ZZ Tau IRS: a low mass UX Ori type star with strong wind
M. A. Burlak, A. V. Dodin, A. V. Zharova, S. G. Zheltoukhov, N. P. Ikonnikova, S. A. Lamzin, S. A. Potanin, B. S. Safonov, I. A. Strakhov, A. M. Tatarnikov
本文通过测光、偏振和光谱观测研究低质量年轻恒星ZZ Tau IRS,揭示其UX Ori型光变源于尘埃盘风中的尘埃云掩食,并发现其喷流质量损失率异常巨大,盘风可能因原行星盘方位角不对称而呈非轴对称结构。
摘要:
本文给出了年轻恒星ZZ Tau IRS在可见光和近红外波段的测光、偏振和光谱观测结果。在M型恒星连续谱背景上,共证认了约50条允许跃迁(HI、HeI、NaI、SII)和禁戒跃迁(OI、OII、OIII、NI、NII、SII、CaII、FeII、NiII)发射线。研究发现,从2020年秋季到2023年初,该恒星在可见光波段的亮度下降了约1.5个星等(ΔI≈1.5^m),随后开始恢复到初始水平。随着恒星可见光亮度的下降,其在可见光波段的色指数减小,但在近红外波段却增大。在亮度最小时,I波段的偏振度达到约13%,而Hα和[SII] 6731 Å等谱线的等值宽度分别增大到376 Å和79 Å。本文给出了支持ZZ Tau IRS属于UX Ori型恒星的论据,并认为其光变是由尘埃云掩食造成的,这些尘埃云是尘埃盘风中的不均匀结构。禁戒线既形成于盘风中,也形成于喷流中,喷流轴的方向角为PA=61±3度。喷流的质量损失率大于5×10^-10 M⊙/yr,这对于一颗质量小于0.3 M⊙的恒星来说异常巨大。显然,ZZ Tau IRS的盘风并非轴对称,这可能是由于早先ALMA观测发现的原行星盘方位角不对称性所致。
英文摘要:
The results of photometric, polarimetric and spectroscopic observations of the young star ZZ Tau IRS in the visible and near-infrared bands are presented. Against the continuum of an M spectral type star about 50 emission lines of allowed (HI, HeI, NaI, SII) and forbidden (OI, OII, OIII, NI, NII, SII, CaII, FeII, NiII) transitions were identified. It was found that from the autumn of 2020 to the beginning of 2023, the brightness of the star in the visible region decreased $(ΔI \approx 1.5^m),$ and then began to return to initial level. As the visible brightness of the star declined, its colour indices decreased in the visible region, but increased in the near-IR bands. At light minimum, the degree of polarization in the $I$ band reached $\approx$ 13%, and the equivalent widths of e.g. the H$α$ and [SII] 6731 A lines increased to 376 and 79 A, respectively. Arguments are given in favour of ZZ Tau IRS being a UX Ori type star, and its variability being due to eclipses by dust clouds, which are inhomogeneities in the dusty disc wind. Forbidden lines are formed both in the disc wind and in the jet, the axis of which is oriented along PA$=61\pm 3$ degrees. The jet mass-loss rate is $>5 \times 10^{-10}$ M$_\odot$/yr, what is abnormally large for a star with a mass of $<0.3$ M$_\odot.$ Apparently, the disc wind of ZZ Tau IRS is not axially symmetric, probably due to the azimuthal asymmetry of the protoplanetary disc found earlier from ALMA observations.
我们目前的研究结果DG Tau B和VV CrA,在我们的斯皮策IRS项目中观察到的两个对象,以寻找分子吸收的边缘上的磁盘,随着近红外光谱的CO基本转换和中红外成像。虽然在斯皮策IRS光谱中看到的唯一的气体吸收对DG Tau B是CO $_{2}$,我们使用气体丰度和气体/冰的比例,认为我们是探测区域的磁盘具有低的有机分子丰度。这意味着用斯皮策IRS检测分子吸收的罕见性是高度依赖于视线的结果。我们还认为DG Tau B周围的磁盘显示出大量的晶粒生长和沉降。对于VV CrA,我们使用硅酸盐吸收特征来估计尘埃消光,并使用光谱能量分布拟合工具对盘进行建模,以提供证据支持Smith等人(2009)提出的盘几何形状,其中主盘是红外伴星消光的主要来源。
An outflow origin of the [NeII] emission in the T Tau triplet
(Note:这是原“结构化”(A&A格式)摘要的缩短版本。)12.81微米[NeII]线最近获得了兴趣作为一个潜在的示踪气体在稀薄的表面层的拱星盘。斯皮策太空望远镜已经在许多年轻恒星中发现了这条线,但这些观测既没有空间上也没有光谱上解决[NeII]发射,使发射机制的性质不清楚。已经提出了在X射线照射的磁盘表面的起源和起源在强,解离冲击。我们已经进行了高空间和光谱分辨率(0.4 arcsec,R=30000)的T Tau三重态的研究。这个系统包含三颗年轻的恒星,至少有一个强X射线源(T Tau N),以及围绕系统的冲击气体扩散区域,范围为几角秒。我们发现,[NeII]发射的主要成分集中在T Tau S上,空间范围约为1.1角秒,比T Tau S中的圆盘大得多。我们检测到空间扩展的红移发射西北的系统和微弱的蓝移发射的SE,我们与N-S流出T头S。只有一小部分的[NeII]发射似乎是直接相关的X射线明亮的北方组成部分。我们建议[NeII]发射的射流作为一个主要因素,导致所观察到的大散射的X射线光度与[NeII]光度关系。我们认为T Tau S是T Tau“NW-blob”的驱动源。
Atomic Shocks in the Outflow of L1551 IRS 5 Identified with SOFIA-upGREAT Observations of [OI]
我们目前的速度分辨SOFIA/upGREAT观测的[OI]和[CII]线朝向I类原恒星,L1551 IRS 5,和它的流出。SOFIA观测只探测到原恒星的[OI]发射和原恒星和红移流出的[CII]发射。的[OI]发射有一个宽度$\sim$ 100公里秒$^{-1}$只有在蓝移速度,这表明在冲击气体的起源。[CII]线很窄,与光解离区域的起源一致。差异灰尘消光信封由于倾斜的外流是最有可能的原因失踪的红移[OI]发射。用两个高斯分量拟合[OI]线轮廓,我们发现一个分量在源速度处,宽度为$\sim$ 20 km s $^{-1}$,另一个极宽的分量在-30 km s $^{-1}$,宽度为87.5 km s $^{-1}$,后者在L1551 IRS 5中没有看到。这两个组成部分的运动学类似于空腔冲击的分子外流和点冲击射流。空腔激波中[OI]、高J CO和H $_2$ O线的辐射传输计算表明,[OI]占氧收支的主导地位,占总气态氧丰度的70%以上,并建议[O]/[H]为$\sim$ 1.5 $\times$ 10 $^{-4}$。将极宽的[OI]分量归因于原子风,我们估计了(1.3 $\pm$ 0.8)$\times$ 10 $^{-6}$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$的固有质量损失率。来自低J CO,[OI]和HI的固有质量损失率是相似的,支持动量守恒外流模型,其中原子…