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TW Hya盘中毛粒子散射反照率

地球与行星天体物理 2024-12-17 v1 星系天体物理

摘要

行星物体通过原行星盘中固体尘粒子的团聚形成。因此,约束尘粒子的物理和化学性质至关重要。本研究测量了mm波段的尘粒子反照率,这取决于盘中层面的尘粒子属性。由于反照率和尘粒�温度通常在观测到的热尘辐射中存在退行性,因此同时确定它们具有挑战。我们提出了通过使用多个准均匀分子线作为尘粒子反照率独立的温度计来打破这种退行性。在实践中,我们采用压宽CO线翼,后者提供了异常高的信噪比作为准均匀线。我们对观测到的TW Hya盘内区(r<6 aur<6\ {\rm au})的CO J=21J=2-1323-2光谱进行建模,成功推导出层面温度。结合多波段连续光观测,我们首次在不假设尘粒子态Opacity模型的情况下约束了0.930.9-3 mm范围内的反照率谱。该反照率较高,约为0.50.80.5-0.8,与Ricci等人(2010)、DIANA和DSHARP尘粒子模型基本一致。即使不假设尘粒子组成,我们也估计了最大粒径大小为约340 μm340\ \mu m,粒径尺度分布指数为>4.1>-4.1,孔隙率为<0.96<0.96。推导出的尘粒径尺寸可能表明在阈值速度约0.08 m s10.08\ {\rm m\ s^{-1}}时发生高效碎片化。我们还指出,测量到的绝对流量不确定性约为10%10\%1σ1\sigma),并用于分析,这约为通常假设的值的两倍。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.10731,
  title  = {Dust Scattering Albedo at Millimeter-Wavelengths in the TW Hya Disk},
  author = {Tomohiro C. Yoshida and Hideko Nomura and Takashi Tsukagoshi and Kiyoaki Doi and Kenji Furuya and Akimasa Kataoka},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.10731},
  year   = {2024}
}

备注

19 pages, 16 figures, accepted for publication in ApJ