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光致蒸发风中的尘埃夹带:密度与成像

地球与行星天体物理 2022-02-02 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

作用于年轻金牛T星周围原行星盘的X射线与极紫外(XEUV)驱动的光致蒸发风可能对盘演化产生关键影响,改变气体与尘埃的分布。我们约束了典型XEUV驱动外流中的尘埃密度,并确定这些风是否能在μ m波长的散射光与偏振光中被观测到。对于一个围绕M=0.7MM_* = 0.7\,\mathrm{M}_\odot金牛T星、且LX=21030erg/sL_X = 2 \cdot 10^{30}\,\mathrm{erg/s}的XEUV驱动外流,在风尘密度的乐观估计下,我们得到尘埃质量损失率M˙dust4.11011M/yr\dot{M}_\mathrm{dust} \lesssim 4.1 \cdot 10^{-11}\,\mathrm{M_\odot / yr}(相比之下M˙gas3.7108M/yr\dot{M}_\mathrm{gas} \approx 3.7 \cdot 10^{-8}\,\mathrm{M_\odot / yr})。合成的散射光图像表明,在λobs=1.6\lambda_\mathrm{obs} = 1.6(0.4)μ m处,当强度I/Imax<104.5I/I_{\max} < 10^{-4.5}(103.510^{-3.5})时会出现明显的烟囱状结构,而偏振光图像中的特征则更为微弱。由我们的模型合成的观测在SPHERE IRDIS下未显现清晰特征,但在最佳条件下JWST NIRCam显示出微弱的风信号。总之,利用当前仪器明确探测从原初盘启动的光致蒸发XEUV风至少具有挑战性;这为盘风为何未在散射光或偏振光中被常规探测到提供了一种可能的解释。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.10637,
  title  = {Dust entrainment in photoevaporative winds: Densities and imaging},
  author = {R. Franz and B. Ercolano and S. Casassus and G. Picogna and T. Birnstiel and S. Pérez and Ch. Rab and A. Sharma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.10637},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted for publication in A&A. 15 pages, 11 figures. (Affiliations updated, one reference corrected.)