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用ALMA约束磁流体盘风:表观旋转特征及其在HH212中的应用

太阳与恒星天体物理 2020-08-19 v1 星系天体物理 高能天体物理现象

摘要

大型毫米波干涉仪正在揭示越来越多的旋转外流,这些外流被认为示踪了磁离心盘风(MHD DWs)。然而,它们对盘吸积的影响尚未得到很好的量化。本文识别了从表观旋转特征反演MHD DW的真实发射区、磁杠杆臂和角动量通量时的系统性偏差。我们基于广泛参数范围内的自相似MHD DW构建了合成位置-速度切片,并应用了三种不同的方法来估计比角动量。我们发现,使用Anderson等人(2006)的著名关系式推断出的发射半径可能与DW的真实最外层发射半径routr_{out}显著不同。“双峰分离”和“流宽度”方法仅提供了routr_{out}的严格下限。此偏差与角分辨率无关,可达一个数量级。相比之下,“旋转曲线”方法在流被良好分辨时能给出routr_{out}的良好估计,否则给出上限。磁杠杆臂总是被低估。只有与合成预测进行比较,才能恰当地考虑所有观测效应。作为一个应用,我们展示了与HH212的ALMA观测结果的比较,分辨率从250 au到16 au,这是迄今为止对MHD DW最严格的观测检验。该比较证实了我们对双峰分离方法所预测的偏差,以及Tabone等人(2017)首次提出的大rout40 r_{out}\sim40~au和小磁杠杆臂。我们还首次推导出了一个精确的解析表达式,用于描述给定径向范围、磁杠杆臂和质量通量的MHD盘风所提取的盘角动量比例。对HH212的应用证实,MHD DWs是年轻盘中稳态角动量提取过程的重要候选机制。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.08804,
  title  = {Constraining MHD disk winds with ALMA. Apparent rotation signatures and application to HH212},
  author = {B. Tabone and S. Cabrit and G. Pineau des Forêts and J. Ferreira and A. Gusdorf and L. Podio and E. Bianchi and E. Chapillon and C. Codella and F. Gueth},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.08804},
  year   = {2020}
}

备注

Accepted for publication in A&A