基于 ALMA 观测对 0 类原恒星 B335 中离子-中性粒子漂移速度的限制
太阳与恒星天体物理
2018-07-18 v1 星系天体物理
摘要
双极扩散可导致离子与中性粒子之间产生速度漂移。这是被提出用于使数十 au 大小的开普勒盘得以形成的非理想 MHD 效应之一。为了在观测上研究坍缩原恒星包层中的双极扩散，我们比较了由 ALMA 观测获取的 0 类原恒星 B335 中 H13CO+ (3-2) 和 C18O (2-1) 谱线示踪的气体运动学。在两条谱线中均观测到一个中心致密（约 1"-2"）成分，该成分沿垂直于外流方向延展，并沿外流方向呈现出清晰的速度梯度，最可能示踪的是内落的扁平包层。我们构建了运动学模型以拟合观测到的速度结构，并测量 B335 中 100 au 尺度上电离气体与中性气体的内落速度。在 100 au 半径处，H13CO+ 和 C18O 发射的内落速度均被测定为 0.85+/-0.2 km/s，表明在 100 au 半径处电离气体与中性气体之间的速度漂移至多为 0.3 km/s。在 B335 的 100 au 尺度上，H13CO+ 的霍尔参数估计远大于 1，因此预期 H13CO+ 会依附于磁场。我们对离子与中性粒子之间速度漂移的未探测到或上限可能表明，在该源的 100 au 尺度上磁场仍与中性主体物质保持相当好的耦合，且任何显著的场-物质退耦（若存在）可能仅发生在更小尺度上，从而导致磁通量积累并在内包层中产生高效的磁制动。然而，由于我们有限的角分辨率，无法排除内落包层中平面存在显著双极漂移的可能性。需要具有更高角分辨率（约 0.1"）的未来观测来检验这一可能性以及更小尺度上的双极扩散。
引用
@article{arxiv.1803.09893,
title = {Constraint on ion-neutral drift velocity in the Class 0 protostar B335 from ALMA observations},
author = {Hsi-Wei Yen and Bo Zhao and Patrick M. Koch and Ruben Krasnopolsky and Zhi-Yun Li and Nagayoshi Ohashi and Shigehisa Takakuwa},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.09893},
year = {2018}
}
备注
Accepted by A&A