行星形成尺度上的 ALMA 分子观测. XX. GM Aurigae 周围的大质量盘
地球与行星天体物理
2021-11-17 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
气体质量仍是最难约束的原行星盘性质之一。原行星盘大部分区域过冷，主要气体成分 H2 无法发射，因此使用尘埃、CO 或 H2 同位素类似物 HD 等替代示踪物。然而，依赖任一单一示踪物的盘质量测量都需要关于该示踪物相对于 \hh\ 的丰度及盘温度结构的假设。利用行星形成尺度上的 ALMA 分子观测（MAPS）ALMA 大型计划的新观测以及档案 ALMA 观测，我们构建了原行星盘 GM Aur 的盘物理/化学模型。我们的模型与空间分辨的十一个转动跃迁的 CO 同位素类似物发射（空间分辨率从 0.15'' 到 0.46''，在 159 pc 处对应 24-73 au）以及 Herschel 未空间分辨的 HD J=1-0 探测均吻合良好。我们的最佳拟合模型倾向于一个冷的原行星盘，总气体质量约为 0.2 太阳质量，约 100 au 内 CO 气体减少为 1/10，100 au 外减少为 1/100。尽管质量很大，基于推导的 Toomre Q 参数，该盘整体表现为引力稳定。然而，70 至 100 au 之间对应一个毫米尘埃环的区域，基于计算的 Toomre Q <1.7 接近不稳定。本文属于《天体物理学杂志增刊》MAPS 特刊的一部分。
引用
@article{arxiv.2109.06228,
title = {Molecules with ALMA at Planet-forming Scales. XX. The Massive Disk Around GM Aurigae},
author = {Kamber R. Schwarz and Jenny K. Calahan and Ke Zhang and Felipe Alarcón and Yuri Aikawa and Sean M. Andrews and Jaehan Bae and Edwin A. Bergin and Alice S. Booth and Arthur D. Bosman and Gianni Cataldi and L. Ilsedore Cleeves and Ian Czekala and Jane Huang and John D. Ilee and Charles J. Law and Romane Le Gal and Yao Liu and Feng Long and Ryan A. Loomis and Enrique Macías and Melissa McClure and François Ménard and Karin I. Öberg and Richard Teague and Ewine van Dishoeck and Catherine Walsh and David J. Wilner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.06228},
year = {2021}
}
备注
18 pages, 12 figures