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Frankenstein:利用快速高斯过程以亚束分辨率重建原行星盘亮度轮廓

地球与行星天体物理 2020-06-24 v2 天体物理仪器与方法

摘要

对原行星盘中毫米尘埃分布的干涉观测正显示出环隙与环带子结构的普遍性。对其识别与精确表征对于探究 responsible 的物理过程至关重要。我们提出Frankenstein(frank),一个开源代码,以亚束分辨率恢复轴对称盘结构。通过直接拟合可见度,该模型使用快速(<~1分钟)高斯过程非参数地重建盘的1D径向亮度轮廓。该代码避免了当前方法的局限:当前方法要么以拟合分辨率降低为代价通过非线性反卷积从盘图像中提取径向亮度轮廓,要么通过对盘结构函数形式施加假设来参数化拟合可见度。我们使用模拟ALMA观测来量化该方法的内在能力及其作为基线相关信噪比函数的表现。将该技术与从CLEAN图像提取轮廓相比较,我们说明了我们的拟合如何在亚束分辨率下准确恢复盘结构。通过展示该模型在拟合真实高分辨率与中等分辨率观测中的效用,我们最后提出其应用于解决原行星盘结构与过程相关开放问题的若干方向。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.07709,
  title  = {Frankenstein: Protoplanetary disc brightness profile reconstruction at sub-beam resolution with a rapid Gaussian process},
  author = {Jeff Jennings and Richard A. Booth and Marco Tazzari and Giovanni P. Rosotti and Cathie J. Clarke},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.07709},
  year   = {2020}
}

备注

27 pages, 17 figures, accepted in MNRAS