JWST/NIRCam Coronagraphic Search for Hidden Planets in the HD~163296 Protoplanetary Disk
该研究利用JWST/NIRCam日冕仪成像搜索HD~163296原行星盘中的隐藏行星,未在预测位置探测到行星,但在0.75角秒处发现点状源候选体,并在外部速度扭结处对行星质量施加了严格约束。
2025-03-26 astro-ph.EP
Density waves in protoplanetary discs excited by eccentric planets: linear theory
在原行星盘中观察到的螺旋密度波经常被用来推断嵌入行星的存在。这个推论既依赖于模拟,也依赖于为圆形轨道上的行星开发的行星-盘相互作用的线性理论,以预测密度尾流的形态。在这项工作中,我们开发并实现了一个线性框架,用于计算由偏心行星驱动的气体盘中密度波的结构。我们的方法考虑到了问题的基本方位角和时间周期性,使我们能够处理任何周期性扰动的潜力(即不仅是偏心行星)。我们测试我们的框架,通过计算一个偏心的,低质量的行星嵌入在一个全球等温盘激发的密度波的形态,并比较我们的结果,最近直接数值模拟(和启发式小波分析)朱和张相同的问题。我们发现非常好的协议与数值模拟,捕捉所有复杂的偏心功能,包括螺旋分叉,波交叉和行星波determination,提高精度和细节相比,小波方法。这说明了我们的线性框架在再现复杂的随时间变化的密度唤醒形态的力量,提出它作为一个有价值的工具,为未来的偏心行星盘相互作用的研究。
2022-09-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Deep imaging search for planets forming in the TW Hya protoplanetary disk with the Keck/NIRC2 vortex coronagraph
最近的原行星盘TW Hya(距离59.5 $\pm$ 0.9 pc)中明显的间隙特征可能是正在形成的行星的路标。我们进行了长时间曝光的热红外日冕成像观测,以寻找吸积行星,特别是在以前在散射光和亚毫米波热发射中检测到的尘埃间隙内。在$L^\prime$(3.4-4.1 $μ$ m)用凯克/NIRC 2涡旋日冕仪进行的三个晚上的观测没有发现任何统计学上显著的点源。因此,我们对非吸积行星的质量设定了严格的上限。在24、41、47和88 au的四个最突出的盘隙中,假设TW Hya的年龄范围为7- 1000万年,我们得到的质量上限为1.6-2.3、1.1 -1.6、1.1-1.5和1.0-1.2木星质量($M_J$)。这些限值对应于95%完整性(真阳性分数为0. 95)时的对比度,在恒星的$1^{\prime\prime}$内有1%的假阳性机会。我们还近似的上限产品的行星质量和行星吸积率的$M_p\dot{M}\lesssim10^{-8} M_J^2/yr$这意味着任何假定的$\sim0.1 M_J$行星,这可能是负责打开24 au差距,目前吸积率不足以建立一个木星质量TW Hya的前主序星寿命。
2018-09-20 astro-ph.EP
A Survey of Protoplanetary Disks Using the Keck/NIRC2 Vortex Coronagraph
本文利用Keck/NIRC2涡旋日冕仪对43个具有毫米波子结构的原行星盘进行$L'$波段深度成像,未发现新行星,但据此对气态巨行星质量设定了严格上限,并与ALMA推导的行星质量进行了对比。
2024-08-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
The effect of stellar multiplicity on protoplanetary discs. A NIR survey of the Lupus star forming region
我们提出的结果,从近红外(NIR)自适应光学(AO)调查的前主序星在狼疮分子云与VLT/NACO识别(子)恒星的同伴到$\sim$ 20 au的分离和调查的影响,多重性对拱星盘的性质。我们观察到的第一次在近红外与AO共47个目标,并补充我们的观察与档案数据的另外58个对象以前观察到相同的仪器。所有105个目标都有可用的毫米ALMA数据,这些数据提供了对光盘质量和大小的限制。我们确定了13个多重系统,包括11个双和2个三重。在协议与以前的研究,我们发现,最大的(M $_{\rm dust}$ $>$ 50 M $_{\oplus}$)和最大的($R_{\rm dust}>$ 70 AU)光盘只看到周围的恒星缺乏视觉同伴(与20-4800 AU的分离)和主往往主机更大规模的光盘比secondaries。然而,最近在蛇夫座分子云中的$>$ 200 PMS星的一项非常相似的研究中显示,对于M $_{\rm dust} < 50$ M $_{\oplus}$和半径$R_{\rm dust}<$ 70 au的单个和多个系统,盘质量和大小的分布是相似的。这些圆片相当于样品的$\sim $ 80- 90%。这一结果可以在狼疮和蛇夫座天体的合并样本中看到,现在包括300多个具有ALMA成像和近红外AO数据的目标,这意味着距离$>$ 20 AU的恒星伴星主要影响盘质量和尺寸分布的前10个$\%$中的盘…
2020-11-24 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
MINDS: JWST/NIRCam imaging of the protoplanetary disk PDS 70
本文利用JWST/NIRCam在1.87 μm和4.83 μm对PDS 70原行星盘成像,重新探测到两颗原行星,发现旋臂状吸积流特征和一个新的尘埃包裹候选体,并分析了行星流量与模型差异的可能原因。
2025-01-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Shadowing in the protoplanetary disk of ZZ Tau IRS with HST
本研究利用HST近红外数据在极低质量恒星ZZ Tau IRS的高倾角外盘中发现了由错位内盘投射的阴影,通过15度错位的辐射传输模型重现了观测结果,并解释了局部亮温度升高的现象。
2024-01-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
A spatially-resolved large cavity of the J0337 protoplanetary disk in Perseus
我们介绍了Keck/NIRC 2 $K_{\rm p}L_{\rm p}$高对比度成像观测的J 0337原行星盘。这是继LkH $α$ ~330系统之后,在英仙座恒星形成区的原行星盘中发现的第二个空间分辨的大空洞。我们的数据和正演模拟使用RADMC-3D建议$\sim80$ ~au的空腔半径。J 0337的SED与$\sim10\micron$的模拟SED之间存在差异,这表明存在一个不可见的内部磁盘。我们还搜索了J 0337周围的伴星,但在$0\farcs1$和$2\farcs5$之间的分离处没有检测到任何伴星候选者。$L_{\rm p}$带检测限对应于60 μ m处的$\sim20 M_{\rm Jup}$、90 μ m处的$\sim9-10 M_{\rm Jup}$和$>120$ ~au处的$\sim3 M_{\rm Jup}$.与PDS~70和RX~J1604等年轻的大空洞系统相比,该空洞内可能存在多颗类木行星、一颗偏心类木行星或一颗大质量棕矮星。
2022-01-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
How Spirals and Gaps Driven by Companions in Protoplanetary Disks Appear in Scattered Light at Arbitrary Viewing Angles
在近红外波段对原行星盘进行的直接成像观测揭示了潜在行星起源的结构。从行星引起的功能的观测签名的调查,到目前为止,集中在磁盘看face-on. Combining三维流体动力学和辐射转移模拟,我们研究了如何出现的螺旋臂和间隙产生的磁盘在近红外散射光的倾角和位置角的变化。我们比较了$3M_{\rm J}$和$0.1M_{\odot}$伴侣的情况,并做出了适合于Gemini/GPI、VLT/NACO/SPHERE和Subaru/HiCIAO/SCExAO测试的预测。我们发现,由外部扰动产生的两个拖曳臂在倾斜系统中可以具有各种形态-它们可能表现为一个拖曳臂;在磁盘的同一侧的两个拖曳臂;或两个臂在相反方向上缠绕。当在高倾角下观察时,行星间隙外部的盘环也可以模仿螺旋臂。我们提出了可能的解释HH 30,HD 141569 A,AK Sco,HD 100546和AB Aur中观察到的特征。我们强调,倾斜的意见,同伴引起的功能不能转换成面对的意见,使用简单和常用的图像去投影。
2016-05-06 astro-ph.EP
The Structure of a Self-Gravitating Protoplanetary Disk and its Implications to Direct Imaging Observations
我们考虑了自引力对气体盘垂直方向流体静力平衡的影响,并讨论了未来原行星盘直接成像观测可能捕获的自引力信号。在本文中,我们考虑一个垂直等温盘,以隔离的自引力的影响。在本文中,我们考虑的具体磁盘模型是一个径向表面密度差距,在其中的Toomre的$Q$ -参数的磁盘在径向迅速变化。我们计算的垂直结构的磁盘,包括自引力的影响。然后,我们计算散射光和尘埃的热发射。我们发现,如果磁盘是足够大的,自引力的影响发挥作用,一个弱的凹凸状结构的间隙边缘出现在近红外(NIR)散射光,而没有这样的凹凸状结构是看到在亚毫米尘埃连续图像。凸起的出现是由NIR波长中表面高度的变化引起的。如果在未来的直接成像观测中检测到这种类似隆起的特征,与亚毫米观测相结合,它将为我们带来关于盘的物理状态的有用信息。
2011-06-26 astro-ph.EP
Observational Signatures of Planets in Protoplanetary Disks I: Gaps Opened by Single and Multiple Young Planets in Disks
有人认为,最近在过渡盘中发现的间隙和空腔是由行星打开的。为了探索这种情况下,我们结合二维两种流体(气体+粒子)的流体动力学计算与三维蒙特卡罗辐射转移模拟,并研究一个或几个行星打开的间隙的观测签名,与观测进行定性比较。我们发现,一个小到0.2 MJ的行星可以在毫米(mm)波长处产生很深的间隙,在近红外(NIR)波长处几乎没有特征,而多个行星可以在两个波长处打开几个 *10 AU宽的共同间隙。间隙的对比度和间隙尺寸的波长依赖性与数据大致一致。我们还证实了以前的结果,近红外间隙的大小可能小于毫米间隙的大小,由于粉尘-气体耦合和辐射转移的影响。当以中等倾角观察时,由于阴影的存在,一个物理上圆形的中心缺口可能会出现偏离恒星的中心。行星引起的旋臂在近红外波段比在毫米波段更明显。总的来说,我们的研究结果表明,行星开口间隙的情况下是一个很有前途的方式来解释过渡盘的起源。最后,受最近ALMA发布的HL Tau盘图像的启发,我们发现多个狭窄的间隙,被明亮的环很好地分隔开,可以在相对大质量的盘中形成后不久被0.2 MJ行星打开。
2015-07-03 astro-ph.EP
JWST Imaging of Edge-on Protoplanetary Disks. V. Flux Ratio Reversal and Disk-edge Structure in the Flying Saucer
Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室);Department of Astronomy, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校天文学系);Department of Earth Science and Astronomy, The University of Tokyo(东京大学地球系统行星科学科)
本研究结合JWST、HST、ALMA、K2、TESS的多波长数据,观测侧原行星盘“飞盘”,发现近红外流量比反转、盘边缘亮衬里等,证实其与ρ蛇夫座年轻恒星群共动。
2026-10-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Density Waves Excited by Low-Mass Planets in Protoplanetary Disks I: Linear Regime
嵌入在原行星盘中的行星激发的密度波在行星迁移和间隙打开过程中起着核心作用。我们进行了二维剪切片模拟研究的线性政权波的演变与基于网格的代码雅典娜,并提供详细的比较与理论预测。选择低质量行星(在1天文单位时低至约0.03地球质量)和高空间分辨率(每标度高度256个网格点)来减轻波非线性的影响。为了补充现有的数值研究,我们专注于主要的物理变量,如波的空间分布,扭矩密度,和波携带的角动量通量,而不是次要的量,如行星迁移率。我们的研究结果表明,在物理和傅立叶空间的百分比水平与理论一致。发现并讨论了远离行星的转矩密度符号变化等新现象。此外,我们探讨的数值算法的效果,并发现,高精度,高分辨率,和一个准确的行星势是至关重要的,以实现良好的协议与理论。我们发现,使用一个太大的时间步长,没有适当解决的动力学时间尺度周围的行星产生不正确的结果,并可能导致虚假的间隙开放。违反这一要求的行星迁移和间隙开放的全球模拟可能会受到虚假效应的影响,例如导致不正确的行星迁移速率和间隙开放质量。
2011-10-14 astro-ph.EP
Density Waves Excited by Low-Mass Planets in Protoplanetary Disks II: High-Resolution Simulations of the Nonlinear Regime
我们调查数值传播的密度波激发的低质量行星在原行星盘在非线性制度,使用二维局部剪切盒模拟与网格为基础的代码雅典娜在高空间分辨率(256个网格点每标度高度h)。非线性演化导致波变陡成激波,引起阻尼和角动量转移到圆盘。在较长的时间尺度上,这会导致磁盘密度的空间重新分布,导致迁移反馈,并可能导致间隙开放。以往的数值研究主要集中在探索这些次级现象作为非线性波演化的探针。在这里,我们专注于探索的基本波的性质的演变,如其密度分布的演变,冲击波的形成,后冲击波的行为,并提供与分析理论的比较。激波处的位涡生成是通过解析计算的,随后通过模拟进行验证,并用于确定激波位置。我们证实了激波长度与行星质量之间的理论关系(包括状态方程的影响),以及激波携带的角动量通量的激波后衰减。冲击后的波轮廓的演变进行了探讨,我们定量地证实其收敛到理论预期的N波形状。计算非线性波演化的各种数值算法的精度也进行了研究:我们发现,高阶空间重构和高分辨率是正确捕捉激波形成的关键。
2011-10-06 astro-ph.EP
Warps survive beyond fly-by encounters in protoplanetary disks. RW Aur A as a case study
Università degli Studi di Milano(米兰大学);Heidelberg University(海德堡大学);Universidad de Santiago de Chile(智利圣地亚哥大学);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)(天体物理学空间探索跨学科研究中心)
研究通过网格基础流体动力学模拟分析飞掠对原行星盘的影响,发现飞掠可引发盘面扭曲,且扭曲强度受飞掠轨道几何关系影响,RW Aur A案例显示扭曲可长期存在,而螺旋臂则更易消失。
2026-01-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Effects of Self-Shadowing by a Puffed up Inner Rim in Scattered Light Images of Protoplanetary Disks
我们探讨是否原行星盘与自阴影从膨胀的内缘表现出可观察到的特征,在散射光图像。我们使用自洽流体静力平衡计算和参数化模型来产生垂直膨化的内轮辋。我们发现,在一般情况下,阴影和耀斑区域之间的过渡发生在一个很宽的半径范围内的平滑方式,并没有突然跳跃存在于阴影的外缘,无论是磁盘的温度或密度结构。因此,膨胀的边缘不能在外盘中产生尖锐的环/弧/螺旋臂状特征,如最近在盘的直接NIR成像中所检测到的。另一方面,如果膨胀的边缘在垂直方向上具有尖锐的边缘,则阴影效应可以在散射光的径向强度分布中产生明显的3级破幂律,其中在内部和外部盘中具有2个陡峭的表面亮度径向分布,其通过阴影边缘周围的浅过渡区域连接。这些类型的散射光剖面可能已经被观察到,例如在最近的斯巴鲁TW Hydrae系统的直接成像中。
2015-07-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exciting spiral arms in protoplanetary discs from flybys
在许多原行星盘中观察到螺旋臂。这些旋臂可以被束缚或非束缚轨道上的伴星激发。我们模拟的情况下,一个未绑定的扰动,即飞越,激发旋臂在近星点通道。我们运行三维流体动力学模拟的抛物线飞越遇到气体原行星盘。扰动质量范围从$10\, \rm M_J$到$1\, \rm M_{\odot}$。扰动激发了一个双臂螺旋结构,具有更突出的螺旋功能,更高的质量扰动。两个手臂随着时间的推移而演变,最终缠绕起来,与以前的作品一致。重点分析了在整个加工过程中螺旋线的速度和螺距角。在近星点,两个旋臂的初始速度接近于扰动器的角速度,然后随着时间的推移逐渐减小。螺旋角也随着时间的推移而减小。螺旋消失后,几个当地的轨道时间。一个倾斜的椭圆轨道飞掠诱导出与共面飞掠相似的圆盘子结构。太阳质量飞越事件导致原行星盘的偏心率增加,导致偏心盘结构随着时间的推移而衰减。螺旋的形态和圆盘的偏心率可以用来搜索可能存在飞越的圆盘周围的潜在未结合恒星或行星。未来的高分辨率圆盘观测和专门的调查将有助于限制在附近恒星形成区域发生此类恒星相遇的频率。
2023-03-10 astro-ph.EP
The protoplanetary disk of FT Tauri: multi-wavelength data analysis and modeling
研究原行星盘的演化对于我们理解恒星和行星形成至关重要。在过去的几十年里,已经进行了一些理论和观察研究来推进这一知识。金牛座FT是金牛座恒星形成区中的一颗年轻恒星,被纳入了一些光谱和光度调查。我们研究了恒星的性质,拱星盘,吸积和喷射过程,并提出了一个一致的气体和尘埃模型,也作为未来的观测研究的参考。我们进行了多波长的数据分析,以获得基本的恒星和磁盘的属性,以及质量吸积/流出率从TNG-Dolores,WHT-Liris,NOT-Notcam,NIK-Nirspec和Herschel-Pacs光谱。从文献中,我们编制了一个完整的光谱能量分布。然后,我们使用MCFOST和ProDiMo代码进行了详细的磁盘建模。多波长的光谱和光度测量进行了比较,以约束磁盘属性的代码的红化预测。该天体可以作为具有显著质量吸积速率、高气体含量和典型尺寸的原始盘的基准。
2014-05-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Early High-contrast Imaging Results with Keck/NIRC2-PWFS: The SR 21 Disk
系外行星和原行星盘的高对比度成像依赖于自适应光学仪器的波前传感和校正。传统的波前探测是在可见光波段进行的,这使得对M型恒星或金牛座T星等红色目标的高对比度成像具有挑战性。Keck/NIRC 2将近红外(NIR)探测器技术与金字塔波前传感器(PWFS)相结合。利用这个新模块,我们观察到SR~21,这是一颗年轻的恒星,在近红外波长下比在光学波长下更亮。与SR~21的光学波前传感数据相比,在相似的自然视宁度条件下,$\sim$的Strehl比提高了$\sim$ 20%。利用角差分成像和参考星差分成像进一步后处理证实了VLT/SPHERE偏振观测报告的螺旋特征,这是首次在$L^\prime$波段探测到SR~21螺旋的总强度。我们还比较了我们结果的对比度极限($0\farcs4$的$10^{-4}$和$1\farcs0$的$2\times10^{-5}$)与光学波前传感采集的存档数据,并证实了改善,特别是在$\leq0\farcs5$。我们的观察表明,近红外PWFS提高AO性能,并将提供更多的机会,在未来的红色目标。
2020-10-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Migration of anticyclonic vortices in the protoplanetary disk
本文用二维数值模拟方法描述了原行星盘的演化过程。采用有限体积法求解二维Euler方程。利用数值模拟方法研究了反气旋涡旋的持续和迁移。给出了两种情况:(1)由Rossby波不稳定性产生的涡,(2)最初在圆盘中实现的非线性涡模型。涡的迁移是由于涡在盘的气体中激发的螺旋密度波。
2012-11-27 astro-ph.EP
The Effect of Vertical Temperature Gradient on the Propagation of Three-dimensional Waves in a Protoplanetary Disk
本文研究了具有任意垂直温度分布的热分层圆盘中波的激发和传播。以前对三维波的分析研究主要集中在等温或多方垂直盘结构上。然而,在原行星盘中的主要热源是恒星辐射的位置,温度梯度在垂直方向上可能变为正的。我们扩展的分析研究的垂直温度结构上的波,激发在林德布拉德共振的影响。对于较热的磁盘大气,$f$模式对扭矩的贡献较小,并且在远离共振传播时保持局限在中平面附近。另一方面,$g$ -模式的激发更强。在传播过程中,它们向盘状大气顶部传播,群速度减小。与以前的研究相比,差异可能会影响在一个现实的磁盘结构中的波动力学的理解。
2015-08-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Structure of Pre-transitional Protoplanetary Disks. II. Azimuthal Asymmetries, Different Radial Distributions of Large and Small Dust Grains in PDS~70
有间隙盘的形成情况,即,过渡盘,其不对称性仍在争论中。提出的方案,如磁盘行星相互作用,光蒸发,晶粒生长,反气旋涡旋,偏心率,以及它们的组合将导致不同的径向分布的气体和小($μ$ m大小)和大(毫米大小)的尘埃颗粒,以及在磁盘中的不对称结构。光学/近红外(NIR)成像观测和(亚)毫米干涉测量可以分别追踪小的和大的尘埃颗粒;因此,多波长观测可以帮助阐明盘的复杂结构的起源。本文报道了太阳质量恒星PDS~70周围过渡前原行星盘的1.3 mm尘埃连续谱和$^{12}$ CO~ $J=2\rightarrow1$谱线的SMA观测结果。PDS~70是一颗弱线形的金牛座T星,在近红外波段,它的盘散射光有一个半径为$\sim$ 65 AU的能隙。然而,我们发现一个更大的差距,半径为$\sim$ 80 AU的磁盘在1.3毫米。从所有三个磁盘组件(气体和小,大尘埃颗粒)的图像显示出赤字的亮度在磁盘的中心区域,特别是,在小,大尘埃颗粒的尘埃盘具有不对称的亮度。尘埃连续体中的峰值位置与盘的相对侧之间的通量密度的对比度达到1.4。我们认为PDS~70周围的盘的不对称性和不同的间隙半径可能是由几个(看不见的)吸积行星引起的尘埃过滤形成的。
2014-11-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tracing the large-scale magnetic field morphology in protoplanetary disks using molecular line polarization
磁场是原行星盘吸积动力学的基础,它们可能影响行星形成。研究磁场形态的典型方法是观察尘埃的偏振或谱线。然而,它最近变得很清楚,尘埃偏振在ALMA的光谱制度并不总是忠实地跟踪磁场结构的原行星盘,这使得谱线偏振作为一个有前途的方法映射的磁场形态的来源。我们的目标是模拟出射偏振的不同分子线在ALMA波长制度,激发在原行星盘。我们探讨了各种磁盘模型和分子,以确定这些属性,有利于出现的极化谱线,因此可能是可行的用于磁场测量的原行星盘。我们将PORTAL与LIME结合使用。它们一起使我们能够处理复杂的三维物理和磁场结构的极化线辐射转移。我们提出了模拟的出现谱线偏振的不同分子和分子跃迁的ALMA波长制度。我们发现在高密度下热化的分子,如HCN,也最容易受到极化的影响。我们发现,这样的分子预计将显着极化的原行星盘,而分子,热化在低密度,如CO,只有显着极化的外盘区域。我们提出了模拟极化地图的范围内的倾角和磁场形态,我们评论的观测可行性ALMA线极化观测的原行星盘。
2021-11-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Growing and Trapping Pebbles with Fragile Collisions of Particles in Protoplanetary Disks
最近的实验室实验表明,冰尘颗粒的破坏性碰撞发生的速度比以前认为的要低得多。当这些新的速度被认为是从尘埃演化模型的实验室实验,增长到卵石大小的原行星盘(PPD)是困难的。这可能与(亚)毫米观测相矛盾,并对星子和行星的形成提出挑战。我们调查所需的条件,在尘埃演化模型中的生长和捕获的PPDs卵石时,在整个磁盘的碎片化速度为1毫秒$^{-1}$。我们区分控制湍流速度,垂直搅拌,径向扩散和气体粘性演化的影响的参数,总是假设颗粒不能扩散速度(径向或垂直)比气体。为了形成卵石并产生有效的颗粒捕获,控制颗粒湍流速度的参数必须很小($δ_t\lesssim10^{-4}$)。在这些情况下,垂直沉降可以限制卵石的形成,这也防止了颗粒捕获。因此,设置颗粒垂直沉降的参数必须是$δ_z<10^{-3}$。我们的研究结果表明,不同的颗粒和气体扩散参数的组合可以导致一个大的多样性毫米通量和尘埃盘半径。当卵石形成发生和捕获是有效的,间隙和环具有更高的对比度在毫米发射比在近红外。在无效捕获的情况下,在两个波长处也形成结构,从而在NIR中产生更深和更宽的间隙。我们的研究结果强调了获得气体和粒子扩散参数的观测约束以及短波长和长波长处的间隙特性的重要性,以更好地了解PPD的基本特征和在这些物体中观察到的结构的起源。
2020-11-27 astro-ph.EP
Revealing magnetic field structure at the surfaces of protoplanetary disks via near-infrared circular polarization
上下文磁场在原行星盘的动力学演化中起着重要作用,特别是通过磁感应盘风。在磁盘表面的磁场结构是至关重要的驱动磁盘风;然而,它仍然是知之甚少的观测。目的。我们探索了一种利用近红外(NIR)圆偏振探测磁盘表面磁场结构的新方法。当非偏振的恒星光被圆盘表面的磁性排列的颗粒散射时,近红外圆偏振就产生了。在这项研究中,我们的目的是澄清在何种程度上所观察到的圆偏振模式可以用来诊断的磁场结构。方法.我们首先计算了对准的球体的光散射特性,然后将结果用于创建在NIR波长处的圆偏振度的预期观测图像。结果磁性排列的晶粒可以产生圆极化,特别是当场配置偏离纯环向场时。我们发现,磁盘方位角的圆偏振度的依赖性往往表现出一个双峰的轮廓时,场结构是有利的驱动盘风离心力。我们还发现,即使磁盘是空间不可分辨的,净圆偏振可能是非零的。我们还表明,圆极化的振幅是强烈依赖于晶粒成分和轴比。结论.我们的研究结果表明,圆偏振观测将是有用的,以研究在磁盘表面的磁场结构和尘埃的性质。
2023-02-23 astro-ph.EP astro-ph.IM
Photoevaporation of Grain-Depleted Protoplanetary Disks around Intermediate-Mass Stars: Investigating Possibility of Gas-Rich Debris Disks as Protoplanetary Remnants
碎片盘通常被认为是没有气体的系统,但最近的(亚)毫米观测发现了数十个富含气体的系统。气体成分的来源仍然不清楚,也就是说,它可能是原行星遗迹和/或来自大型天体的次级产物。为了成为原行星的起源,母体原行星盘的气体成分需要在$\gtrsim10{\,\rm Myr}$中存活下来。然而,以前的模型预测$\lesssim 10{\,\rm Myr}$的寿命,因为有效的光蒸发在后期阶段的磁盘演变。在本研究中,我们调查光蒸发的气体丰富,光学薄磁盘周围的中等质量的恒星在后期阶段的磁盘演变。演化的系统被建模为那些辐射力足够强,不断吹出小颗粒($\lesssim 4 {\,\rm μm}$),这是一个重要的组成部分,通过恒星远紫外线(FUV)诱导的光电加热驱动光蒸发。我们发现,晶粒耗尽减少光电加热,使FUV光蒸发不被激发。极紫外(EUV)光蒸发是主要的,并且产生$2$ - $5\times10^{-10}(Φ_{\rm EUV}/10^{41}{\,\rm s}^{-1})^{1/2}\,M_\odot\,{\rm yr}^{-1}$的质量损失率,其中$Φ_{\rm EUV}$是EUV发射率。气体成分的估计寿命是$\sim 50 (M_{\rm disk}/10^{-2}\,M_\odot)(Φ_{\rm EUV}/10^{41}\,{\rm s}^{-1})^{1/2}\,{\rm Myr}$,取决…
2021-05-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet-driven spiral arms in protoplanetary disks: I. Formation mechanism
原行星盘的模拟显示,一颗行星可以激发一个以上的旋臂,这可能解释了最近在某些系统中观察到的多个旋臂。本文解释了行星激发原行星盘中多旋臂的机制。与先前的推测相反,当行星质量足够小时,主旋臂和附加旋臂的形成可以被理解为一个线性过程。行星与圆盘中的周转振荡共振相互作用,在林德布拉德共振周围发射螺旋波模式。当一组波模同相时,它们可以彼此相长干涉并产生旋臂。可以形成多于一个的旋臂,因为对于不同的波模式组可以发生这种相长干涉,其中螺旋臂的确切数量和发射位置取决于行星质量以及盘温度分布。随着行星质量的增加,非线性效应变得越来越重要,导致螺旋臂具有更强的冲击力,从而具有更大的俯仰角。这在主臂和附加臂中是共同的。当一颗行星有足够大的质量时(对于$(h/r)_p=0.1$来说,$\gtrsim$的热质量是3),只有两个旋臂在它的轨道内部形成。对于质量较小的行星来说,形成第三旋臂的波模与主旋臂合并。我们对旋臂形成的理解的提高可以为观察到的原行星盘中旋臂的起源提供重要的见解。
2017-12-27 astro-ph.EP
The Far-Ultraviolet "Continuum" in Protoplanetary Disk Systems II: CO Fourth Positive Emission and Absorption
我们利用高灵敏度和中等光谱分辨率的$HST$ -宇宙起源光谱仪探测远紫外光谱特征的一氧化碳(CO)存在于内部区域的原行星盘的第一次。我们目前的光谱的经典金牛座T星HN头,RECX-11,和V4046 Sgr,代表一系列的CO辐射过程。HN Tau在吸积连续体的吸收中显示了CO带。我们测量了吸收气体的CO柱密度和旋转激发温度N(CO)= 2 +/- 1 $\times$ 10 $^{17}$ cm $^{-2}$和T_rot(CO)500 +/- 200 K。我们还检测到CO A-X带发射RECX-11和V4046 Sgr,由紫外线光子激发,主要是HI LyA。所有三个物体都显示出$λ$ $>$ 1560 nm处的CO带发射,这可能是由紫外光子和非热电子碰撞的组合激发的。在以前的观测中,这些发射过程没有被解释,因为它们与吸积激波、碰撞激发的H $_{2}$和光激发的H2的发射混合在一起;所有这些都表现为一个“连续体”,其组分不能分离。CO发射光谱强烈依赖于入射恒星LyA发射轮廓的形状。我们发现CO参数的范围:N(CO)10 $^{18-19}$ cm $^{-2}$,T_{rot}(CO)> 300 K的LyA泵浦发射。我们结合这些结果与最近的工作,光和碰撞激发的H $_{2}$发射,结论是紫外线发射CO和H2的意见是一致的一个共同的空间起源。我们认为内盘中的CO/H2比为~1,这是…
2011-04-04 astro-ph.EP
JWST/NIRCam Imaging of Young Stellar Objects. I. Constraints on Planets Exterior to The Spiral Disk Around MWC 758
本文利用JWST/NIRCam对MWC 758螺旋原行星盘进行成像,未发现清晰伴星,但在约150 au和600 au处分别设定了低至2和0.5木星质量的深探测下限。
2024-01-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Three-dimensional magnetic field imaging of protoplanetary disks using Zeeman broadening and linear polarization observations
针对原行星盘磁场难以直接探测的问题,研究塞曼效应对谱线展宽及线偏振的影响,开发简化辐射传输模型并验证其可靠性,提出提取磁场信息的方法,指出该方法的优势并修正现有环向磁场强度上限。
2023-04-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraining Protoplanetary Disk Winds from Forbidden Line Profiles with Simulation-based Inference
本研究提出基于模拟的推断技术,用于从原行星盘禁线轮廓中无先验假设地恢复风模型参数,并在无噪声模拟光谱中验证其准确性。
2024-03-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraining protoplanetary disc mass using the GI wiggle
系外行星形成于原行星吸积盘中。原行星盘的总质量是最基本的参数,因为它决定了行星形成的质量预算。虽然阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的观测大大增加了我们对这些盘的了解,但原行星盘的总质量仍然难以测量。如果一个盘有足够的质量($\gtrsim$ 10\%的主恒星质量),它可以激发引力不稳定性(GI)。最近,人们发现GI会留下其存在的运动学印记,称为“GI摆动”。“在这项工作中,我们使用数值模拟来经验性地确定摆动幅度与宿主盘星质量比之间的近似线性关系,并表明利用ALMA的空间和光谱能力可以测量幅度。因此,这些测量可以用来限制盘星质量比。
2021-11-30 astro-ph.EP
A JWST inventory of protoplanetary disk ices: The edge-on protoplanetary disk HH 48 NE, seen with the Ice Age ERS program
JWST首次在原行星盘HH 48 NE中探测到¹³CO₂冰,揭示了主要冰成分的空间分布与丰度异常,表明CO₂柱密度远超直接推断值,并发现CO冰异常存在于高温区域。
2023-09-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Bridging the gap: consistent modeling of protoplanetary disk heating and gap formation by planet-induced spiral shocks
Department of Earth and Planetary Sciences, Institute of Science Tokyo(东京科学大学地球行星科学系);Division of Liberal Arts, Kogakuin University(工学院大学人文学部)
本研究通过自洽模型统一行星诱导螺旋激波导致的盘加热与间隙形成,揭示巨行星对邻近行星和行星esimal分布的影响。
2026-01-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Effects of dust feedback on vortices in protoplanetary disks
我们进行了二维高分辨率模拟研究尘埃反馈对大质量行星在原行星盘中诱导的涡旋演化的影响。考虑了不同的初始尘埃与气盘表面密度比($0.001$ -$0.01$)和尘埃颗粒尺寸(斯托克斯数$4\times10^{-4}$ - $0.16$)。我们发现,当尘埃颗粒向内迁移时,漩涡在收集它们方面非常有效。当尘埃密度变得与涡旋内的气体密度相当时,动力学不稳定性被激发,它改变了相干涡度模式并破坏了涡旋。初始尘气密度比越大,粉尘颗粒越大,粉尘反馈作用越强。因此,我们发现,磁盘涡寿命可以减少到一个因素的10。我们讨论了我们的研究结果的生存性的旋涡在原行星盘和行星形成的影响。
2014-10-15 astro-ph.EP
Rossby wave instability at dead zone boundaries in 3D resistive magnetohydrodynamical global models of protoplanetary disks
在原行星盘中,磁旋转活跃区和磁旋转死区之间的过渡区容易通过Rossby波不稳定性(RWI)激发涡旋。然而,唯一的数值证据来自α盘模型,其中没有遵循磁场演化,湍流的影响由拉普拉斯粘度参数化。我们的目标是建立在过渡的三维连续磁流体动力学模型的流动现象。我们通过电阻率的急剧跳变来模拟过渡,正如预期的那样,在内部死区边界,使用ECONDO代码来模拟流动。我们发现,涡很容易激发在过渡的死侧。我们测量的质量吸积率发现相似的雷诺应力水平的死区和活动区,在$α\approx 10^{-2}$水平。涡流位于压力最大值处,不会迁移,一直持续到模拟结束。活动区中的压力最大值也会触发RWI。磁化涡旋的结果应该被破坏的寄生磁椭圆不稳定性,但它存在于高分辨率。这表明,无论是寄生模式仍然是数字阻尼,或RWI提供的涡比他们可以摧毁it. We得出结论,在原行星盘的内部区域的活动区和死区之间的电阻过渡,如果足够尖锐,确实可以通过RWI激发涡。我们的研究结果提供了信任以前的作品,依赖于α-磁盘近似,并警告不要使用过度减少的方位角覆盖建模这种过渡。
2012-06-25 astro-ph.EP
Dynamical Impacts of Accretion Streamers on Protoplanetary Disks
Seoul National University(首尔大学);University of Florida(佛罗里达大学)
本研究通过三维流体动力学模拟,揭示了吸积流对原行星盘结构演化的显著影响,包括激发全局偏心率、产生可观测的动力学特征,并可能作为行星形成的重要驱动因素。
2026-09-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
JWST imaging of edge-on protoplanetary disks. III. Drastic morphological transformation across the mid-infrared in Oph163131
本文利用JWST多波段成像揭示侧向原行星盘Oph163131在中红外波段发生剧烈形态转变,中心致密源被解释为恒星和内盘热辐射的逐步传播,暗带变薄则表明盘表面缺乏大于1微米的尘埃颗粒。
2024-09-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Global Spiral Density Wave Modes in Protoplanetary Disks: Morphology of Spiral Arms
我们分析了在极薄的,非粘性的,自引力的原行星盘中由引力不稳定性产生的双臂全球螺旋密度波模式,以了解旋臂形态(螺距角$α$和振幅)对各种盘条件的依赖性。由此产生的螺旋密度波模式的形态非常相似的观测。它们的俯仰角和图案速度对所采用的边界条件不敏感。在相同的条件下,高斯圆盘比幂律圆盘呈现出更紧密的螺旋缠绕(更小的螺距角)。我们发现,在一个固定的盘星质量比($M_d/M_*$),俯仰角的平均Toomre的稳定性参数($\overline Q$)或平均磁盘的纵横比($\overline h$)增加。对于给定的$\overline Q$,具有较高$M_d/M_*$的密度波模式具有较大的俯仰角,而对于给定的$\overline h$,行为相反。俯仰角和盘属性之间的相互依赖性可以粗略地近似为$α\propto c_s^2/M_d$,其中$c_s$是声速。我们的引力不稳定性激发的螺旋密度波可以与行星发射的螺旋相区别:(1)大质量冷盘的螺旋螺距角随半径下降,而小质量热盘的螺旋螺距角随半径上升;(2)螺旋振幅的轮廓呈现出几个凹陷和隆起。我们提出引力不稳定性激发的密度波可以作为一种替代方案来解释所观察到的自引力原行星盘中的螺旋臂。
2020-11-10 astro-ph.EP astro-ph.GA
An M Dwarf Companion and Its Induced Spiral Arms in the HD 100453 Protoplanetary Disk
最近的VLT/SPHERE近红外成像观测显示,在大约1.7太阳质量的赫比格恒星HD 100453周围的原行星盘中有两个旋转对称性接近m=2的螺旋臂。一颗质量约为0.3太阳质量M的矮星伴星HD 100453 B也被发现,距离主星约120天文单位。在这封信中,我们进行流体动力学和辐射转移模拟检查的HD 100453磁盘的散射光形态的同伴扰动的圆形和共面轨道。我们发现,同伴截断磁盘在~45 AU的散射光图像,并激发两个螺旋臂在剩余的(circumprimary)磁盘与近m=2旋转对称。无论是截断盘的大小和螺旋的形态都与SPHERE在Y,J,H和K1波段的观测结果非常一致,这表明M矮伴星确实是观测到的双螺旋臂图案的原因。我们的模型表明,磁盘是接近面对(倾角~5度),整个磁盘的同伴系统在天空中逆时针旋转。HD 100453的观测以及我们的建模工作表明,近红外散射光图像中的双螺旋臂图案可以由同伴产生,并支持未来的观测,以确定负责MWC 758和SAO 206462系统中观察到的手臂的同伴。
2015-12-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Low mass planets in protoplanetary disks with net vertical magnetic fields: the Planetary Wake and Gap Opening
采用非分层局部剪切盒近似的三维数值模拟方法,研究了在净垂直磁场作用下,低质量行星在气态原行星盘中的尾迹和间隙打开,该磁场通过磁旋转不稳定性(MRI)驱动磁流体动力学(MHD)湍流.尾流,这是激发的行星,是由类似于在无粘性流体动力(HD)磁盘尾流阻尼冲击阻尼。冲击阻尼的角动量沉积打开了MHD湍流磁盘和无粘HD磁盘的差距,即使是低质量的行星,在矛盾的“热标准”的差距开放。为了测试“粘性标准”,我们比较了MRI湍流磁盘中的间隙特性,在粘性HD磁盘具有相同的应力,并发现,相同的质量的行星打开一个显着更深,更宽的净垂直通量磁流体磁盘的间隙比粘性HD磁盘。这种差异是由于磁场有效传输到MRI磁盘中的间隙区域,导致间隙内的有效α更大。因此,在间隙上,麦克斯韦应力分布比间隙密度分布更平滑,并且需要更深的间隙以使麦克斯韦应力梯度平衡行星扭矩密度。我们还证实了MHD磁盘中靠近行星的大的多余扭矩,并发现MRI产生的长寿命密度特征(称为带状流)可以影响行星迁移。与以往的净环向磁通/零磁通MHD模拟结果的比较表明,磁场的几何形状在间隙打开过程中起着重要的作用。总体而言,我们的研究结果表明,在现实的原行星盘中,低质量行星通常会产生间隙,并警告使用恒定的α粘度来模拟原行星盘中的间隙。
2013-02-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spiral Density Waves in a Young Protoplanetary Disk
引力有望激发原行星盘中的螺旋密度波,原行星盘是围绕年轻恒星运行的气体和尘埃盘。然而,以前的观测显示螺旋结构无法探测磁盘中平面,大部分质量集中在那里,行星形成发生。利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列,我们在年轻恒星伊莱亚斯2-27周围的原行星盘中探测到一对对称的螺旋臂。臂延伸到磁盘外部区域,并可向下追踪到中平面。这些毫米波观测还揭示了比螺旋臂更接近恒星的发射间隙。我们认为,所观察到的螺旋线跟踪冲击的螺旋密度波在这个年轻的磁盘的中平面。
2016-10-17 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
A Simple Time-Dependent Method for Calculating Spirals: Applications to Eccentric Planets in Protoplanetary discs
原行星盘中的螺旋已经被用来定位盘中潜在的行星。由于只有螺旋形从圆形轨道摄动是已知的,大多数以前的作品假设行星是在一个圆形轨道。我们发展了一个简单的半解析方法来计算由偏心行星发射的螺旋线的形状。我们假设行星在其轨道上发射小波,这些传播小波的波前形成螺旋。从这个简单的方法得到的螺旋形状与数值模拟非常吻合。由偏心行星激发的螺旋线可以脱离行星,分叉,甚至交叉,都是用这种简单的方法复制的。螺旋的分叉点对应于当行星的径向速度达到圆盘的声速时发出的小波。多个螺旋可以由偏心行星激发(当$e\gtrsim0.2$时多于5个螺旋)。螺旋角和图案速度在不同螺旋之间是不同的,并且可以在一个螺旋上显著变化。由大质量偏心行星发射的螺旋尾迹变陡为螺旋激波,螺旋激波的交叉导致螺旋扭曲或断裂。在质量相同的情况下,一个更偏心的行星会发射更弱的螺旋,并在很长一段时间内产生更浅的间隙。观测到的一些螺旋的异常大/小的螺距角,不规则的多个螺旋,以及不同螺旋之间的不同模式速度可能表明在原行星盘中存在偏心扰动。
2021-12-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
Near-infrared Accretion Signatures from the Circumbinary Planetary Mass Companion Delorme 1 (AB)b
来自褐矮星和原行星伴星的吸积特征为正在进行的行星形成提供了证据,吸积的亚恒星物体为研究控制形成和吸积过程的天体物理机制提供了新的途径。Delorme 1(AB)b是最近发现的一颗质量约为30- 4500万年的环联星伴星,具有强的H $α$发射。这表明正在进行的吸积从一个环行星盘,有点令人惊讶的典型气体盘分散的时间尺度为5-10百万年。在这里,我们提出了第一个近红外探测的吸积从同伴在Pa $β$,Pa $γ$和Br $γ$发射线从SOAR/TripleSpec 4.1,确认和进一步告知其吸积性质。伴星显示出强的谱线发射,$L_{line} \approx 1-6 \times 10^{-8}~L_\odot$跨越谱线和历元,而双星主系统没有显示出近红外氢谱线发射($L_{line} <0.32-11\times10^{-7}\ L_\odot$)。观测到的近红外氢线比更一致的行星吸积冲击比当地线激发模型通常用于解释恒星磁层吸积。使用行星吸积激波模型,我们得到的质量吸积率估计$\dot{M}_{\mathrm{pla}}\sim3$ -$4\times 10^{-8}\ M_\mathrm{J}$年$^{-1}$,略高于预期的标准恒星形成的范例。Delorme 1(AB)b的高吸积率可能更符合通过盘碎片形成。Delorme 1(AB)b是第一颗具有清晰(S/N $\sim$ 5)近红外…
2022-08-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
High-Eccentricity Migration with Disk-Induced Spin-Orbit Misalignment: a Preference for Perpendicular Hot Jupiters
高离心率迁移是许多观测到的热彗星的可能形成机制,特别是那些恒星自转轴和行星轨道角动量轴之间有很大偏差的热彗星。在高偏心率迁移的一个版本中,倾斜的恒星伴星激发了冷木星的冯齐佩尔-利多夫-科扎伊(ZLK)偏心率振荡,潮汐耗散导致行星的轨道收缩和圆形化。在整个过程中,恒星的自旋可以混乱地演变,导致高度失调的热彗星。以前对这种迁移机制的人口研究假设,当伴星开始引起ZLK振荡时,恒星的自旋与行星轨道角动量对齐。然而,在双星伴星存在的情况下,恒星的双折射率可能会在其原行星盘消散的过程中被显著激发。我们计算了恒星在原行星盘阶段产生的密度,并使用这些进行更新的ZLK驱动的高偏心率迁移的人口合成。我们发现,由此产生的结晶度分布的HJ系统主要是逆行与90 $^\circ$附近的宽峰。我们获得的分布与最近观察到的靠近其宿主恒星的垂直行星的优势有着有趣的相似之处。
2022-11-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
First detection of HDO ice in a protoplanetary disk
Friedrich Schiller University Jena(耶拿弗里德里希·席勒大学);Max Planck Institute for Astronomy(马克斯·普朗克天文学研究所);NASA Ames Research Center(美国宇航局艾姆斯研究中心);National Astronomical Observatory of Japan, National Institutes of Natural Sciences (NINS)(日本国立天文台,国立自然科学研究院);Leiden University(莱顿大学)
利用JWST/NIRSpec在猎户座星云团边缘盘132-1832中首次探测到HDO冰,并给出HDO/H₂O比的上限,表明盘内冰处理效率高。
2026-06-09 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.chem-ph
Multi dust species inner rim in magnetized protoplanetary disks
本文通过构建多尘埃辐射磁化内边缘模型,研究高难熔尘埃物种和磁场对原行星盘内边缘结构及辐射的影响,发现中等磁场模型与近红外干涉观测拟合最佳,并指出多尘埃模型在 H 波段仍缺乏近红外辐射。
2025-08-06 astro-ph.EP
Coevolution of Binaries and Gaseous Discs
$\it Kepler$最近发现的环双星行星对当代的行星形成模型提出了质疑。要了解这些行星是如何形成的,需要描述它们的形成环境,环联星的原行星盘,以及盘和联星如何相互作用和变化。中央双星激发周围原行星盘的共振,驱动双星轨道要素和盘的演化。为了探索这些相互作用如何影响二进制偏心率和盘结构的演变,N体光滑粒子流体动力学(SPH)模拟的气体原行星盘周围的二进制开普勒38的基础上运行的$10^4$二进制周期的几个初始的二进制偏心率。我们发现,近圆双星弱耦合到光盘通过参数不稳定性和激发光盘偏心增长。偏心双星强烈耦合到磁盘造成偏心增长的磁盘和二进制。足够偏心的双星,强烈耦合到磁盘周围的磁盘开发的$m = 1$螺旋波发射的1:3偏心外林德布拉德共振(EOLR),对应于对齐的气体粒子经度的近星点。所有系统显示二进制半长轴衰减由于耗散的粘性盘。
2016-10-19 astro-ph.EP
Ring Formation in Protoplanetary Disks Driven by an Eccentric Instability
我们发现,在一定的条件下,原行星盘可以自发地产生多个,同心的气体环没有嵌入行星通过偏心冷却不稳定性。使用线性理论和非线性流体力学模拟,我们表明,各种背景状态可能会捕获一个缓慢的进动,单臂螺旋模式,变得不稳定时,引力稳定的磁盘迅速冷却。激发这个螺旋所需的角动量是以不均匀的质量传输为代价的,这通常会导致多个环。例如,一个长期的流体动力学模拟展示了四个长寿命的轴对称气体环。我们用线性理论从第一性原理验证了不稳定性演化和环形成机制,结果与模拟结果吻合得很好。被困在这些环中的尘埃可能会产生与观测到的圆盘一致的可观测特征。此外,当不稳定性饱和时,直接检测偏心气体运动是可能的,并且在以后的时间内在环中剩余的任何残余偏心度也可以提供这种机制的直接观测证据。
2021-02-03 astro-ph.EP
Chandra-JWST Probing the Effects of Moderate X-Ray Superflares on Protoplanetary Disks
Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Center for Exoplanets and Habitable Worlds(系外行星与宜居世界中心)
该研究利用Chandra与JWST协同观测,发现中等X射线超级耀斑会影响原行星盘的红外光谱特征,为探究恒星星磁活动对行星形成环境的作用提供了观测依据。
2026-10-15 astro-ph.EP astro-ph.SR hep-ph
Dynamical detection of a companion driving a spiral arm in a protoplanetary disk
本文通过SPHERE对HD 100453的多历元观测,首次直接证实原行星盘旋臂由偏心伴星轨道运动驱动,并提出利用旋臂图样运动搜寻高对比度成像仪无法探测的隐藏行星。
2023-06-17 astro-ph.EP
Ultraharmonics and Secondary Spiral Wakes Induced by a Planet
研究了原行星盘对轨道行星的超谐响应。我们发现,多臂螺旋结构可以激发的高阶强迫由于非线性模式耦合。特别地,具有小方位波数$(m\sim 2)$的气体响应的优先激发是线性波之间的模式耦合的直接结果。在一个行星的潜力,多个傅立叶分量的存在是一个独特的功能相比,以前的研究中的背景下,螺旋星系,这原来是至关重要的超谐波的产生。这一分析可能有助于理解大质量行星激发的螺旋结构的一些结果。
2016-04-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
JWST Imaging of Edge-on Protoplanetary Disks. IV. Mid-infrared Dust Scattering in the HH 30 disk
研究结合JWST、HST与ALMA多波段成像及辐射转移模拟,揭示HH 30侧视原行星盘中不同尺寸尘埃的垂直分离,并首次测得中红外喷流发射结自行。
2025-01-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Feasibility of detecting and characterizing embedded low-mass giant planets in gaps in the VIS/NIR wavelength range
可见光和近红外(VIS/NIR)的高对比度成像揭示了星周盘(CSD)中存在大量的子结构。最常观察到的子结构之一是同心间隙,可能暗示嵌入形成行星的存在。然而,它们的直接检测是罕见的,因此关于大多数间隙特征的起源的模糊性仍然存在。本研究的目的是研究高对比度VIS/NIR成像直接探测和表征间隙中低质量巨行星的能力。为此,制作了一个原行星盘模型网格。这些模型包括一颗中央金牛座T星,周围环绕着一颗表面为CSD的吸积行星,行星本身被一个环行星盘(CPD)包围,并留下一个缺口。我们使用Monte Carlo辐射转移代码Mol 3D生成温度分布和合成观测。基于这些模拟,我们测量了行星及其CPD对对比度曲线的影响,并量化了观测波长和五个关键参数对确定的信号强度的影响。然后,我们应用我们的结果的检测标准,并评估的SPHERE/VLT的嵌入式行星的检测能力。我们发现,一部分的调查参数空间包括可检测的行星,我们阐述了非检测的影响。此外,我们分析了潜在的损失的有价值的信息,通过使用一个太小的冠状面具。然而,我们认为这一结果不太可能。最后,在VIS/NIR中,我们确定了行星和盘的每个研究的基本属性,最有希望的观测波长,使我们能够区分不同的基本参数值。我们发现,探测能力和表征往往受益于不同的观察波长。
2022-03-07 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR