原行星盘中 H$_2$CO 的 ALMA 巡测

H$_2$CO 是原行星盘中最丰富的有机分子之一，并可作为更复杂有机化学的前体。我们呈现了一项针对 15 个原行星盘的 H$_2$CO 的 ALMA 巡测，这些盘涵盖了不同的恒星光谱型、恒星年龄和尘埃连续辐射形态。H$_2$CO 在 13 个盘中被探测到，并在第 14 个盘中 tentative 探测到。我们发现既有中心峰状也有中心凹陷的发射形态，且一半的盘在预期的 CO 雪线位置或之外显示出环状结构。这些形态共同表明盘中 H$_2$CO 通常通过气相和 CO 冰调控的颗粒表面化学共同产生。我们为具有多个 H$_2$CO 谱线探测的四个盘提取了盘平均和方位角平均的 H$_2$CO 激发温度和柱密度。温度在 20-50K 之间，DM Tau 盘中温度更低除外。这些温度表明盘中 H$_2$CO 发射通常来自温暖分子层，并有一些来自较冷中平面的贡献。将相同的 H$_2$CO 激发温度应用于巡测中的所有盘，我们发现 H$_2$CO 柱密度跨越近三个数量级（$\sim 5 \times 10^{11} - 5 \times 10^{14} \mathrm{cm}^{-2}$）。柱密度似乎与盘大小和恒星年龄无关，但 Herbig Ae 盘可能比 T Tauri 盘具有更少的 H$_2$CO，可能由于较少的 CO 冻结。需要更多针对 Herbig Ae 盘的 H$_2$CO 观测来确认这一初步趋势，并更好地约束在行星形成过程中 H$_2$CO 和其他含氧有机物高效形成的盘条件。