环状结构与尘埃粒径增长对原行星盘毫米观测的影响

固体从亚微米增长到毫米与厘米尺度是在原行星盘（PPDs）内形成行星的早期步骤。然而，此类过程及其对固体增长后期阶段的潜在影响仍知之甚少。本工作中，我们检验了大多数盘包含至少一个半径相对较小的环状结构的假设。我们开展了一系列 large family 的 1D 双流体（气体+尘埃）流体动力学模拟，自洽地演化气体与尘埃运动，同时允许尘埃粒径通过凝聚与碎裂而演化。我们研究了环状结构与尘埃粒径增长对 PPDs 整体亚毫米与毫米（mm）通量及谱指数的联合效应。环状结构减缓了尘埃径向漂移并加速了尘埃增长。特别地，我们发现那些具有高分碎速度（$\sim10\ {\rm m~s^{-1}}$）与高尘埃面密度（环中 $\sim10\ {\rm g\ cm^{-2}}$）的未分辨盘可具有低至 $\sim2.0$ 的 mm 谱指数，与邻近恒星形成区暗弱盘的 mm 观测一致。此外，具有多于一个环状结构的盘可潜在地重现谱指数低于 $\sim2.5$ 的更亮盘。未来对这些低谱指数源的多波长高分辨率观测可用于检验未分辨盘中环状结构的存在，并区分尘埃粒径增长与光学深度的影响。