由 SOFIA/FORCAST 中红外成像得到的北落师门碎屑盘中的尘埃产生率

我们呈现了北落师门(Fomalhaut)碎屑盘首个空间分辨的中红外(37.1 $\mu$m)图像。我们使用 PSF 拟合与相减来分别测量未分辨成分与碎屑盘的通量。我们测得点源中的红外超出为 $0.9 \pm 0.2$ Jy，与内盘结构(Su et al. 2016)中暖尘的发射一致，且与星风起源不符。我们无法确认或排除恒星附近存在堆积环(Su et al. 2016)的可能性。在冷区，37 $\mu$m 成像对小尺寸吹散尘粒的发射敏感，这是探测微行星碰撞尘埃产生率的极佳探针。在尘埃颗粒为冰质聚合体且碎屑盘处于稳态的假设下，该结果与 Kenyon & Bromley (2008) 由冰质行星形成理论模型预测的尘埃产生率一致。我们发现尘埃光度为 $(7.9 \pm 0.8) \times 10^{-4}$ L$_\odot$，尘埃质量为 8–16 个月球质量(取决于颗粒孔隙率)，其中半径 1 $\mu$m–1 mm 的颗粒约占 1 个月球质量。若颗粒为冰质且高度多孔，则必须引入米级天体来解释远红外、亚毫米和毫米波发射。若颗粒由天文硅酸盐组成，则吹散尘粒匮乏(Pawellek et al. 2014)，且质量损失率远低于预测的尘埃产生值。