原行星盘内部尘埃区 - I. 高分辨率温度结构
太阳与恒星天体物理
2011-12-05 v2
摘要
随着更详细的观测与理论探索的推进，我们对原行星盘内部区域物理条件的现有理解正面临日益增多的挑战。尘埃温度的计算是我们力求理解的关键特征之一，也是图像与流量重建的必要步骤。我们探讨了小（半径 0.1 微米）与大（半径 2 微米）尘埃颗粒的共存现象，它们可以在距离恒星一定处共存；若无大颗粒遮挡直接星光，小颗粒在该距离处将无法存活。该研究需要高分辨率的辐射传输计算，以解析由尘埃升华引起的巨大温度梯度和盘表面曲率。该计算还能解析大颗粒中的温度倒置效应，即尘埃最高温度出现在可见光学深度 处。我们还展示了盘的图像与光谱，并区分了小颗粒与大颗粒的贡献。大颗粒主导了近红外流量，主要归因于明亮的内盘热边缘。小颗粒几乎遍布整个内盘内部，但在距离比大颗粒距恒星最近距离大 2.2 倍处才出现在盘表面。尽管如此，小颗粒仍能在较小半径处贡献图像的表面亮度，因为它们在由恒星加热定义的光学薄表面之下也是可见的。我们的计算表明，升华温度并未为光学厚盘的辐射传输模型提供唯一的边界条件。该问题的根源在于温度倒置效应，该效应允许光学薄的大颗粒构型在比光学厚盘内半径更靠近恒星的位置存活。未来推导更现实的多颗粒内盘模型的尝试将需要数值分辨率……
引用
@article{arxiv.1111.6400,
title = {Inner dusty regions of protoplanetary discs - I. High resolution temperature structure},
author = {Dejan Vinkovic},
journal= {arXiv preprint arXiv:1111.6400},
year = {2011}
}
备注
13 pages, 12 figures, accepted for publication in MNRAS