原太阳型盘中的引力不稳定性 II:连续谱发射与质量估算
太阳与恒星天体物理
2017-06-02 v1 地球与行星天体物理
星系天体物理
摘要
引力不稳定性(GI)极有可能是原行星盘形成早期阶段的一个基本过程。近期,在年轻的深埋天体中发现了一些旋涡特征,这些特征似乎与引力不稳定性驱动的结构相符。对引力不稳定盘进行流体动力学和辐射转移模拟,对于评估引力不稳定性在此类天体中的有效性以及为未来观测确定最佳目标至关重要。我们利用辐射转移代码 LIME 生成了一个 0.17 太阳质量的自引力原太阳型盘的连续谱发射图。我们指出了直接使用 LIME 的局限性,并探索了改进默认网格划分的方法。我们使用 CASA 对在不同频率、倾角和尘埃不透明度下生成的 270 张连续谱发射图进行了合成观测。我们发现,在观测 1 小时后,我们原太阳型盘模型的旋涡结构在大部分参数空间内都是可分辨的,并且在 230 GHz 处尤为突出,这是因为该频率下角分辨率和灵敏度的组合较为有利。从观测中推导出的盘质量对假设的尘埃不透明度和温度很敏感,因此在 850 GHz 处可能被低估至少 30 倍,在 90 GHz 处可能被低估 2.5 倍。因此,这一效应可能会回溯性地验证那些先前被认为质量不足以产生引力不稳定性的盘中确实存在引力不稳定性,这可能对理解原行星盘的形成和演化产生重大影响。
引用
@article{arxiv.1706.00254,
title = {Gravitational instabilities in a protosolar-like disc II: continuum emission and mass estimates},
author = {M. G. Evans and J. D. Ilee and T. W. Hartquist and P. Caselli and L. Szucs and S. J. D. Purser and A. C. Boley and R. H. Durisen and J. M. C. Rawlings},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.00254},
year = {2017}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS; 22 pages, 24 figures and 1 table