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主序星周围热尘埃的气体捕获

地球与行星天体物理 2020-09-30 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

2006 年发现 Vega 显示出近红外超量发射。如今巡天在各种光谱型和年龄的主序星中检测到五分之一存在此现象。这些超量被解释为非常靠近其恒星的小尺寸热尘埃颗粒种群,它们必然源自彗星或小行星。然而,如此大量此类颗粒的存在令人困惑,因为它们应当迅速升华或被吹出系统。在此我们研究一种产生超量的潜在机制:在辐射力作用下向内迁移的尘埃在恒星附近升华,释放出少量气体,进而捕获后续颗粒。该机制既不需要特殊的系统结构,也不需要高尘埃供给率,并可在多样的恒星类型和年龄下运作。该模型自然重现了推断尘埃种群的许多特征,特别是其位置、对小颗粒的偏好、陡峭的尺寸分布,以及尘埃位置随恒星光度的标度。对于类太阳恒星,该机制可产生比 8.5 微米超量大一个数量级的 2.2 微米超量,符合观测要求。然而,对于 A 型星,模拟的近红外超量仅为中红外超量的两倍;若要解释 A 型星周围观测到的近红外超量,颗粒必须比我们模型中捕获的颗粒小 5-10 倍。要用任何热尘埃解释来进一步推进 A 型星的研究,需要一种使颗粒变得非常热而不迅速升华或被吹出系统的手段。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.07505,
  title  = {Gas trapping of hot dust around main-sequence stars},
  author = {Tim D. Pearce and Alexander V. Krivov and Mark Booth},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.07505},
  year   = {2020}
}

备注

19 pages, 9 figures. Accepted for publication in MNRAS