Перенос излучения и эволюция пыли в протопланетных дисках тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.03.02, кандидат физико-математических наук Акимкин, Виталий Викторович

• Акимкин, Виталий Викторович
• кандидат физико-математических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Акимкин, Виталий Викторович

Введение

Глава 1. Физико-химическое моделирование протопланетных дисков.

1.1. Модели структуры протопланетных дисков

1.1.1. Выбор и обоснование принятых методик исследований

1.2. Модель протопланетного диска

1.2.1. Определение температуры пыли и поля излучения

1.2.2. Определение температуры газа и его молекулярного состава

1.2.3. Моделирование эволюции пыли

1.2.4. Вертикальное распределение плотности.

1.2.5. Программный комплекс ANDES.

1.3. Ускоренный алгоритм расчета тепловой структуры

1.3.1. Моментные уравнения переноса для ИК-излучения

1.3.2. Уравнение баланса энергии и функции нагрева

1.3.3. Решение системы уравнений для тепловой структуры

1.4. Тестирование алгоритмов.

1.4.1. Тестирование алгоритма расчета переноса излучения

1.4.2. Тестирование алгоритма расчета вертикальной структуры

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Перенос излучения и эволюция пыли в протопланетных дисках»

Актуальность работы

Последние результаты поиска внесолнечных планет уверенно указывают, что планеты повсеместны в Галактике. Их обнаруживают как у звезд [1], так и изолированно от них [2]. Само наличие хотя бы одной планеты у звезды малой или промежуточной массы стало скорее правилом, чем исключением. К началу 2013 г. различными методиками открыто более 800 планет (см. http://exoplanet.eu), и более 18000 объектов находится в списке кандидатов в планеты по данным телескопа «Кеплер» [3]. Методы лучевых скоростей, затмений и микролинзирования независимо друг от друга указывают, что вероятность наличия хотя бы одной планеты у звезды солнечного типа превышает 50% [4-7]. Этот основополагающий вывод привел к всплеску активности и в смежных областях, особенно, в исследовании естественных предшественников планетных систем — протопланетных дисков. На Рис. 1 приведена публикационная активность по данным Astrophysics Data System (http://adsabs.harvard.edu/abstractservice.html) для трех ключевых слов — «протопланетный диск», «звездообразование» и «звезда». Характерное время удвоения количества статей для самой общей категории «звезда» составляет 15 лет, что в 2 раза медленнее, чем для тематики «протопланетный диск». Это говорит не только об абсолютном, но и об относительном росте важности исследований в данной области.

Актуальность исследований протопланетных дисков связана также с развитием наблюдательной базы. Значительная доля излучения протопланетных дисков приходится на инфракрасный (ИК) и радио- диапазоны. Мощные инструменты для наблюдений в этих диапазонах появились лишь в последнее время. Еще одной причиной интереса к исследованиям протопланетных дисков, которая никогда не потеряет своей актуальности, является мировоззренt

51 Peg Spitzer Herschel ALMA star' star formation" protoplanetary disks"

10

Год

1987 1992 1997 2002 2007 2012

Рис. 1. Публикационная активность для трех ключевых слов — «протопланетный диск», «звездообразование» и «звезда» по данным ADS. На графике также приводятся характерные времена удвоения количества статей для каждой тематики и временные метки — открытие планеты возле звезды 51 Peg, начало работы телескопов «Спитцер», «Гершель» ческий аспект проблемы. Понимание происхождения планетных систем и, в конечном счете, самой жизни невозможно без понимания феномена протопла-нетных дисков.

Фундамент теории газо-пылевых дисков как областей формирования планет был заложен еще И. Кантом и П. Лапласом в 18 веке и существенно развит В. С. Сафроновым в 1960-х гг. [8]. Однако первые прямые свидетельства существования околозвездных дисков появились только в начале 1980-х гг. благодаря космическому телескопу IRAS, обнаружившему ИК-избытки в спектрах молодых звезд [9-11]. В начале 1990-х гг. с помощью космического телескопа им. Хаббла были получены первые прямые изображения пылевых дисков в области звездообразования в Орионе [12]. В этом исследовании пылевые диси ALMA. ки были обнаружены более чем у половины молодых звезд, а оценки массы дисков удовлетворяли необходимому условию образования в них планетных систем. Еще одним важным событием в становлении современной теории происхождения планетных систем стало открытие в 1995 г. первой планеты у звезды солнечного типа [13]. Существенные продвижения в наблюдательном изучении протопланетных дисков связаны с успехами космических ИК-телескопов — «Спитцер» и «Гершель», — благодаря которым получены оценки физических свойств газа и пыли в нескольких сотнях протопланетных дисков [14,15]. Основные аспекты современных исследований формирования планетных систем детально представлены, например, в работах [16-19].

Наблюдения протопланетных дисков являются сложной задачей из-за их сравнительно небольших размеров и преимущественно низких температур, однако ряд базовых фактов об их эволюции и структуре к настоящему времени установлен вполне надежно [20]. В частности, изучение протопланетных дисков в среднем ИК-диапазоне позволило определить частоту встречаемости дисков и среднее время их жизни [21]. По наблюдениям в миллиметровом диапазоне определяются массы дисков [22]. Исследование функции светимости дисков в миллиметровом диапазоне в областях звездообразования различных возрастов [23] указывает, что за ~ 2 миллиона лет субмикронные пылинки успевают вырасти до сантиметровых и более крупных. Такая временная шкала эволюции согласуется с данными ближнего и среднего ИК-диапазонов [21, 24].

Интерферометрические наблюдения позволяют исследовать не только интегральные свойства дисков, но и их структуру [25]. Для получения информации о строении протопланетных дисков в ближайших областях звездообразования необходимо разрешение лучше 1", которое сейчас доступно на интерферометрах CARMA, IRAM PdBI, SMA и ALMA. Для иллюстрации современных наблюдательных возможностей на Рис. 2 представлены доступный спектральный диапазон и разрешающая способность для ряда космических телескопов и наземных интерферометров. На данный момент пространственно разрешенные наблюдения на длинах волн от оптического диапазона до радиодиапазона в линиях молекул и в континууме получены более чем для полутора сотен протопланетных дисков (см. http://circumstellardisks.org/). Эти наблюдения позволяют накладывать более строгие ограничения на свойства пылинок, распределение плотности и общую структуру протопланетных дисков на ранних эволюционных стадиях [20]. Подобная информация является ключевой при поиске ответа на один из важнейших вопросов — даст ли конкретных диск начало новой планетной системе?

I I I—I I I м I I I I I I м 11 I I I I I I м |-1 I I—I I I м I

2015 2010 2005 d 2000 0 1

1995 1990 1985 1980

SOFIA

ACARI Spitzer

ISO

Herschel jiiii i i i I iiii■ ■ ■ ■ '

10

10

10z X[mkm]

CARMA PdBI col Щ col

10°

10

10

10° S i 9 3 ®

10 & ro о. i i i » i i

10"

10"

10

Рис. 2. Инфракрасные телескопы в плоскости «доступный спектральный диапазон - годы работы». Цветом изображен дифракционный предел на разрешающую способность. Также отмечены наземные интерферометры CARMA, IRAM PdBI и ALMA.

Мощной наблюдательной опорой как для определения характеристик конкретных протопланетных дисков [26, 27], так и для статистических исследований [28] стал ввод в строй интерферометра ALMA. Показательно, что первым объектом для наблюдений на ALMA — самом дорогостоящем наземном инструменте — стал именно протопланетный диск у звезды TW Нуа.

Несомненно, в ближайшем будущем объем данных о протопланетных дисках существенно вырастет. Интерпретация высококлассных наблюдений требует теоретического описания сопоставимого уровня. Таким образом, становится все более актуальной задача разработки комплексной модели прото-планетного диска. Разработке и применению такой модели посвящена представленная диссертационная работа.

Цель диссертационной работы состоит в

- исследовании влияния эволюции пыли на физико-химическую структуру протопланетных дисков;

- разработке методики интерпретации наблюдений в (суб) миллиметровом диапазоне с высоким пространственным разрешением;

- определении характеристик протопланетного диска СВ 26.

Для достижения поставленных целей были решены следующие задачи:

1. разработка и программная реализация метода переноса излучения в континууме для произвольных оптических толщин;

2. разработка самосогласованной модели физико-химической структуры маломассивного диска вокруг одиночной звезды с учетом переноса излучения, эволюции пыли, теплового баланса и химии газа;

3. разработка программных комплексов для построения синтетических изображений протопланетных дисков в инфракрасном и радио- диапазонах и поиска модели наилучшего соответствия для конкретных объектов на основе их пространственно разрешенных наблюдений;

4. исследование влияния ультрафиолетового (УФ) избытка в спектре родительской звезды на физическую и химическую структуру протопла-нетных дисков;

5. анализ проявления эволюции пыли в наблюдаемых параметрах диска, анализ связи между эволюцией пыли и молекулярным составом диска, выявление молекулярных индикаторов эволюции пыли;

6. апробация методики восстановления структуры протопланетных дисков и свойств пыли в них на основе наблюдений протопланетного диска СВ 26.

Научная новизна

Следующие основные результаты были получены впервые:

1. Физико-химическая модель протопланетного диска, одновременно и согласованно учитывающая детальную эволюцию пыли (коагуляцию, фрагментацию, оседание), перенос излучения в континууме, тепловой баланс газа и нестационарную химию;

2. Расчет двумерной физико-химической структуры диска с учетом эволюции пыли;

3. Сравнение отклика физической и химической структуры дисков на различные УФ-избытки с учетом эволюции пыли;

4. Список молекул — индикаторов эволюционной стадии протопланетных дисков — содержание которых существенно меняется в процессе эволюции пыли: С02, Н20, НСООН, НСН, СО;

5. Определение характеристик протопланетного диска СВ 26 на основе наблюдений с интерферометров OVRO, SMA, PdBI на трех частотах. Доказательство наличия центральной области без пыли, определение верхнего предела на размер пылинок в диске атах « 0.02 см, указывающего на раннюю стадию эволюции;

6. Исследование проблемы вырождения между структурными и тепловыми параметрами протопланетного диска СВ 26.

Научная и практическая значимость

В ходе выполнения диссертационной работы сделан новый шаг к пониманию физики протопланетных дисков и их наблюдательных проявлений. Разработанный пакет программ представляют собой комплексный инструмент для интерпретации современных высококлассных наблюдений на (суб) миллиметровых интерферометрах ALMA, SMA, PdBI, CARMA. Результаты, представленные в диссертации, опубликованы в ведущих международных и российских научных изданиях и используются исследователями из России (ИНА-САН, СПбГУ) и других стран (Института астрономии им. М. Планка, Германия; Университет Вирджинии, США).

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографии и приложения. Общий объем диссертации 142 страницы, включая 28 рисунков и 4 таблицы. Библиография включает 123 наименования.

Заключение диссертации по теме «Астрофизика, радиоастрономия», Акимкин, Виталий Викторович

Основные результаты диссертации представлены в рамках 15 докладов устных и двух постерных):

• на международных конференциях

JENAM» (Санкт-Петербург, июль 2011 г.);

Ultraviolet Universe» (Санкт-Петербург, июнь 2010 г.);

Japanese-German Colloquium «From the early universe to the évolution of life» (Heidelberg, декабрь 2011 г.);

• на всероссийских конференциях

Астрономия в эпоху информационного взрыва: результаты и проблемы» (Москва, май 2012 г.);

40-й и 41-й конференциях «Физика космоса» (Екатеринбург, февраль

2011 г., февраль 2012 г.);

Наблюдаемые проявления эволюции звезд» (НАрхыз, октябрь 2012 г.)

Научная программа миссии Миллиметрон» (Пущино, апрель 2013 г.);

• на конференциях Института астрономии РАН конкурсах молодых ученых (Москва; ноябрь 2010 г., ноябрь 2011 г., ноябрь 2012 г.);

• на астрофизических семинарах

Института астрономии РАН (Москва, октябрь 2012 г.); кафедры теоретической физики и волновых процессов ВолГУ (Волгоград, август 2011 г., сентябрь 2012 г.);

Института астрономии им. М.Планка (Heidelberg, февраль 2012 г.).

Публикации по теме диссертации

Материалы диссертации опубликованы в шести печатных работах, из них четыре статьи в рецензируемых журналах и два тезиса докладов:

1. Akimkin V. V., Zhukovska S., Semenov D., Pavlyuchenkov Y. N., Wiebe D. S., Vasyunin A. I., Birnstiel Т., Henning Th. Protoplanetary disk structure with grain evolution: the ANDES model // Astrophysical Journal. 2013. Vol. 766, 8, 24 pp.

2. Акимкин В. В., Павлюченков Я. Н., Лаунхардт Р., Бурке Т. Восстановление параметров протопланетного диска СВ 26 по наблюдательным картам в миллиметровом диапазоне // Астрономический журнал. 2012. Т. 89. №12, с. 1008-1023.

3. Pavlyuchenkov Y. N., Wiebe D. S., Akimkin V. V., Khramtsova M. S., Henning T. Stochastic grain heating and mid-infrared emission in protostellar cores // Monthly Notices Royal Astronomical Society. 2012. Vol. 421, pp. 2430-24

4. Акимкин В. В. Диагностика ранних фаз эволюции протопланетных дисков // Труды 41-й конференции «Физика космоса». Екатеринбург. 2012. с. 236.

5. Akimkin V. V., Pavlyuchenkov Y. N., Vasyunin A. I., Wiebe D. S., Kirsanova M.S., Henning T. UV-controlled physical and chemical structure of protoplanetary disks // Astronomy and Space Science. 2011. Vol. 335, pp. 33-38.

6. Акимкин В. В., Павлюченков Я. Н., Вибе Д. 3. Моделирование физико-химической структуры протопланетных дисков // Труды 40-й конференции «Физика космоса». Екатеринбург. 2011. с. 288.

Личный вклад автора

Содержание диссертации и основные положения, выносимые на защиту, отражают персональный вклад автора в опубликованные работы. Постановка задачи, обсуждение и подготовка к публикации полученных результатов проводилась совместно с соавторами. Автором лично разработаны и реализованы методы расчета переноса излучения и вертикальной структуры диска, а также метод определения базовых параметров дисков по наблюдательным картам; автор внедрил данные методы в комплексную модель физико-химической структуры протопланетного диска и проводил непосредственное моделирование.

Благодарности

Хочу выразить благодарности: своему научному руководителю Д.З. Вибе и старшему коллеге Я. Павлюченкову за позитивное мотивирование и обучение хорошему стилю; своим соавторам С. Жуковской, Д. Семенову, А. Васю-нину, М. Кирсановой, М. Храмцовой, Т. Бирнштилю, Т. Хеннингу, Р. Лаун-хардту и Т. Бурке за плодотворное сотрудничество; а также своим друзьям и соратникам по аспирантуре за поддержку, в особенности А. Бречалову и А. Федотову, за критику и взгляд со стороны.

Заключение

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Разработан и программно реализован метод расчета переноса излучения и вертикальной структуры протопланетных дисков, специально предназначенный для расчетов химических процессов.

2. Разработан программный комплекс для моделирования протопланетных дисков с самосогласованным учетом эволюции пыли, процессов излучения, химии и теплового баланса.

3. Рассчитана физико-химическая структура типичного протопланетного диска. Выявлены молекулы, особенно чувствительные к эволюции пыли: С02, Н20, НСООН, ИСК, СО.

4. Показано, что в результате роста пылевых частиц структура диска становится чувствительнее к УФ-излучению, что проявляется в более сильной зависимости поверхностной температуры и скоростей химических реакций от формы спектра в УФ-диапазоне.

5. Разработан и реализован метод определения базовых параметров протопланетных дисков по наблюдательным картам в (суб)миллиметровом диапазоне.

6. Определены параметры протопланетного диска СВ 26. Доказано существование большой (радиусом около 40 а.е.) внутренней области, свободной от пыли. Показано, что диск СВ 26 находится на самой ранней стадии эволюции, и максимальный размер пылинок в нем не превышает 0.02 см.

Апробация работы

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Акимкин, Виталий Викторович, 2013 год

1. Batalha N. M., Rowe J. F., Bryson S. T. et al. Planetary Candidates Observed by Kepler. 1.I. Analysis of the First 16 Months of Data // Astrophys. J. Suppl. 2013. Vol. 204. P. 24.

2. Sumi T., Kamiya K., Bennett D. P. et al. Unbound or distant planetary mass population detected by gravitational microlensing // Nature. 2011. Vol. 473. Pp. 349-352.

3. Tenenbaum P., Jenkins J. M., Seader S. et al. Detection of Potential Transit Signals in the First Twelve Quarters of Kepler Mission Data // ArXiv e-prints. 2012. arXiv:astro-ph.EP/1212.2915.

4. Mayor M., Marmier M., Lovis C. et al. The HARPS search for southern extra-solar planets XXXIV. Occurrence, mass distribution and orbital properties of super-Earths and Neptune-mass planets // ArXiv e-prints. 2011. arXiv:astro-ph.EP/l 109.2497.

5. Chiang E., Laughlin G. The Minimum-Mass Extrasolar Nebula: In-Si-tu Formation of Close-In Super-Earths // ArXiv e-prints. 2012. arX-iv:astro-ph.EP/1211.1673.

6. Cassan A., Kubas D., Beaulieu J.-P. et al. One or more bound planets per Milky Way star from microlensing observations // Nature. 2012. Vol. 481. Pp. 167-169.

7. Figueira P., Marmier M., Boue G. et al. Comparing HARPS and Kepler surveys. The alignment of multiple-planet systems // Astron. and Astrophys. 2012. Vol. 541. P. A139.

8. Сафронов В. С. Эволюция допланетного облака и образование Земли и планет. М.: Наука, 1969. 244 с.

9. Smith В. A., Terrile R. J. A circumstellar disk around Beta Pictoris // Science. 1984. Vol. 226. Pp. 1421-1424.

10. Beichman C. A. The infrared universe revealed by IRAS // Astrophysical Letters and Communications. 1988. Vol. 27. Pp. 67-88.

11. Rucinski S. M. IRAS observations of T Tauri and post-T Tauri stars // Astron. J. 1985. Vol. 90. Pp. 2321-2330.

12. O'dell C. R., Wen Z. Postrefurbishment mission Hubble Space Telescope images of the core of the Orion Nebula: Proplyds, Herbig-Haro objects, and measurements of a circumstellar disk // Astrophys. J. 1994. Vol. 436. Pp. 194-202.

13. Mayor M., Queloz D. A Jupiter-mass companion to a solar-type star // Nature. 1995. Vol. 378. Pp. 355-359.

14. Furlan E., Hartmann L., Calvet N. et al. A Survey and Analysis of Spitzer Infrared Spectrograph Spectra of T Tauri Stars in Taurus // Astrophys. J. Suppl. 2006. Vol. 165. Pp. 568-605.

15. Pinte C., Woitke P., Menard F. et al. The Herschel view of GAS in Protoplan-etary Systems (GASPS). First comparisons with a large grid of models // Astron. and Astrophys. 2010. Vol. 518. P. L126.

16. Armitage P. J. Astrophysics of Planet Formation. Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2009.

17. Зеленый JI. M., Захаров А. В., Ксанфомалити JI. В. Исследования

18. Солнечной системы: состояние и перспективы // Успехи физических наук. 2009. Т. 179, № 10, С. 1118-1140.

19. Маров М., Колесниченко А., Макалкин А. От протосолнечного облака к планетной системе: Модель ранней эволюции газопылевого диска // Проблемы зарождения и эволюции биосферы / Ред. Галимова Э.М. М.: "Либроком", 2008. С. 223-275.

20. Williams J. P., Cieza L. A. Protoplanetary Disks and Their Evolution // An. Rev. Astron. Astrophys. 2011. Vol. 49. Pp. 67-117.

21. Mamajek E. E. Initial Conditions of Planet Formation: Lifetimes of Primordial Disks // American Institute of Physics Conference Series / Ed. by T. Usuda, M. Tamura, M. Ishii. Vol. 1158 of American Institute of Physics Conference Series. 2009. Pp. 3-10.

22. Mann R. K., Williams J. P. A Submillimeter Array Survey of Protoplanetary Disks in the Orion Nebula Cluster // Astrophys. J. 2010. Vol. 725. Pp. 430-442.

23. Williams J. P. Astronomical evidence for the rapid growth of millimeter-sized particles in protoplanetary disks // Meteoritics and Planetary Science. 2012. Vol. 47. Pp. 1915-1921.

24. Hernandez J., Calvet N., Briceno C. et al. Spitzer Observations of the Orion OBI Association: Disk Census in the Low-Mass Stars // Astrophys. J. 2007. Vol. 671. Pp. 1784-1799.

25. Sauter J., Wolf S. Observing dust settling and coagulation in circumstel-lar discs. Selected constraints from high resolution imaging // Astron. and Astrophys. 2011. Vol. 527. P. A27.

26. Kwon W., Looney L. W., Mundy L. G. Resolving the Circumstellar Disk of HL Tauri at Millimeter Wavelengths // Astrophys. J. 2011. Vol. 741. P. 3.

27. Madlener D., Wolf S., Dutrey A., Guilloteau S. The circumstellar disk of HH 30. Searching for signs of disk evolution with multi-wavelength modeling // Astron. and Astrophys. 2012. Vol. 543. P. A81.

28. Andrews S. M., Williams J. P. Circumstellar Dust Disks in Taurus-Auriga: The Submillimeter Perspective // Astrophys. J. 2005. Vol. 631. Pp. 1134-1160.

29. McKee C. F., Ostriker E. C. Theory of Star Formation // An. Rev. Astron. Astrophys. 2007. Vol. 45. Pp. 565-687.

30. Hueso R., Guillot T. Evolution of protoplanetary disks: constraints from DM Tauri and GM Aurigae // Astron. and Astrophys. 2005. Vol. 442. Pp. 703-725.

31. Lynden-Bell D., Pringle J. E. The evolution of viscous discs and the origin of the nebular variables. // Monthly Notices Roy. Astron. Soc. 1974. Vol. 168. Pp. 603-637.

32. Armitage P. J. Dynamics of Protoplanetary Disks // An. Rev. Astron. Astrophys. 2011. Vol. 49. Pp. 195-236.

33. Тутуков А. В., Павлюченков Я. H. Модели астрофизических диффузионных декреационно-аккреционных дисков // Астрон. Ж. 2004. Т.81. С.881-894.

34. Haisch K. E., Jr., Lada E. A., Lada C. J. Disk Frequencies and Lifetimes in Young Clusters // Astrophys. J. Let. 2001. Vol. 553. Pp. L153-L156.

35. Pollack J. B., Hubickyj 0., Bodenheimer P. et al. Formation of the Giant Planets by Concurrent Accretion of Solids and Gas // Icarus. 1996. Vol. 124. Pp. 62-85.

36. Janson M., Bonavita M., Klahr H., Lafrenière D. How do Most Planets Form? Constraints on Disk Instability from Direct Imaging // Astrophys. J. 2012. Vol. 745. P. 4.

37. Howard A. W., Marcy G. W., Bryson S. T. et al. Planet Occurrence within 0.25 AU of Solar-type Stars from Kepler // Astrophys. J. Suppl. 2012. Vol. 201. P. 15.

38. McClure M. K., Furlan E., Manoj P. et al. The Evolutionary State of the Pre-main Sequence Population in Ophiuchus: A Large Infrared Spectrograph Survey // Astrophys. J. Suppl. 2010. Vol. 188. Pp. 75-122.

39. Evans N., Calvet N., Cieza L. et al. The Diskionary: A Glossary of Terms Commonly Used for Disks and Related Objects, First Edition // ArXiv e-prints. 2009. arXiv:astro-ph.SR/0901.1691.

40. Lada C. J., Wilking B. A. The nature of the embedded population in the Rho Ophiuchi dark cloud Mid-infrared observations // Astrophys. J. 1984. Vol. 287. Pp. 610-621.

41. Lada C.J. Star formation From OB associations to protostars / / Star Forming Regions / Ed. by M. Peimbert, J. Jugaku. Vol. 115 of IAU Symposium. 1987. Pp. 1-17.

42. Greene T. P., Wilking B. A., Andre P. et al. Further mid-infrared study of the rho Ophiuchi cloud young stellar population: Luminosities and masses of pre-main-sequence stars // Astrophys. J. 1994. Vol. 434. Pp. 614-626.

43. Andre P., Ward-Thompson D., Barsony M. Submillimeter continuum observations of Rho Ophiuchi A The candidate protostar VLA 1623 and prestellar clumps // Astrophys. J. 1993. Vol. 406. Pp. 122-141.

44. Barrado y Navascués D., Martin E. L. An Empirical Criterion to Classify T Tauri Stars and Substellar Analogs Using Low-Resolution Optical Spectroscopy // Astron. J. 2003. Vol. 126. Pp. 2997-3006.

45. Robitaille T. P., Whitney B. A., Indebetouw R. et al. Interpreting Spectral Energy Distributions from Young Stellar Objects. I. A Grid of 200,000 YSO Model SEDs // Astrophys. J. Suppl. 2006. Vol. 167. Pp. 256-285.

46. Wood K. Infrared signatures and models of circumstellar dust disks // New Astron. Reviews. 2008. Vol. 52. Pp. 145-153.

47. Dullemond C. P., Hollenbach D., Kamp I., D'Alessio P. Models of the Structure and Evolution of Protoplanetary Disks // Protostars and Planets V. 2007. Pp. 555-572. arXiv:astro-ph/0602619.

48. Shakura N. I., Sunyaev R. A. Black holes in binary systems. Observational appearance. // Astron. and Astrophys. 1973. Vol. 24. Pp. 337-355.

49. Pringle J. E. Accretion discs in astrophysics // An. Rev. Astron. Astrophys. 1981. Vol. 19. Pp. 137-162.

50. Bell K. R., Cassen P. M., Klahr H. H., Henning T. The Structure and Appearance of Protostellar Accretion Disks: Limits on Disk Flaring // Astrophys. J. 1997. Vol. 486. P. 372.

51. Chiang E. I., Goldreich P. Spectral Energy Distributions of T Tauri Stars with Passive Circumstellar Disks // Astrophys. J. 1997. Vol. 490. P. 368.

52. Men'shchikov A. B., Henning T., Fischer 0. Self-consistent Model of the Dusty Torus around HL Tauri // Astrophys. J. 1999. Vol. 519. Pp. 257-278.

53. Dullemond C. P., Dominik C. Flaring vs. self-shadowed disks: The SEDs of Herbig Ae/Be stars // Astron. and Astrophys. 2004. Vol. 417. Pp. 159-168.

54. D'Alessio P., Canto J., Cal vet N., Lizano S. Accretion Disks around Young Objects. I. The Detailed Vertical Structure // Astrophys. J. 1998. Vol. 500. P. 411.

55. Jonkheid B., Faas F. G. A., van Zadelhoff G.-J., van Dishoeck E. F. The gas temperature in flaring disks around pre-main sequence stars // Astron. and Astrophys. 2004. Vol. 428. Pp. 511-521.

56. Kamp I., Dullemond C. P. The Gas Temperature in the Surface Layers of Protoplanetary Disks // Astrophys. J. 2004. Vol. 615. Pp. 991-999.

57. Gorti U., Hollenbach D. Line Emission from Gas in Optically Thick Dust Disks around Young Stars // Astrophys. J. 2008. Vol. 683. Pp. 287-303.

58. Woitke P., Kamp I., Thi W.-F. Radiation thermo-chemical models of protoplanetary disks. I. Hydrostatic disk structure and inner rim // Astron. and Astrophys. 2009. Vol. 501. Pp. 383-406.

59. D'Alessio P., Calvet N., Hartmann L. et al. Effects of Dust Growth and Settling in T Tauri Disks // Astrophys. J. 2006. Vol. 638. Pp. 314-335.

60. Dullemond C. P., Dominik C. The effect of dust settling on the appearance of protoplanetary disks // Astron. and Astrophys. 2004. Vol. 421. Pp. 1075-1086.

61. Fogel J. K. J., Bethell T. J., Bergin E. A. et al. Chemistry of a Protoplanetary Disk with Grain Settling and Lya Radiation // Astrophys. J. 2011. Vol. 726. P. 29.

62. Aikawa Y., Nomura H. Physical and Chemical Structure of Protoplanetary Disks with Grain Growth // Astrophys. J. 2006. Vol. 642. Pp. 1152-1162.

63. Brauer F., Dullemond C. P., Henning T. Coagulation, fragmentation and radial motion of solid particles in protoplanetary disks // Astron. and Astrophys. 2008. Vol. 480. Pp. 859-877.

64. Birnstiel T., Dullemond C. P., Brauer F. Gas- and dust evolution in protoplanetary disks // Astron. and Astrophys. 2010. Vol. 513. P. A79.

65. Zsom A., Ormel C. W., Guttler C. et al. The outcome of protoplanetary dust growth: pebbles, boulders, or planetesimals? II. Introducing the bouncing barrier // Astron. and Astrophys. 2010. Vol. 513. P. A57.

66. Koerner D. W., Sargent A. I., Beckwith S. V. W. A rotating gaseous disk around the T Tauri star GM Aurigae // Icarus. 1993. Vol. 106. P. 2.

67. Guilloteau S., Dutrey A. Physical parameters of the Keplerian protoplanetary disk of DM Tauri // Astron. and Astrophys. 1998. Vol. 339. Pp. 467-476.

68. Isella A., Carpenter J. M., Sargent A. I. Structure and Evolution of Pre-main-sequence Circumstellar Disks // Astrophys. J. 2009. Vol. 701. Pp. 260-282.

69. Dullemond C. P., van Zadelhoff G. J., Natta A. Vertical structure models of T Tauri and Herbig Ae/Be disks // Astron. and Astrophys. 2002. Vol. 389. Pp. 464-474.

70. Flock M., Henning T., Klahr H. Turbulence in Weakly Ionized Protoplanetary Disks // Astrophys. J. 2012. Vol. 761. P. 95.

71. Burke J. R., Hollenbach D. J. The gas-grain interaction in the interstellar medium Thermal accommodation and trapping // Astrophys. J. 1983. Vol. 265. Pp. 223-234.

72. Schôier F. L., van der Так F. F. S., van Dishoeck E. F., Black J. H. An atomic and molecular database for analysis of submillimetre line observations // Astron. and Astrophys. 2005. Vol. 432. Pp. 369-379.

73. Vasyunin A. I., Wiebe D. S., Birnstiel T. et al. Impact of Grain Evolution on the Chemical Structure of Protoplanetary Disks // Astrophys. J. 2011. Vol. 727. P. 76.

74. Brauer F., Henning T., Dullemond C. P. Planetesimal formation near the snow line in MRI-driven turbulent protoplanetary disks // Astron. and Astrophys. 2008. Vol. 487. Pp. L1-L4.

75. Blum J., Wurm G. The Growth Mechanisms of Macroscopic Bodies in Protoplanetary Disks // An. Rev. Astron. Astrophys. 2008. Vol. 46. Pp. 21-56.

76. Михалас Д. Звездные атмосферы, часть 1. M.: Мир. 1982. 352 с.

77. Press W. H., Teukolsky S. A., Vetterling W. T., Flannery B. P. Numerical recipes in FORTRAN. The art of scientific computing. 1992.

78. Rollig M., Abel N. P., Bell T. et al. A photon dominated region code comparison study // Astron. and Astrophys. 2007. Vol. 467. Pp. 187-206.

79. Rodmann J., Henning T., Chandler C. J. et al. Large dust particles in disks around T Tauri stars // Astron. and Astrophys. 2006. Vol. 446. Pp. 211-221.

80. Lommen D., Maddison S. T., Wright C. M. et al. Large grains in discs around young stars: ATCA observations of WW Chamaeleontis, RU Lupi, and CS Chamaeleontis // Astron. and Astrophys. 2009. Vol. 495. Pp. 869-879.

81. Lommen D. J. P., van Dishoeck E. F., Wright C. M. et al. Grain growth across protoplanetary discs: 10 ¡im. silicate feature versus millimetre slope // Astron. and Astrophys. 2010. Vol. 515. Pp. A77+.

82. Ricci L., Testi L., Natta A. et al. Dust properties of protoplanetary disks in the Taurus-Auriga star forming region from millimeter wavelengths // Astron. and Astrophys. 2010. Vol. 512. Pp. A15+.

83. Melis C., Duchéne G., Chomiuk L. et al. Microwave Observations of Edge-on Protoplanetary Disks: Program Overview and First Results // Astrophys. J. Let. 2011. Vol. 739. Pp. L7+.

84. Pérez L. M., Carpenter J. M., Chandler C. J. et al. Constraints on the Radial Variation of Grain Growth in the AS 209 Circumstellar Disk // Astrophys. J. Let. 2012. Vol. 760. P. L17.

85. Guilloteau S., Dutrey A., Piétu V., Boehler Y. A dual-frequency sub-arc-second study of proto-planetary disks at mm wavelengths: first evidence for radial variations of the dust properties // Astron. and Astrophys. 2011. Vol. 529. Pp. A105+.

86. Kessler-Silacci J., Augereau J.-C., Dullemond C. P. et al. c2d Spitzer 1RS Spectra of Disks around T Tauri Stars. I. Silicate Emission and Grain Growth // Astrophys. J. 2006. Vol. 639. Pp. 275-291.

87. Furlan E., Watson D. M., McClure M. K. et al. Disk Evolution in the Three Nearby Star-forming Regions of Taurus, Chamaeleon, and Ophiuchus // Astrophys. J. 2009. Vol. 703. Pp. 1964-1983.

88. Juhâsz A., Bouwman J., Henning T. et al. Dust Evolution in Protoplanetary Disks Around Herbig Ae/Be Stars-the Spitzer View // Astrophys. J. 2010. Vol. 721. Pp. 431-455.

89. Oliveira I., Olofsson J., Pontoppidan K. M. et al. On the Evolution of Dust Mineralogy, from Protoplanetary Disks to Planetary Systems // Astrophys. J. 2011. Vol. 734. Pp. 51-+.

90. Sicilia-Aguilar A., Henning T., Dullemond C. P. et al. Dust Properties and Disk Structure of Evolved Protoplanetary Disks in Cep OB2: Grain Growth, Settling, Gas and Dust Mass, and Inside-out Evolution // Astrophys. J. 2011. Vol. 742. P. 39.

91. Mathis J. S., Rumpl W., Nordsieck K. H. The size distribution of interstellar grains // Astrophys. J. 1977. Vol. 217. Pp. 425-433.

92. D'Alessio P., Calvet N., Hartmann L. Accretion Disks around Young Objects. III. Grain Growth // Astrophys. J. 2001. Vol. 553. Pp. 321-334.

93. Fogel J. K. J., Bethell T. J., Bergin E. A. et al. Chemistry of a Protoplanetary Disk with Grain Settling and Lya Radiation // Astrophys. J. 2011. Vol. 726. Pp. 29-+.

94. Draine B. T. Photoelectric heating of interstellar gas // Astrophys. J. Suppl. 1978. Vol. 36. Pp. 595-619.97. van Dishoeck E. F., Black J. H. The excitation of interstellar C2 // Astrophys. J. 1982. Vol. 258. Pp. 533-547.

95. Najita J. R., Âdâmkovics M., Glassgold A. E. Formation of Organic Molecules and Water in Warm Disk Atmospheres // Astrophys. J. 2011. Vol. 743. P. 147.

96. Piétu V., Dutrey A., Guilloteau S. Probing the structure of protoplanetary disks: a comparative study of DM Tau, LkCa 15, and MWC 480 // Astron. and Astrophys. 2007. Vol. 467. Pp. 163-178.

97. Dutrey A., Wakelam V., Boehler Y. et al. Chemistry in disks. V. Sulfur-bearing molecules in the protoplanetary disks surrounding LkCal5, MWC480, DM Tauri, and GO Tauri // Astron. and Astrophys. 2011. Vol. 535. P. A104.

98. Chapillon E., Guilloteau S., Dutrey A. et al. Chemistry in disks. VI. CN and HCN in protoplanetary disks // Astron. and Astrophys. 2012. Vol. 537. P. A60.

99. Bergin E. A., Hogerheijde M. R., Brinch C. et al. Sensitive limits on the abundance of cold water vapor in the DM Tauri protoplanetary disk // Astron. and Astrophys. 2010. Vol. 521. P. L33.

100. Henning T., Semenov D., Guilloteau S. et al. Chemistry in Disks. III. Photochemistry and X-ray Driven Chemistry Probed by the Ethynyl Radical (CCH) in DM Tau, LkCa 15, and MWC 480 // Astrophys. J. 2010. Vol. 714. Pp. 1511-1520.

101. Ayres Т. R. StarCAT: A Catalog of Space Telescope Imaging Spectrograph Ultraviolet Echelle Spectra of Stars // Astrophys. J. Suppl. 2010. Vol. 187. Pp. 149-171.

102. Кравцова А.С., Ламзин С.А. Модели астрофизических диффузионных декреационно-аккреционных дисков // Письма в Астрон. Ж. 2003. Т.29. С.692-700.

103. Semenov D., Wiebe D., Henning Т. Reduction of chemical networks. II. Analysis of the fractional ionisation in protoplanetary discs // Astron. and Astrophys. 2004. Vol. 417. Pp. 93-106.

104. Semenov D., Wiebe D. Chemical Evolution of Turbulent Protoplanetary Disks and the Solar Nebula // Astrophys. J. Suppl. 2011. Vol. 196. P. 25.

105. Dartois E., Dutrey A., Guilloteau S. Structure of the DM Tau Outer Disk: Probing the vertical kinetic temperature gradient // Astron. and Astrophys. 2003. Vol. 399. Pp. 773-787.

106. Sauter J., Wolf S., Launhardt R. et al. The circumstellar disc in the Bok globule CB 26. Multi-wavelength observations and modelling of the dust disc and envelope // Astron. and Astrophys. 2009. Vol. 505. Pp. 1167-1182.

107. Павлюченков Я.Н., Вибе Д. 3., Фатеева A.M., Васюнина Т. С. Определение параметров массивных протозвездных облаков при помощи моделирования переноса излучения. // Астрон. Ж. 2011. Т.88. С.3-15.

108. Andrae R., Schulze-Hartung Т., Melchior P. Dos and don'ts of reduced chi-squared //ArXiv e-prints. 2010. arXiv:astro-ph.IM/1012.3754.

109. Powell M. J. D. An efficient method for finding the minimum of a function of several variables without calculating derivatives // The Computer Journal. 1964. Vol. 7. Pp. 155-162.

110. Launhardt R., Sargent A. I. A Young Protoplanetary Disk in the Bok Globule CB 26? // Astrophys. J. Let. 2001. Vol. 562. Pp. L173-L175.

111. Stecklum B., Launhardt R., Fischer 0. et al. High-Resolution Near-Infrared Observations of the Circumstellar Disk System in the Bok Globule CB 26 // Astrophys. J. 2004. Vol. 617. Pp. 418-424.

112. Launhardt R., Pavlyuchenkov Y., Gueth F. et al. Rotating molecular outflows: the young T Tauri star in CB 26 // Astron. and Astrophys. 2009. Vol. 494. Pp. 147-156.

113. Scoville N. Z., Carlstrom J. E., Chandler C. J. et al. The relational database and calibration software for the Caltech millimeter array // PASP. 1993. Vol. 105. Pp. 1482-1494.

114. Ho P. T. P., Moran J. M., Lo K. Y. The Submillimeter Array // Astrophys. J. Let. 2004. Vol. 616. Pp. L1-L6.

115. Qi C. MIR Cookbook. Cambridge: Harvard, 2005.

116. Dutrey A., Guilloteau S., Piétu V. et al. Cavities in inner disks: the GM Aurigae case // Astron. and Astrophys. 2008. Vol. 490. Pp. L15-L18.

117. Brown J. M., Blake G. A., Qi C. et al. Evidence for Dust Clearing Through Resolved Submillimeter Imaging // Astrophys. J. 2009. Vol. 704. Pp. 496-502.

118. Соболев В. В. Курс теоретической астрофизики. М.:Наука. 1975. с.21.

119. Нагирнер Д. И. Лекции по теории переноса излучения. Изд-во С.-Петерб. ун-та. 2001. с. 28.