原行星盘中气体与小尘埃颗粒表面高度的相对分布研究
地球与行星天体物理
2021-06-23 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
原行星盘中尘埃从微小颗粒到卵石的演化是行星形成过程的关键。原行星盘中的气体应会影响盘中微小尘埃颗粒（~1 μm）的垂直分布。利用存档的近红外偏振光和毫米波观测，我们可测量三颗原行星盘 IM Lup、HD 163296 和 HD 97048（CU Cha）中微小尘埃颗粒散射面与 12CO 气体发射面的标高及张开参数 β。对于 IM Lup 和 HD 163296 两个系统，在距恒星较小半径处 12CO 气体与微小尘埃颗粒高度相近，但在较大半径（>100 au）处尘埃颗粒散射面高度低于 12CO 气体发射面高度。对于 HD 97048，微小尘埃颗粒散射面在各半径处均与 12CO 气体发射面高度相近。我们使用 TORUS 对一通用原行星盘进行辐射转移建模，表明观测到的散射面与 12CO 发射面无差异。我们还对系统进行了解析建模，发现大于 100 的气尘比可解释 IM Lup 和 HD 163296 中观测到的差异。这是首次对原行星盘中气体与微小尘埃颗粒高度分布观测的直接比较。未来需借助气体发射与近红外散射光仪器观测，以在其他原行星盘中寻找类似趋势。
引用
@article{arxiv.2104.07821,
title = {Investigating the Relative Gas and Small Dust Grain Surface Heights in Protoplanetary Disks},
author = {Evan A. Rich and Richard Teague and John D. Monnier and Claire L. Davies and Arthur Bosman and Tim J. Harries and Nuria Calvet and Fred C. Adams and Zhaohuan Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.07821},
year = {2021}
}
备注
Accepted ApJ, 13 pages, 3 figures, 4 tables