原太阳类盘中的引力不稳定性 III：分子谱线探测与灵敏度

在形成之时，原行星盘的质量可能与其宿主原恒星相当。因此，引力不稳定性（GIs）有望在盘演化的早期阶段发挥关键作用。然而，由于这些年轻天体被严重包裹，对GIs的确认一直难以实现。为此，我们使用辐射转移代码LIME生成了一个质量为$0.17\,\mathrm{M}_{\odot}$的自引力原太阳类盘的分子谱线图像。我们指出了使用LIME的局限性，并探索了改进默认网格划分的方法。我们合成无噪声观测以确定探测螺旋通量所需的灵敏度，发现谱线通量分布不一定与丰度密度分布相关；因此进行辐射转移计算是必要的。此外，由于GI加热的中平面和高消光，螺旋特征在吸收中可见，这可能指示GI活动。若使用小束斑和合适的分子谱线，则利用ALMA在30小时积分时间内空间分辨原太阳类盘中的螺旋是可行的。在合理噪声水平下，光谱分辨非轴对称结构仅需十分之一的时长，但将此结构归因于GI诱发活动尚属推测。最后，我们发现，在近边缘盘的位置-速度（PV）图中识别作为螺旋直接指示的手指状特征，在19小时积分时间内是可行的，因此可能为确认年轻、包裹原行星盘中GI驱动的螺旋结构提供最有希望的手段。