过渡盘中的快模式与尘埃马蹄形结构

最亮的过渡原行星盘通常在方位角上是不对称的：它们的毫米波热辐射强烈地集中在一侧。尘埃超密度可以超过$\sim$100:1，而气体密度的变化因子不到几倍。我们提出，这些引人注目的ALMA观测——可能关系到星子如何形成——反映了气体盘中的引力全局模式。该模式是（1）快速的——其图案速度等于盘的平均开普勒频率；（2）方位波数为$m=1$，使宿主恒星偏离质心；以及（3）Toomre稳定的。在气体不受自身引力这一极大简化下，我们在以图案速度旋转的参考系中求解了包含间接恒星势的气体流线。在共转点附近，气体盘呈马蹄形环状结构。气动制动时间远短于或远长于轨道周期的尘埃粒子被气体拖向马蹄形中心。对于中等制动时间，尘埃向共转圆上$\sim$45$^\circ$宽的弧汇聚。由于气体湍流或较长的粒子漂移时间，未能在盘寿命内到达其最终聚集点的粒子，会顺应马蹄形气体流线。我们的模式不是自洽的，因为我们忽略了气体自引力；尽管如此，我们预计聚集位置与粒子大小之间的趋势（类似于我们发现的那些）通常由快模式预测，并且是潜在可观测的。与涡旋不同，全局模式在径向宽度上不受压力标高的限制；其较大的径向和方位角范围可能更好地匹配观测结果。