原行星吸积盘中湍流的经验约束
太阳与恒星天体物理
2015-05-20 v1 地球与行星天体物理
摘要
我们展示了利用亚毫米波阵列对年轻恒星HD 163296和TW Hya周围盘中的CO(3-2)谱线发射进行的角秒尺度观测，光谱分辨率为44 m/s。这些观测探测到了低于从较低分辨率观测推断出的约100 m/s湍流谱线宽度，并使我们能够对盘大气中的湍流谱线宽度施加约束。我们使用两种盘结构物理模型再现了观测到的CO(3-2)发射：(1) 一个幂律温度分布，其密度分布呈锥形，遵循演化吸积盘的简单函数形式；(2) D'Alessio等人开发的辐射转移模型，该模型可以再现由光谱能量分布探测到的尘埃发射。两种模型都给出了TW Hya系统中湍流谱线宽度（多普勒b参数）的低上限（<40 m/s），并初步（3-sigma）探测到HD 163296盘上层中约300 m/s的湍流谱线宽度。这些值分别对应于与数据分辨率相当的尺度上声速的大约<10%和40%。推导出的谱线宽度意味着湍流粘性系数α约为0.01，并为原行星吸积盘中亚声速湍流的理论预测提供了观测支持。
引用
@article{arxiv.1011.3826,
title = {Empirical Constraints on Turbulence in Protoplanetary Accretion Disks},
author = {A. Meredith Hughes and David J. Wilner and Sean M. Andrews and Chunhua Qi and Michiel R. Hogerheijde},
journal= {arXiv preprint arXiv:1011.3826},
year = {2015}
}
备注
18 pages, 9 figures, accepted for publication in ApJ