原行星盘吸积率与尘埃质量之间相关性的尘埃起源

最近的观测揭示了原行星盘的吸积率（由紫外连续谱超出测得）与由亚毫米连续谱观测推断出的盘质量之间存在相关性。虽然黏性演化模型预言了这种相关性，但其预言值与来自 Lupus 和 Upper Scorpius 恒星形成区的数据存在张力；例如，它们低估了吸积率的弥散程度，尤其是在较年老的区域中。本文认为，由于亚毫米观测示踪的是盘的尘埃，通过显式建模尘埃颗粒的生长、演化与辐射，我们可以更好地理解这一相关性。我们表明，对于湍流黏滞系数 $\alpha \lesssim 10^{-3}$ 的情况，尘埃因径向漂移而从盘中耗尽意味着我们可以重现 Lupus 和 Upper Sco 数据集中所见的质量与吸积率范围。该模型的一个后果是，在给定尘埃质量下吸积率的上边界不随区域年龄演化。此外，我们发现内部光致蒸发对于产生观测到的最低吸积率是必要的。为了在盘消散时复现正确的尘埃质量，我们倾向于对大多数源采用相对较低的蒸发率 $\lesssim 10^{-9}~M_{\odot}~\mathrm{yr^{-1}}$，但无法区分 EUV 或 X 射线驱动的风。少数源（尤其在 Lupus 中）显示出比我们模型预言更高的质量，这可能是尘埃性质变化或子结构中诱导的尘埃捕获的证据。