太阳质量恒星周围星盘质量被CO观测低估
地球与行星天体物理
2017-05-31 v1
摘要
原恒星盘中的气体为巨行星形成提供了原材料，并控制着构建星子的尘埃颗粒的动力学。准确的气体质量测量有助于将行星形成盘的观测特性映射到已知系外行星的形成环境中。一氧化碳（CO）的稀有同位素异构体已被用作 Lupus 恒星形成区中星盘的气体质量示踪剂，并假定了星际 CO/H 丰度比。不幸的是，对 T-Tauri 盘的观测表明 CO 丰度并非星际的——这一发现被模型所重现，模型显示 CO 丰度随距恒星的距离以及时间函数而降低。在此，我们提出辐射转移模拟，以评估基于 CO 的盘质量测量的准确性。我们发现，如果观测者使用星际 CO/H 比和光学薄发射的标准假设，外盘 CO 化学耗尽与内盘光学厚发射的结合会导致气体质量被低估超过一个数量级。此外，CO 丰度在百万年时间尺度上变化，给观测引入了年龄/质量简并。为了达到基于 CO 的盘质量测量几倍精度的目标，我们建议观测者和建模者采用以下策略：(1) 选择低 跃迁；(2) 观测多个 CO 同位素异构体，并使用强度比或归一化线轮廓来诊断 CO 化学耗尽；(3) 使用空间分辨观测来测量 CO 丰度分布。
引用
@article{arxiv.1704.05508,
title = {Disk masses around solar-mass stars are underestimated by CO observations},
author = {Mo Yu and Neal J. Evans and Sarah E. Dodson-Robinson and Karen Willacy and Neal J. Turner},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.05508},
year = {2017}
}
备注
22 pages, 16 figures, Accepted for publication in ApJ