碎屑盘中星子碰撞模型的限制

碎屑盘的观测通过尘埃颗粒的尺寸分布，提供了窥探系外系统中星子物理与动力学特性的窗口。特别是，热尘埃辐射的毫米波谱指数编码了颗粒尺寸分布的信息。我们对一个包含七颗邻近碎屑盘的样本在 9 mm 波长进行了新的 VLA 观测，分辨率为 3"，rms 为 $\sim5$ $\mu$Jy/beam。我们将这些与档案中 ATCA 对另外八个在 7 mm 观测的碎屑盘观测相结合，并连同文献中所有盘在（亚）毫米波长的近期观测，对毫米波谱指数进而对颗粒尺寸分布施加严格限制。分析给出了幂律颗粒尺寸分布 $n(a)\propto a^{-q}$ 斜率的加权平均 $\langle q \rangle = 3.36\pm0.02$，并存在较晚光谱型恒星 $q$ 减小的可能趋势。我们将结果与一系列碰撞级联理论模型比较，从标准自相似稳态尺寸分布（$q=3.5$）到纳入更真实物理（如替代速度分布与材料强度、辐射压导致小尘埃尺寸截断的可能性，以及特定盘的详细动力学计算的结果）的解。此类效应可导致与数据一致、且可能解释谱指数观测离散的尺寸分布。对于 AU Mic 系统，VLA 观测显示出高度变化的恒星发射成分的明确证据；这一恒星活动免除了援引小行星带存在以解释该系统先前报道的致密毫米波源的必要。