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碎片盘双生子中的小行星带:织女星与北落师门

地球与行星天体物理 2015-06-12 v1

摘要

织女星 (Vega) 和北落师门 (Fomalhaut) 在质量、年龄和全局碎片盘属性方面相似,因此常被称为“碎片盘双生子”。我们展示了以这两颗恒星为中心的 Spitzer 10-35 微米光谱数据,并首次在织女星附近识别出温暖的、未解析的过量辐射。利用中红外辅助测光以及远红外和亚毫米波段的分辨图像,进一步表征了织女星温暖过量的属性。织女星的温暖过量与北落师门周围发现的过量具有许多相似属性。两个温暖成分在约 30 微米以下的发射很好地描述为约 170 K 的黑体辐射。有趣的是,另外两个系统 eps Eri 和 HR 8799 使用相同方法也显示出这种未解析的温暖尘埃。这些温暖成分可能类似于太阳系的黄道尘埃云,但规模大得多。尘埃温度和亚毫米波段的 tentative 探测表明,温暖过量源于位于水冰线附近的星子环相关的尘埃,并且推测其他碎片系统中类似位置的过程也产生了此类现象。我们还回顾了织女星和北落师门周围 2 微米热过量的属性,表明造成热过量的尘埃与我们在温暖带中探测到的尘埃在空间上不相关。我们提出它可能源于被困在恒星磁场中的热纳米颗粒。最后,在所有四个系统中,温暖带与冷带之间的分离相当大,轨道比率 >~10。鉴于当前对行星天体质量的上限以及巨大的间隙,我们讨论了对其潜在行星架构的可能影响,并推测织女星和北落师门的两条带之间可能存在多颗低质量行星。

关键词

引用

@article{arxiv.1301.1331,
  title  = {Asteroid Belts in Debris Disk Twins: VEGA and FOMALHAUT},
  author = {Kate Y. L. Su and G. H. Rieke and R. Malhotra and K. R. Stapelfeldt and A. M. Hughes and A. Bonsor and D. J. Wilner and Z. Balog and D. M. Watson and M. W. Werner and K. A. Misselt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1301.1331},
  year   = {2015}
}

备注

14 pages, accepted for publication in ApJ