行星-hosting 环中的直接灰尘测量

近期的盘观测已揭示了多个形成气体巨行星的间接迹象，但高对比度成像很少能确认被怀疑的扰星。本文利用独特的机会——背景星 AS209bkg 通过 AS209 盘中的宽环形间隙照射，进行传输光谱测量，首次直接测量了间隙物质的灰尘。通过将新的 VLT/SPHERE 和 JWST/NIRCam 观测与 2005 年的史格森 HST 数据相结合，我们对 AS209bkg 的光谱能分布（SED）进行了 19 年基准线的建模。我们发现，SED 及其变率性最佳地由随着 AS209bkg 接近间隙边缘（在投影上）而增加的灰尘浓度解释。这种灰尘最佳地由 ISM 类灰尘成分与一种灰色灰尘成分的组合所描述。这表明盘中外缘间隙中的尘埃颗粒比 ISM 中的更大。我们发现，间隙中在 $\lambda\sim4.0~\mu$m 处的灰尘为 $A_{4\,\mu\mathrm{m}} = 2.7^{+0.7}_{-0.7}$ 星等，而在 H$\alpha$（$\lambda=0.656~\mu$m），大多数星际吸积签名搜索所采用的波段，灰尘可能最高达到 $A_\mathrm{H\alpha} = 4.2^{+0.9}_{-1.2}$ 星等（$A_V=4.6^{+1.0}_{-1.3}$ 星等）。这表明，即使是宽而深的间隙，也能显著遮蔽来自原始行星的辐射，即使那些遵循热启动进化模型的行星亦如此。我们的灰尘测量帮助解决了基于 ALMA 对行星-盘相互作用的预测与敏感的光学和近红外成像campaign中未检测到的 discrepancy。