系外柯伊伯带垂直厚度的反投影与约束

约束碎屑盘的垂直与径向结构对于理解其形成、演化和动力学至关重要。为同时测量径向与垂直结构，盘必须具备足够的倾角。然而，若盘过于接近侧视（edge-on），其发射的反投影便不再平凡。本文展示了如何利用 Frankenstein——一种提取星周盘径向亮度分布的非参数工具——在任何倾角下对光学薄且轴对称的盘发射进行反投影。此外，我们将 Frankenstein 扩展以考虑光学薄盘的垂直厚度（$H(r)$），并展示如何通过采样其后验概率分布、假设某种函数形式（例如常数 $h=H/r$），同时以非参数方式拟合径向轮廓来约束该厚度。我们利用这一新方法确定了 ALMA 观测的 16 个高倾角碎屑盘的径向与垂直结构。我们发现垂直扁率 $h$ 范围很广，从 $0.020\pm0.002$（AU Mic）到 $0.20\pm0.03$（HD 110058），与参数模型一致。我们发现 $h$ 与盘的分数宽度之间存在一种试探性关联，这与较宽盘被更充分搅动（stirred）的预期相符。假设盘为自搅动，最薄的盘将需要至少 500 km 尺度的星子存在。最厚的盘则很可能需要行星的存在。我们还恢复了先前推断及新的径向结构，包括 HD 61005 径向分布中的潜在间隙。最后，我们对 Frankenstein 的新扩展还允许约束 $h$ 随半径的变化，我们在 49 Ceti 上进行了测试，发现 $h$ 与为常数一致。