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PDS 70 盘中漏失尘埃陷阱:由 ALMA Band 9 观测揭示

地球与行星天体物理 2025-07-15 v1 星系天体物理

摘要

我们报告了获得的新观测数据,这些数据使用 Atacama 大尺寸亚毫米阵列 (ALMA) 在 Band 9 (671 GHz) 于 0.242 角分辨率下获取,这些数据为理解盘中亚毫米粒子的空间分布提供了宝贵的见解。数据揭示了环形形貌,径向峰位于此前在红外波段和较长毫米观测中观察到的峰值之间。此外,我们检测到一个tentative的外侧肩部在Band 9中未在较长波长处观察到。这些发现表明,由Band 9迹示的小颗粒 (100μ\sim 100 \mum) 可能正在向内外径向逃逸,或者可能在不同于较长波长探测的不同盘层上起作用。对盘中毫米波段的多波段分析以及对光度能谱分布的最佳拟合显示,在环位置附近存在厘米级颗粒,尘埃表面密度也在此处达到峰值,符合尘埃陷阱模型。盘中空洞处的粒子尺寸并未得到良好约束,但与直径可达 10 μ\mum 的颗粒相符,这支持了小尘埃颗粒通过空洞的假设。我们使用尘埃演化模型表明,涡流粘度 α103\alpha \gtrsim 10^{-3} 允许小颗粒通过盘间隙,而 α5×103\alpha \lesssim 5 \times 10^{-3} 被要求将大颗粒保留在压力浦形成的尘埃陷阱中。PDS 70 的 Band 9 观测验证了理论模型并确认尘埃通过盘间隙的流动。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.09402,
  title  = {Leaky dust trap in the PDS 70 disk revealed by ALMA Band 9 observations},
  author = {Anibal Sierra and Myriam Benisty and Paola Pinilla and Laura Pérez and Pietro Curone and Kiyoaki Doi and Stefano Facchini and Daniele Fasano and Sean Andrews and Jaehan Bae and John Carpenter and Ian Czekala and Andrea Isella and Nicolas Kurtovic and Francois Menard and Richard Teague},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.09402},
  year   = {2025}
}

备注

12 pages