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exoALMA XV: 解释CO发射层的高度

地球与行星天体物理 2025-04-29 v1 星系天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

优质数据和新分析技术的出现,使人们得以研究星盘中发射高度。本文引入一个简单模型,将CO的发射高度链接到星盘的表面密度与温度结构。我们随后将该模型应用于exoALMA项目中对发射高度和星盘温度的测量,结合来自MAPS大型项目的额外遗留数据,以CO列密度和表面密度剂量 (假设CO含量) 为总计14个星盘。我们所提出方法测量表面密度的独特特征是可应用于非均匀薄层观测,而传统方法仅限于非均匀薄层观测。尽管我们在温度结构已通过两种发射线派生的众所周知星盘上使用该方法,但我们表明仅当可用单一分子跃迁时,仍可获得相当准确的估计。我们的方法可从 12^{12}CO 与 13^{13}CO 获得独立约束,发现二者通常良好一致,使用标准 12^{12}C/13^{13}C 同位素比率。我们从该方法推导出的质量系统性较低,若使用ISM CO 含量,则与通过旋转曲线动态推导出的值相比较,表明CO相对于ISM值被抽采约20倍,这与其他诸多工作发现的CO在星盘中被抽采相符。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.20012,
  title  = {exoALMA XV: Interpreting the height of CO emission layer},
  author = {Giovanni P. Rosotti and Cristiano Longarini and Teresa Paneque-Carreño and Gianni Cataldi and Maria Galloway-Sprietsma and Sean M. Andrews and Jaehan Bae and Marcelo Barraza-Alfaro and Myriam Benisty and Pietro Curone and Ian Czekala and Stefano Facchini and Daniele Fasano and Mario Flock and Misato Fukagawa and Himanshi Garg and Cassandra Hall and Jane Huang and John D. Ilee and Andrés F. Izquierdo and Kazuhiro Kanagawa and Geoffroy Lesur and Giuseppe Lodato and Ryan A. Loomis and Ryuta Orihara and Christophe Pinte and Daniel J. Price and Jochen Stadler and Richard Teague and Gaylor Wafflard-Fernandez and Andrew J. Winter and Lisa Wölfer and Hsi-Wei Yen and Tomohiro C. Yoshida and Brianna Zawadzki},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.20012},
  year   = {2025}
}

备注

23 pages, 12 figures. This paper is part of the exoALMA Focus Issue of The Astrophysical Journal Letters available at https://iopscience.iop.org/collections/Focus-on-exoALMA