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运动学特征:区分翘曲盘与径向流

地球与行星天体物理 2024-12-04 v1 天体物理仪器与方法

摘要

越来越多的证据表明翘曲盘是常见的,这对用于建模其速度场的方法提出了挑战。这些盘的分子谱线发射呈现出扭曲的图案,类似于径向流的信号,这使得研究翘曲盘的运动学变得复杂。先前对这些特征进行建模的尝试在区分不同盘的基本运动学方面遇到了困难。本研究旨在通过扩展“提取盘动力学”(eddy\texttt{eddy})软件包以包含翘曲几何和径向流,来推进气体运动学建模能力。我们评估了 eddy\texttt{eddy} 在恢复涉及翘曲、径向流以及两者组合的场景中输入参数的性能。此外,我们为打破翘曲盘和径向流之间的视觉简并性提供了基础,并建立了区分它们的判据。我们通过包含翘曲盘的参数化描述和用于处理由 3D 到 2D 投影引起的表面自遮挡的光线投射算法,扩展了 eddy\texttt{eddy} 软件包以处理翘曲几何。使用辐射传输代码 RADMC3D\texttt{RADMC3D} 测试了该工具的有效性,生成了具有径向流的盘、翘曲盘以及具有径向流的翘曲盘的合成模型。我们展示了该工具在准确恢复系统几何参数方面的有效性,特别是在具有足够角分辨率的数据中。重要的是,我们观察到来自阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)观测的典型热噪声水平的影响极小。此外,我们的研究结果表明,拟合错误的模型类型会产生特征性的残差信号,这些信号可作为盘分类的运动学判据。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.14457,
  title  = {Kinematical signatures: Distinguishing between warps and radial flows},
  author = {A. Zuleta and T. Birnstiel and R. Teague},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.14457},
  year   = {2024}
}

备注

15 pages, 9 figures; accepted for publication in A&A