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TWA 3三M矮星系统中的共面环双星原行星盘

地球与行星天体物理 2021-05-05 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

我们呈现了对TWA 3的灵敏ALMA观测,这是一个邻近的、年轻的(\sim10 Myr)层级系统,由三颗前主序M3--M4.5恒星组成。我们首次探测到来自TWA 3A周围环双星原行星盘的12{}^{12}CO与13{}^{13}CO JJ=2-1发射。我们联合拟合原行星盘速度场、恒星天体测量位置与恒星视向速度,以推断系统架构。构成紧密(P=35P=35天)偏心(e=0.63±0.01e=0.63\pm0.01)光谱双星的Aa与Ab恒星(分别为0.29±0.01M0.29\pm0.01\,M_\odot0.24±0.01M0.24\pm0.01\,M_\odot)与其环双星盘共面(错位<6< 6^{\circ},68%置信度),类似于其他短周期双星系统。由光谱能量分布模型,我们发现环双星盘内半径(rinner=0.500.75r_\mathrm{inner} = 0.50 - 0.75 au)与动力学截断的理论预言rcav/ainner3r_\mathrm{cav}/a_\mathrm{inner} \approx 3一致。第三星B的外轨道(0.40±0.28M0.40\pm0.28\,M_\odota65±18a\sim65 \pm 18 au,e=0.3±0.2e=0.3\pm0.2)不如内轨道约束得好,然而与A系统共面的轨道仍被偏好(错位<20 < 20^{\circ})。为更好理解B轨道对TWA 3A环双星盘的影响,我们进行了系统的SPH模拟,发现气体盘外边缘(router=8.5±0.2r_\mathrm{outer}=8.5\pm0.2 au)最一致于来自共面、圆或中等偏心轨道的截断,支持了联合轨道拟合的偏好。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.11875,
  title  = {A coplanar circumbinary protoplanetary disk in the TWA 3 triple M dwarf system},
  author = {Ian Czekala and Álvaro Ribas and Nicolás Cuello and Eugene Chiang and Enrique Macías and Gaspard Duchêne and Sean M. Andrews and Catherine C. Espaillat},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.11875},
  year   = {2021}
}

备注

19 pages, 9 figures, accepted to ApJ