Lupus 星原行星盘中明亮的 C2H 发射：高挥发性 C/O>1 比率
太阳与恒星天体物理
2019-10-23 v2 星系天体物理
摘要
ALMA 巡天表明，原行星盘中的 CO 发射比预期的要暗得多。因此，基于 CO 的气体质量和气/尘比比之前认为的低几个数量级。这可以解释为快速的气体消散，或者是化学演化与挥发物锁定在较大天体中导致了观测到的低 CO 通量。后一过程会导致气体中 C/O 比率升高，这可能反映在 C2H 等分子丰度的升高上。本工作的目标是利用 C2H 观测来理解低 CO 通量是由挥发物耗竭引起的，还是由快速气体消散引起的。我们展示了 Lupus 中九个源子样本的 ALMA Cycle 4 C2H 观测结果。确定了积分 C2H 发射，并将其与先前的 CO 观测和模型预测进行了比较。九个盘中有七个探测到了 C2H，其谱线发射几乎与 13CO 一样亮。所有探测结果均明显亮于观测的典型灵敏度，暗示 C2H 谱线强度存在双峰分布。与 DALI 模型相比，只有在允许一定程度的挥发性碳和氧耗竭且气体中 C/O>1 时，才能重现观测到的 C2H 通量。而气/尘比降低的模型则无法重现观测结果。我们发现 C2H 与 CN 发射线之间存在比线性更陡的相关性。这与 C2H 发射线受 C/O 变化影响比 CN 谱线更强烈这一事实有关。在 C2H 和连续谱发射中都探测到了环状结构，但与 CN 一样，它们似乎并不相连。Sz 71 在 C2H 和 CN 中均显示出环形发射，且峰值强度的位置重合。我们新的 ALMA C2H 观测支持挥发性碳和氧耗竭，而非快速气体消散，以解释大多数盘中暗淡的 CO 观测。
引用
@article{arxiv.1909.04477,
title = {Bright C2H emission in protoplanetary disks in Lupus: high volatile C/O>1 ratios},
author = {A. Miotello and S. Facchini and E. F. van Dishoeck and P. Cazzoletti and L. Testi and J. P. Williams and M. Ansdell and S. van Terwisga and N. van der Marel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.04477},
year = {2019}
}
备注
11 pages, 12 figures, accepted for publication on A&A