搜寻原行星盘的中红外分子氢发射
摘要
我们利用 ESO-VLT 的高分辨率中红外光谱仪 VISIR，观测了 Herbig Ae/Be 星 UX Ori、HD 34282、HD 100453、HD 101412、HD 104237 和 HD 142666，以及 T Tauri 星 HD 319139，并搜寻了位于 12.278 微米的 H2 0-0 S(2) 发射线和位于 17.035 微米的 H2 0-0 S(1) 发射线。所有源均未发现 H2 发射的证据。我们推导出了积分线流量和盘中光学薄暖气体质量的严格 3sigma 上限。盘中在 150 K 温度下的光学薄 H2 气体质量最多小于几个木星质量的十分之一，而在 300 K 及更高温度下的光学薄 H2 气体质量小于几个地球质量。我们将结果与 Chiang 和 Goldreich (1997, CG97) 的双层盘模型进行了比较。盘的光学薄暖气体质量上限小于盘内层中的暖气体量，但远大于表面层中的分子量气体量。我们假设 CG97 盘结构、气尘比为 100 且 Tgas = Tdust，计算了来自光学厚盘的预期热 H2 发射。典型 Herbig Ae/Be 星周围盘（在 140 pc 处为 10^-16 至 10^-17 erg/s/cm2）的预期 H2 热发射流量远低于我们观测的探测极限（5*10^-15 erg/s/cm2）。H2 发射水平对分子气体与尘埃之间热耦合的偏离非常敏感。盘表面层中气体的额外加热源可能对预期的 H2 盘发射产生重大影响。在观测源中，表面层的分子气体和尘埃并未显著偏离热耦合（Tgas/Tdust < 2），且表面层的气尘比很可能低于 1000。
引用
@article{arxiv.0710.2813,
title = {A Search for Mid-Infrared Molecular Hydrogen Emission from Protoplanetary Disks},
author = {A. Carmona and M. E van den Ancker and Th. Henning and Ya. Pavlyuchenkov and C. P. Dullemond and M. Goto and W. F-. Thi and J. Bouwman and L. B. F. M. Waters},
journal= {arXiv preprint arXiv:0710.2813},
year = {2009}
}
备注
16 pages, 9 figures, accepted by A&A. v2: typo in footnote ** corrected, v3: corrections of the A&A language editor included, typo in title of Fig. 1. corrected