行星形成尺度的 ALMA 分子巡天（MAPS）：AS 209 盘中分子线辐射中的环行星盘候选体

我们报道了在 T Tauri 星 AS 209 的星周盘内发现一个环行星盘（CPD）候选体，其径向距离约 200 au（在天空中与恒星角距离为 1."4，位置角 $161^\circ$），通过 $^{13}$CO $J=2-1$ 辐射分辨出来。这是首次通过能够示踪整体 CPD 质量的气体辐射探测到 CPD。该 CPD 在 $117\times82$ mas 光束下空间上未分辨，在 $^{13}$CO 中表现为点源，表明其直径 $\lesssim14$ au。该 CPD 嵌于先前利用 $^{12}$CO 与近红外散射光观测识别出的星周盘环状缝隙中，并与 $^{12}$CO 中的局域速度扰动相关。这些特征的一致性表明它们有共同起源：一颗嵌埋的巨行星。我们利用 $^{13}$CO 强度约束 CPD 气体温度与质量。我们发现 CPD 温度 $\gtrsim35$ K，高于 CPD 径向位置处星周盘温度 22 K，表明必然存在局域于 CPD 的加热源。采用标准 $^{13}$CO 丰度，CPD 气体质量 $\gtrsim 0.095 M_{\rm Jup} \simeq 30 M_{\rm Earth}$。根据 CPD 位置处毫米波连续辐射未探测到（$3\sigma$ 流量密度 $\lesssim26.4~\mu$Jy），我们推断 CPD 尘埃质量 $\lesssim 0.027 M_{\rm Earth} \simeq 2.2$ 月球质量，表明尘埃-气体质量比低至 $\lesssim9\times10^{-4}$。我们在引力不稳定与卵石吸积的框架下讨论了该承载 CPD 的巨行星在宽轨道上的形成机制。