HD169142 赫比格 Ae 星周围盘中的气体与尘埃质量

我们研究了前主序星 HD169142 周围盘的气体成分的物理结构。利用亚毫米波阵列（Submillimeter Array），以 1.4'' 的分辨率观测了该盘的$^{13}$CO 和 C$^{18}$O J=2-1 谱线发射。我们采用了拟合 HD169142 光谱能量分布的模型所推导出的盘物理结构。借助分子激发与辐射转移代码，我们获得了关于 CO 发射的完整三维信息。该信息被用于分析我们的观测数据以及先前的$^{12}$CO J=2-1 和 1.3 mm 连续谱数据。该盘处于开普勒旋转状态，观测倾角接近正面朝向的 13 度。我们得出结论，不同 CO 同位素变体所追踪的区域在盘内的垂直位置、温度及其柱密度方面各不相同。在给定的盘结构下，我们发现冻结过程效率不足以从气相中移除大量 CO。两条观测谱线在流量和发射的空间结构上均与模型预测相符。因此，我们利用数据推导了$^{13}$CO 和 C$^{18}$O 的质量，进而利用标准同位素比率推导了$^{12}$CO 的质量。我们将盘的总气体质量限制在 (0.6-3.0)$\times 10^{-2}$ $M_\odot$。采用每克尘埃最大不透明度为 2 cm$^2$的假设，我们通过拟合 1.3 mm 数据推导出最小尘埃质量为 2.16$\times 10^{-4}$ $M_\odot$。对推导出的气体和尘埃质量的比较表明，气尘质量比为 100 仅在不透明度为 2 cm$^2$/g 且相对于 H$_2$的$^{12}$CO 丰度为$10^{-4}$的假设下才可能成立。然而，我们的数据也与气尘比为 25、不透明度为 1 cm$^2$/g 且$^{12}$CO 丰度为$2\times 10^{-4}$的情况相容。