HD 163296 盘中的同位素比值
地球与行星天体物理
2026-01-07 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
原行星盘中的同位素丰度比值对于理解挥发性物质的继承与行星形成环境中的化学演化至关重要。我们采用阿塔卡马巨型毫米/亚毫米阵列观测 HD 163296 星周盘中稀有同位素配体 13C18O(2-1) 的观测，分辨率约为 0.3 弧秒，结合归档的 C17O(2-1)、C18O(1-0) 和 C17O(1-0) 观测，直接约束碳和氧的同位素比值，而无需详细的盘模型。C17O/13C18O(2-1) 和 C18O/C17O(1-0) 的通量比值在 CO 雪线处快速上升，并在 1.5 弧秒（r >= 150 au）处平坦化，其中发射变得非光谱厚。这种转变反映了由盘热结构决定的 CO 列密度急剧下降，使 HD 163296 成为同位素分析的理想案例。利用测量的四个跃迁在该非光谱厚区域的束平均强度，我们推导出 12C/13C = 75.3 (+14.7/-11.4) 和 18O/17O = 3.28 (+0.31/-0.26)，两者均与本地星际介质值一致。由于 C18O(1-0) 线中较大的光谱厚度以及与 CO 列密度的色散，16O/18O 比值受限较弱。这些结果表明，稀有 CO 同位素配体可在锋利的结构转变允许识别非光谱厚区域时，为盘中同位素比值提供稳健的经验约束，并将 HD 163296 确立为将此类研究扩展至其他系统的基准。
引用
@article{arxiv.2601.02593,
title = {Isotopic Ratios in the Disk of HD 163296},
author = {Chunhua Qi and David J. Wilner and Catherine C. Espaillat},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.02593},
year = {2026}
}
备注
13 pages, 8 figures, accepted to ApJL