高倾角原行星盘中多种分子同位素体的发射

Colette Salyk; Klaus M. Pontoppidan; Andrea Banzatti; Edwin Bergin; Nicole Arulanantham; Joan Najita; Geoffrey A. Blake; John Carr; Ke Zhang; Chengyan Xie

高倾角原行星盘中多种分子同位素体的发射

太阳与恒星天体物理 2025-02-10 v1 地球与行星天体物理星系天体物理

作者: Colette Salyk , Klaus M. Pontoppidan , Andrea Banzatti , Edwin Bergin , Nicole Arulanantham , Joan Najita , Geoffrey A. Blake , John Carr , Ke Zhang , Chengyan Xie

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摘要

我们展示了围绕太阳质量 (K0) 恒星 MY Lup 的高倾角原行星盘的 MIRI-MRS 光谱，该观测是 JWST 盘红外光谱化学巡天 (JDISCS) 的一部分。对于其光谱类型的恒星周围的盘，该光谱显示出异常微弱的水发射谱，但显示出强烈的 CO $_2$ 、HCN 以及这两种分子的同位素体发射。这包括首次在内盘中探测到 C $^{18}$ O $^{16}$ O 和 H $^{13}$ CN，以及 C $^{17}$ O $^{16}$ O 和 HC $^{15}$ N 的初步探测。平板建模提供了探测到的分子的分子温度、柱密度和发射面积。与其他观测到的原行星盘光谱相比，发射分子气体温度较低。我们估算了 CO $_2$ 和 HCN 的同位素体比率，尽管存在显著的不确定性。我们认为 MY Lup 的不寻常光谱源于内盘清空（移除了暖水的发射）和其近乎侧向的倾角（增强了视线方向的柱密度）的组合效应，尽管也可能需要不寻常的化学过程。MY Lup 的光谱突显了探测和测量痕量同位素体以研究原行星盘中同位素分馏的潜力；需要更高光谱分辨率的观测来更精确地约束同位素体比率。

关键词

原行星盘分子同位素体 JWST MIRI-MRS CO2 HCN 同位素分馏

引用

@article{arxiv.2502.05061,
  title  = {Emission from multiple molecular isotopologues in a high-inclination protoplanetary disk},
  author = {Colette Salyk and Klaus M. Pontoppidan and Andrea Banzatti and Edwin Bergin and Nicole Arulanantham and Joan Najita and Geoffrey A. Blake and John Carr and Ke Zhang and Chengyan Xie},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.05061},
  year   = {2025}
}

备注

20 pages, 18 figures. Accepted for publication in the Astronomical Journal

高倾角原行星盘中多种分子同位素体的发射

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