探测 HD100546 周围星盘中的 CH+ 发射

尽管 CH+ 在气体的热平衡以及原始行星大气的测定中具有重要作用，但原行星盘中的化学过程仍缺乏有效约束，仅有少数物种被探测到。作为原行星系统中的气体（GASPS）项目的一部分，我们利用赫歇尔空间望远镜上 PACS 仪器的光谱模式观测了 Herbig Be 星 HD 100546 周围星盘的发射，并使用了 DIGIT 项目的存档数据来搜寻 CH+ 的转动发射。我们在两个数据集中均探测到一条中心位于 72.16 微米的发射线，最可能对应于 CH+ 的 J=5-4 转动发射。J=3-2 和 6-5 跃迁也被探测到，尽管置信度较低。PACS 观测中的其他 CH+ 转动谱线与水谱线混合。转动图分析表明，CH+ 气体是温暖的，温度为 323 (+2320/-151) K，质量为 3e-14-5e-12 M_Sun。我们使用化学物理代码 ProDiMo 对 CH+ 化学过程进行了建模，采用了与连续谱观测以及近中红外干涉数据相匹配的星盘密度结构和颗粒参数。模型表明，CH+ 在距离恒星 10-13 AU 的星盘边缘处最为丰富，该处气体温暖，这与先前对热 CO 气体发射的观测相一致。