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行星-宿主盘中的尘埃陷阱环: 对Elias 2-24的观测

地球与行星天体物理 2024-06-19 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

环和间隙是原始盘中最常见的亚结构形式之一。环-间隙对可能由行星在盘中开辟间隙而形成,随后在间隙后方产生局部压力最大,捕获向内漂移的尘埃颗粒,因尘埃密度增强而呈现亮环。尘埃陷阱环为固体增长提供了有前景的环境,可能通过流动不�定性实现小行星质量天体的产生。我们通过对Elias 2-24这颗行星-宿主盘的1.3 mm和3 mm ALMA观测进行分析(高空间分辨率为0.029 arcsec,对应4.0 au),提供了尘埃陷阱的证据。我们利用高空间分辨率数据表明,较大的颗粒更有效地被捕获,并对该环附近的湍流性质(8×104<αturb<0.038 \times 10^{-4} < \alpha_\mathrm{turb} < 0.03)和气-尘密度比(Σg/Σd<30\Sigma_g / \Sigma_d < 30)进行了约束。通过包含散射的边缘概率分析,我们测得整个尘埃盘质量为Mdust=13.80.5+0.7×104 MM_\mathrm{dust} = 13.8^{+0.7}_{-0.5} \times 10^{-4} \ M_\odot。我们还展示了在该拟占星轨道半径处,间隙被清除至盘中峰值 fluxes 对比度为10310^{-3}的水平。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.12819,
  title  = {A Dust-Trapping Ring in the Planet-Hosting Disk of Elias 2-24},
  author = {Adolfo S. Carvalho and Laura M. Perez and Anibal Sierra and Maria Jesus Mellado and Lynne A. Hillenbrand and Sean Andrews and Myriam Benisty and Tilman Birnstiel and John M. Carpenter and Viviana V. Guzman and Jane Huang and Andrea Isella and Nicolas Kurtovic and Luca Ricci and David J. Wilner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.12819},
  year   = {2024}
}

备注

18 pages, 12 figures, accepted to ApJ