制动β Pic星盘中的气体

（摘要略）主序星β Pictoris拥有目前最为人熟知的 circumstellar 星盘。尽管如此，自气体被发现后，便存在一个长期悬而不决的谜题：星辉的辐射压力本应将气体吹散，但观测到的运动却与圆盘锥速旋转相符。本文寻找能够解决这一矛盾的制动机制。我们发现，所有受辐射力影响的物种都被严重电离，并通过库仑碰撞动力耦合成单一流体，从而减弱了受最强加速度影响的物种的辐射力。在太阳组成的气体中，总辐射力仍超过引力；而富碳气体则可能实现自我制动。我们还探讨了两种其他制动因子：与尘埃粒子的碰撞和中性气体。被照射电离的尘粒子带上正电的静电电位。如果尘粒子中有相当比例为碳质（平原中约10%，在更高的高度处比例更大），则离子可以被减慢，以满足观测到的速度限制。对于中性气体制动耦合离子流体，所需的最小质量约为0.03个地球质量，与观测到的氢柱密度上限相符，并且显著低于以往的估计。我们的结果支持一种场景，即金属气体由星盘中尘粒子蒸发产生，可能是在尘粒子-尘粒子碰撞期间。我们排除了气体的原始来源，但不能排除其在靠近恒星处由落下的蒸发天体产生的可能性。我们讨论了本工作对其他 debris 星盘中气体观测的意义。