原行星盘大样本研究：有或没有子结构下毫米波尺寸-光度关系的解释

近期对邻近原行星盘尘埃连续辐射的亚角秒分辨率巡天显示了盘尺寸与光度间的强相关性。我们旨在用简单黏性吸积盘与辐射转移计算中的气体和尘埃演化模型，解释盘 $68\%$ 有效半径（$r_{eff}$）与其连续辐射光度（$L_{mm}$）之间的（亚）毫米尺寸-光度关系(SLR)起源。我们使用含与不含行星缝的大参数网格模型（$10^{5}$ 次模拟），改变关键参数的初始条件。我们计算所有模型随时间的盘连续辐射与有效半径。通过筛选那些持续遵循 SLR 的模拟，我们可推导对模型输入参数的约束。我们确认先前结果：径向漂移区中的平滑盘模型与观测 SLR（$L_{mm}\propto r_{eff}^{2}$）相容，但仅有平滑盘不可能为现实。我们显示若行星存在，SLR 的占据更广。但它们倾向于遵循与平滑盘不同的关系，潜在意味着观测样本中存在平滑与子结构盘的混合。我们推导了强子结构盘的 SLR（$L_{mm}\propto r_{eff}^{5/4}$）。为与 SLR 相容，模型需有初始高盘质量（$\geq 2.5 \cdot 10^{-2}M_{\star}$）与低湍流参数 $\alpha$ 值（$\leq 10^{-3}$）。此外，我们发现颗粒成分与孔隙率剧烈影响盘在尺寸-光度图上的演化，其中含无定形碳的相对致密颗粒更受青睐。而且，遵循 SLR 的均匀光学厚、高反照率（$0.9$）盘无法由演化过程形成。