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哈勃空间望远镜观测的碎片盘颜色

地球与行星天体物理 2023-04-12 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

碎片盘的多波长散射光成像可以揭示尘埃性质,包括典型大小和矿物组成。现有研究已经调查了少量个别系统,使用了各种成像仪器和滤光片,因此需要统一的比较研究来系统性地研究尘埃性质。我们通过处理日冕成像观测获得碎片盘中尘埃粒子的表面亮度,并比较尘埃的多波长反射率。对于一个已解析的碎片盘样本,我们对其诞生环的反射率性质进行了系统分析。我们利用哈勃空间望远镜上的两个日冕仪——STIS仪器(中心波长0.58 μ\mum)和NICMOS仪器(1.12 μ\mum或1.60 μ\mum)——对23个由A到M型恒星承载的碎片盘系统的可见光和近红外图像进行了处理。为了正确恢复碎片盘,我们对STIS使用了经典参考差分成像,对NICMOS采用了带前向建模的非负矩阵分解。通过将盘信号除以恒星信号以考虑内在恒星颜色效应,我们系统性地获得并比较了碎片诞生环在~90度散射角处的反射率。碎片诞生环在~90度散射角处通常呈现蓝色。随着恒星光度增加,颜色趋于更中性。一个可能的L形颜色-反照率分布表明散射体性质存在聚类。观察到的颜色趋势与尘埃粒子的预期吹出尺寸相关。颜色-反照率聚类可能表明这些系统中存在不同的尘埃种群。更详细的具有真实尘埃形态的辐射传输模型将有助于解释观测到的碎片盘颜色和颜色-反照率分布。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.04273,
  title  = {Debris Disk Color with the Hubble Space Telescope},
  author = {Bin B. Ren and Isabel Rebollido and Élodie Choquet and Wen-Han Zhou and Marshall D. Perrin and Glenn Schneider and Julien Milli and Schuyler G. Wolff and Christine H. Chen and John H. Debes and J. Brendan Hagan and Dean C. Hines and Maxwell A. Millar-Blanchaer and Laurent Pueyo and Aki Roberge and Eugene Serabyn and Rémi Soummer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.04273},
  year   = {2023}
}

备注

17 pages, 8 figures, 3 tables. A&A accepted