Fomalhaut 碎片盘的高分辨率 ALMA 数据证实拱点宽度变化

我们展示了来自 ALMA Cycle 5 的 Fomalhaut 外碎片盘在 223 GHz (1.3 mm) 处的长基线观测结果，并将其与档案短基线观测数据结合，生成了灵敏度为 7 $\mu$Jy/bm、分辨率为 0".57 的碎片盘拼接图。我们使用径向剖面在 ansae 处测量了碎片盘，发现正如 ALMA 所观测到的，碎片盘的东南（SE）侧比西北（NW）侧宽 4 AU。我们还发现 NW ansa 的峰值亮度比 SE ansa 高 $21\pm1\%$。我们使用两个解析的偏心盘模型对 ALMA 可见度进行了 MCMC 拟合。结果表明，包含本征偏心率色散参数（$\sigma_{e_p}$）的模型更受青睐，该参数解释了单个轨道偏心率的额外散射，而无此参数的模型则不然。该模型意味着自引力、粒子碰撞和紧密堆积可能在塑造 Fomalhaut 碎片盘的整体结构中发挥作用，正如在偏心行星环中所见。关键的是，两个模型均无法重现 NW ansa 附近的亮度或宽度不对称性。未检测到来自中间带（Intermediate Belt）的发射，这使我们能够在 1.3 mm 处设定 396 $\mu$Jy 的 3-$\sigma$ 上限。我们还在档案 Cycle 3 数据中发现了一条位于“大尘埃云”位置、中心频率为 $\nu_{\rm obs}\approx230.25$ GHz 的光谱线，其相对于 Fomalhaut 预期 CO 线的红移证实了该源是一个背景星系。