利用ALMA测量原行星盘气体表面密度分布
星系天体物理
2016-10-12 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
由于大颗粒的垂直沉降和径向漂移，原行星盘中的气体和尘埃在空间上是分离的。因此，更充分地核算盘中的质量含量和分布需要谱线观测。我们扩展了Williams & Best (2014)提出的建模方法，表明可以从高保真13CO积分强度图像中测量气体表面密度分布。我们通过对HD 163296盘的ALMA观测进行拟合来演示该方法，确定了气体质量Mgas = 0.048太阳质量，吸积盘特征大小Rc = 213au，以及梯度gamma = 0.39。相同的参数匹配C18O 2--1图像，并表明与半径无关的丰度比[13CO]/[C18O]为700。为了测试该方法在未来的更小、更低质量的T Tauri盘谱线巡天中的应用效果，我们创建了一个大型13CO 2--1图像库并拟合了模拟数据。对于位于150pc处、气体质量为3-10个木星质量的盘，分辨率为0.2-0.3角秒、积分时间约20分钟的ALMA观测允许将Rc可靠估计在约10au以内，将gamma估计在约0.2以内。因此，经济的气体成像巡天是可行的，并为研究盘结构及其向行星形成的演化提供了开辟新维度的机会。
引用
@article{arxiv.1606.05646,
title = {Measuring protoplanetary disk gas surface density profiles with ALMA},
author = {Jonathan P. Williams and Conor McPartland},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.05646},
year = {2016}
}
备注
22 pages, 9 figures, submitted to ApJ, available here in the case the ALMA TAC want to see it