包含几个小行星和行星形成的关键示踪剂，是研究可变光度对行星形成物质的影响的理想实验室，并可能解释太阳系彗星中观察到的高结晶分数。
英文摘要：
EX Lup is a low-mass pre-main sequence star that occasionally shows accretion-related outbursts. Here, we present JWST/MIRI medium resolution spectroscopy obtained for EX Lup fourteen years after its powerful outburst. EX Lup is now in quiescence and displays a Class II spectrum. We detect a forest of emission lines from molecules previously identified in infrared spectra of classical T Tauri disks: H2O, OH, H2, HCN, C2H2, and CO2. The detection of organic molecules demonstrates that they are back after disappearing during the large outburst. Spectral lines from water and OH are for the first time de-blended and will provide a much improved characterization of their distribution and density in the inner disk. The spectrum also shows broad emission bands from warm, sub-micron size amorphous silicate grains at 10 and 18 um. During the outburst, in 2008, crystalline forsterite grains were annealed in the inner disk within 1 au, but their spectral signatures in the 10 um silicate band later disappeared. With JWST we re-discovered these crystals via their 19.0, 20.0, and 23.5 um emission, whose strength implies that the particles are at ~3 au from the star. This suggests that crystalline grains formed in 2008 were transported outwards and now approach the water snowline, where they may be incorporated into planetesimals. Containing several key tracers of planetesimal and planet formation, EX Lup is an ideal laboratory to study the effects of variable luminosity on the planet-forming material and may provide explanation for the observed high crystalline fraction in solar system comets.
Spectral evolution and radial dust transport in the prototype young eruptive system EX Lup
EX Lup是一类前主序星爆发恒星的原型，定义为持续数月的重复爆发。在2008年1月至9月，EX Lup经历了历史上最大的爆发，在可见光下亮了大约4个星等。在以前的研究中，我们发现了正在进行的硅酸盐晶体形成的内盘在爆发期间，但也注意到，测量的结晶度分数开始下降后，源返回到静止相。在这里，我们提出了新的观测10 $μ$米硅酸盐功能，获得了在Paranal天文台的ESTA和VISIR仪器。观测结果表明，在五年内，几乎所有的结晶镁橄榄石都从内盘表面消失了。我们重建这个过程中提出了一系列的参数轴对称辐射转移模型的扩展尘埃云，运输的晶体从地球的区域外盘地区，彗星应该形成。早期的太阳可能也经历了类似的爆发，而形成的星子可能包含了这种爆发产生的结晶硅酸盐物质。最后，我们讨论了多远的尘埃云的位置可以限制未来的JWST观测。
Cold CO gas in the disk of the young eruptive star EX Lup
EX Lupi型天体（EXors）是金牛T型恒星的一个子类，定义为在光学波长上突然爆发1-5星等的耀斑。这些爆发是由于从星周盘到恒星的质量吸积增强，可能构成塑造内盘结构和形成行星系统的重要事件。虽然磁盘属性必须在驱动爆发中发挥重要作用，但令人惊讶的是，人们对它们知之甚少。为了表征EXor盘的尘埃和气体成分，本文报道了EXor类的原型EX Lup中的$^{12}$ CO J=3-2和4-3线以及$^{13}$ CO 3-2线的观测结果。我们用线辐射转移模型再现了观测到的线通量和轮廓，并将所得参数与其他金牛座T盘的相应参数进行了比较。
Radial velocity variations in the young eruptive star EX Lup
EX Lup型天体（EXors）是低质量的前主序星，其特征是由于高度增强的盘吸积而爆发。EXor爆发的触发机制仍然存在争议。一种理论认为，一个紧密的（亚）恒星伴星扰动了内部的圆盘，触发了爆发的开始。在这里，我们研究的径向速度（RV）的变化，EX Lup，EXors的原型。我们用HARPS和FEROS进行了一项为期5年的RV调查。我们通过检查平分线和几个其他活性指标来分析EX Lup的活性。我们用光度监测补充了RV数据，以寻找活动或不同吸积的特征。我们发现EX Lup的RV是周期性的，在至少四年的观测中具有稳定的周期、半振幅和相位。在任何活动指标中都没有这一时期。然而，窄金属发射线的RV表明相同的周期，但具有反关联相位。观测到的吸收线RVs可以用开普勒解来拟合，该解是围绕0.6 M太阳的中心恒星，M2 sin i =（14.7 +/- 0.7）M Jup，偏心率e = 0.24。或者，我们也试图用冷/热恒星点来模拟观测，但是再现RV半振幅所需的点参数与光度变化相矛盾，使得点场景不太可能。我们讨论了两种可能性来解释RV数据：一个几何形状与两个吸积柱旋转的恒星，和一个单一的吸积流同步的轨道运动的假设同伴。在伴星的情况下，伴星的质量将落入棕矮星沙漠，这与异常小的分离一起将使EX Lup成为一个独特的双星系统，对触发爆发的物理机制产生有趣的影响。
ALMA Observations of Young Eruptive Stars: continuum disk sizes and molecular outflows
我们介绍了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）1.3毫米观测四个年轻的，爆发的星盘系统在0.4”的分辨率：两个FUOR（V582 Aur和V900 Mon），一个EXOR（UZ Tau E）和一个源与模糊的FU/EXOR分类（GM Cha）。GM Cha，V900 Mon和UZ Tau E周围的磁盘被解析。这些观察结果使在亚弧秒分辨率下观察到的FU/EXOR样本增加了15%。迄今为止，ALMA观测到的FU/EXors天体的盘大小和质量表明，FU或盘比猎户座的0/I类盘和狼疮的II类盘更大。相反，EXor盘似乎与这两个群体没有区别。当将FU/EXor样本与蛇夫座的I类和II类圆盘进行比较时，我们得出了类似的结论。双星系统周围的FUor盘比单星系统中的盘更致密，类似于非爆发的年轻盘。我们检测到一个广角流出周围GM车在$^{12}$ CO排放，比典型的I类对象更广泛，更类似于周围发现的一些FUor对象。我们使用辐射转移模型来拟合UZ Tau E周围经过充分研究的圆盘的连续谱和线数据。线数据很好地描述了一个开普勒磁盘，没有流出活动的证据（类似于其他EXOR）。在FUors而不是EXors中检测到广角流出支持当前的图片，其中FUors更有可能代表原恒星阶段（I类）的吸积爆发，而EXors是原行星阶段（II类）的较小吸积事件。
Gaia21bja: pre-main sequence star with quasi-periodic bursts
Nagoya University（名古屋大学）；Konkoly Observatory, HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences（孔科利天文台，匈牙利研究与教育网络天文学与地球科学研究中心）；CSFK, MTA Centre of Excellence（CSFK，匈牙利科学院卓越中心）；ELTE Eötvös Loránd University（罗兰大学）；Department of Astrophysics, University of Vienna（维也纳大学天体物理系）；Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, Université de Toulouse, UT3-PS, OMP, CNRS（图卢兹第三大学/法国国家科学研究中心天体物理学和行星学研究所）
