原恒星爆发期间水雪线的成像
太阳与恒星天体物理
2016-08-24 v2 地球与行星天体物理
摘要
雪线是原行星盘中某种主要挥发物（如水或一氧化碳）达到其凝结温度的区域。雪线通过促进冰覆盖颗粒的快速生长，在盘演化中起着至关重要的作用。最近，在距恒星约30天文单位（au）处，对前主序星TW Hydra和HD163296周围盘中的一氧化碳雪线（温度约为20开尔文）进行了成像。但是，原行星盘的水雪线（温度超过100开尔文）迄今尚未被观测到，因为它通常非常靠近恒星（对于太阳型恒星距离小于5 au）。水冰很重要，因为它调节尘埃与星子聚集的效率，以及彗星、冰巨星和气态巨星核心的形成。在此，我们报告了对V883 Ori周围原行星盘的分辨率为0.03角秒（12 au）的ALMA图像。V883 Ori是一颗质量为1.3太阳质量的原恒星，正经历由吸积率暂时增加引起的亮度爆发。我们发现在约42 au处存在一个对应于光学深度突变的强度转折，此处升高的盘温度接近水的凝结点，由此我们得出结论：爆发已使水雪线移动。跨越雪线的光谱行为证实了最近的模型预测：尘埃碎裂与高温下颗粒生长的抑制导致颗粒数密度和光学深度剧增。由于大多数行星系统在形成过程中预计都会经历由吸积引起的爆发，我们的结果意味着在发展盘演化和行星形成模型时，必须考虑高度动态的水雪线。
引用
@article{arxiv.1607.03757,
title = {Imaging the water-snow line during a protostellar outburst},
author = {Lucas A. Cieza and Simon Casassus and John Tobin and Steven P. Bos and Jonathan P. Williams and Sebastian Perez and Zhaohuan Zhu and Claudio Caceres and Hector Canovas and Michael M. Dunham and Antonio Hales and Jose L. Prieto and David A. Principe and Matthias R. Schreiber and Dary Ruiz-Rodriguez and Alice Zurlo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.03757},
year = {2016}
}
备注
Published in the July 14th, 2016 issue of Nature. Version 2 includes a minor word change in the abstract