来自尘埃线的原行星盘表面密度新约束

我们利用原行星盘尘埃线的测量结果，对 7 个明亮且多样化的原行星盘样本进行了不依赖于假设尘埃不透明度的盘表面密度的新测定。我们开发了一种通过对多波长盘干涉可见度进行建模来确定尘埃线位置的稳健方法。我们样本中的盘新推导出的质量为其宿主恒星质量的 9-27%，远大于最小质量太阳星云。除一个接近 Toomre-Q 稳定性极限外，所有盘在引力上都是稳定的。我们的质量估计比由积分光学薄尘埃发射得出的估计大 2-15 倍。我们推导出外盘耗尽的尘气比，典型值约为 $10^{-3}$。使用絮凝模型，我们推导出了与毫米波尘埃观测一致的尘埃表面密度分布。在这些模型中，盘形成时的初始尘埃质量约为目前观测值的 10 倍。在我们样本中三个具有分辨 CO 谱线发射的盘中，HD 163296、AS 209 和 TW Hya 的质量分别约为基于 CO 估计值的 3 倍、115 倍和 40 倍。这一范围表明 CO 耗尽在不同盘中并不均匀，且尘埃是总盘质量更稳健的示踪物。即使粒子形成聚集体，我们使用尘埃线确定表面密度的方法依然稳健，甚至在存在由压力陷阱引起的尘埃子结构时也依然适用。本样本中观测到的低 Toomre-Q 值表明，至少部分盘的吸积效率不高。