Fomalhaut 内碎屑盘的干涉测量研究 II. Keck Nuller 中红外观测

我们报告了使用 Keck 干涉仪零位仪 (KIN) 获得的 Fomalhaut 高对比度中红外观测结果，显示出一个略高于恒星光球层预期水平的小型已分辨超额辐射。测得的零位超额辐射在 8 至 11 微米之间的平均值为 0.35% +/- 0.10%，并从 8 微米增加到 13 微米。鉴于该仪器视场较小，这一微量超额辐射的来源必须位于距 Fomalhaut 2AU 以内。这一结果让人联想到之前的 VLTI K 波段观测，后者暗示存在约 0.88% 的超额辐射，并认为来自距 Fomalhaut 6AU 以内的热尘埃颗粒的热发射是最合理的解释。使用参数化二维辐射转移代码和贝叶斯分析，我们检验了不同的尘埃盘结构以同时重现近红外和中红外数据。虽然这不是对 Fomalhaut 热超额辐射的最终解释，但我们的模型表明，最可能的内部几 AU 盘几何结构由双组分结构组成，包含两个不同且空间分离的颗粒群。2 至 11 微米的数据与一个内部热环一致，该环由非常小（约 10 至 300 nm）的富碳颗粒组成，集中在 0.1AU 附近。第二组尘埃群由较大的颗粒（尺寸为几微米到几十微米）组成，位于更外侧的较冷区域，那里普通的天文硅酸盐可以存活，其内边缘约为 1AU。从动力学角度来看，亚微米级颗粒内部聚集的存在令人惊讶，因为这些颗粒本应在几年内被辐射压排出内行星系统。这可能指向某种异常的补充率（例如，许多来自外部储库的掠射彗星），或者存在某种制动机制阻止颗粒向外移动。