用演化模型探索 HL Tau 盘中的尘埃颗粒性质

我们对 HL Tau 周围盘的 ALMA 与 VLA 毫米波径向轮廓进行建模，以约束尘埃颗粒的性质。我们采用 Lynden-Bell 与 Pringle 的盘演化模型，并计算其温度、密度结构与辐射。这些盘由内部黏滞加热，并受中心恒星与温暖包层照射。我们考虑尘埃尺寸分布 $n(a) da \propto a^{-3.5} da$，并改变大气与中平面的最大颗粒尺寸 $a_{\rm max}=100\ \mu$m、1 mm 与 1 cm。我们还包含尘埃沉降，并将尘埃-气体质量比从 ISM 值的 1 倍变化到 9 倍。我们发现，能在所有波长上拟合观测轮廓发射水平的模型，其大气最大颗粒尺寸为 $a_{\rm max} = 100 \ \mu$m，中平面为 $a_{\rm max}=1$ cm。盘的子结构（即缝隙中发射缺失）可能源于这些区域与环中不同的尘埃性质。我们检验了缝隙中的不透明度效应（不同的 $a_{\rm max}$）与尘埃质量缺失（更小的尘埃-气体质量比）。我们发现，发射轮廓更能由缝隙中存在尘埃缺失的模型重现，尽管联合效应也有可能。这些模型的全局尘埃-气体质量比为 ISM 值的两倍，这是达到 7.8 mm VLA 轮廓发射水平所必需的。