原行星盘分子发射与尘埃连续谱的贝叶斯分析

詹姆斯·韦伯空间望远镜上的中红外仪器探测了原行星盘内区的化学和尘埃矿物学。观测到的光谱细节空前丰富，这使得主要基于手动连续谱减法和0D平板模型的解释变得复杂。我们研究了原行星盘中气体发射的物理条件。基于MIRI光谱，我们应用了完整的贝叶斯分析，提供了尘埃和分子性质的后验分布。为此，我们引入了尘埃连续谱与气体线发射模型，一个同时描述分子线发射和尘埃连续谱且计算成本不高的模型。尘埃模型基于Juhasz等人（2009, 2010）的工作。分子发射基于LTE平板模型，但具有柱密度和温度的径向梯度。该模型通过贝叶斯分析与观测结果进行比较。我们将此模型与复杂的热化学ProDiMo模型进行基准测试，并拟合了GWLup的MIRI光谱。我们发现，从DuCKLinG反演得到的分子条件落在ProDiMo的真实值范围内。Grant等人（2023）反演得到的柱密度落在本研究所有检测分子（CO2, H2O, HCN, 和 C2H2）的反演范围内。温度也发现了类似的重叠，只有HCN的温度范围不包含先前发现的值。这种差异可能是由于与先前研究的逐步拟合相比，本研究对所有分子进行了同时拟合。有统计上显著的证据表明，与0D平板模型中假设的恒定温度和柱密度相比，H2O和CO2存在径向温度和柱密度梯度。此外，HCN和C2H2从一个具有近乎恒定条件的小区域发射。