CO 振转谱线揭示的盘间隙打开经验序列

位于 4.7 μm 附近的 CO 基频振转带是探测原行星盘行星形成区（0.01–10 AU）内分子气体存在与否及其位置的灵敏示踪物。我们对一项高分辨率光谱巡天（R ∼ 96,000，或 ∼3.2 km s⁻¹）中原行星盘的 CO 振转谱线进行了新的分析，该巡天涵盖了广泛的恒星质量和演化性质。我们发现 CO 发射起源于两个截然不同的速度分量。两个分量的线宽均与盘倾角强烈相关，符合开普勒旋转气体的预期。通过测量振动跃迁之间的谱线流量比 F_{v=2-1}/F_{v=1-0}，我们发现这两个速度分量在激发上明显不同。宽分量（FWHM = 50–200 km s⁻¹）探测的是磁层吸积半径附近约 0.05 AU 处的盘区域，该处气体温度较高（800–1500 K）。窄分量（FWHM = 10–50 km s⁻¹）探测的是 0.1–10 AU 较大半径处的盘，该处气体通常较冷（200–700 K）。CO 激发温度和轨道半径定义了一个经验温度-半径关系，在 0.05–3 AU 之间遵循指数为 -0.3±0.1 的幂律。与观测到的热木星轨道分布共空间的宽 CO 分量，在过渡盘和 Herbig Ae 盘中很少被探测到，为最内层盘的早期耗散提供了证据。3 AU 以外温度轮廓的反转被解释为在大部分已清空的内盘中由 UV 泵浦主导的区域示踪物，并可能是盘进入贫气体碎片阶段之前的最后阶段特征。