基于深度ALMA Band 3观测的LkCa15尘埃陷阱高角分辨证据
地球与行星天体物理
2025-03-26 v2
摘要
尘埃陷阱是解释原行星盘中观察到的亚结构最有希望的机制之一。本文present了对围绕LkCa15的过渡盘的高角分辨率（约60 mas，9.4 au）和高灵敏度Atacama Large Millimetre/submillimetre Array（ALMA）3 mm观测。新数据结合了在λ=0.87,1.3 mm处的先前高分辨观测，使LkCa15成为测试尘埃捕获机制的理想实验室。我们发现，三个环的宽度随频率线性减小，谱指数在环位置显示局部最小值，符合尘埃陷阱模型。多波段建模确认，尘埃表面密度和最大粒径大小分别在69和101 au达到峰值，42 au处有显著峰值。估计的总尘埃质量为13-250 M⊕，具体取决于所选的透明度。内部盘在3 mm处显示亮且无法分辨的发射，显示α_{1.3-3 mm}=0.3±0.37的谱指数，α_{3mm-3cm}范围从-0.1到0.0。这些特性与来自离子化喷流或盘风的自由自由发射相符。尘埃演化模型和辐射传递计算表明，黏度系数α=10^{-3}，破碎速度为10 m s^{-1}，以及DSHARP透明度能最好地匹配观察到的特性。
引用
@article{arxiv.2503.03336,
title = {High angular resolution evidence of dust traps from deep ALMA Band 3 observations of LkCa15},
author = {Anibal Sierra and Paola Pinilla and Laura Pérez and Myriam Benisty and Carolina Agurto-Gangas and Carlos Carrasco-González and Pietro Curone and Feng Long},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.03336},
year = {2025}
}