利用 ALMA 对 TW Hya 原行星盘分子谱线的高空间分辨率观测
地球与行星天体物理
2021-06-30 v1
摘要
我们利用阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA),以约 9 au(角分辨率 0.15'')的高空间分辨率呈现了 TW Hya 原行星盘中 13CO 与 C18O J=3-2、CN N=3-2 以及 CS J=7-6 谱线的观测结果。在去投影的 C18O 积分线径向强度剖面中,于盘半径约 58 au 处发现一个可能的气体间隙,略超出约 52 au 处 au 尺度尘埃团块的位置,这与行星-盘相互作用流体力学模拟的预测相似。此外,我们构建了 TW Hya 盘物理与化学结构模型,并考虑了由高空间分辨率尘埃连续谱观测得到的尘埃面密度剖面。结果,观测到的 CN 线强度平坦径向剖面得以重现,原因是盘内约 20 au 范围内尘埃-气体面密度比很高。同时,CO 同位素谱线强度示踪高温气体,并在盘半径约 30 au 内迅速增强。要重现外盘观测到的相对较弱的 CO 同位素线强度,需要采用 CO 气体耗尽或气相氧元素丰度耗尽模型,这与之前对 TW Hya 盘的原子和分子谱线观测一致。进一步对碳承载物种(如原子碳和 HCN)发射线的高空间分辨率观测将有助于更好地约束盘气体中元素碳丰度的分布。
引用
@article{arxiv.2105.00976,
title = {High Spatial Resolution Observations of Molecular Lines towards the Protoplanetary Disk around TW Hya with ALMA},
author = {Hideko Nomura and Takashi Tsukagoshi and Ryohei Kawabe and Takayuki Muto and Kazuhiro D. Kanagawa and Yuri Aikawa and Eiji Akiyama and Satoshi Okuzumi and Shigeru Ida and Seokho Lee and Catherine Walsh and T. J. Millar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.00976},
year = {2021}
}
备注
22 pages, 7 figures, Accepted for publication in ApJ