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利用 SKA 与 ngVLA 在(亚)厘米波段观测行星形成盘的子结构

地球与行星天体物理 2024-03-18 v2 天体物理仪器与方法

摘要

目前使用 ALMA 对原行星盘的成像观测主要集中在亚毫米波段,导致对厘米级尘埃缺乏有效的观测手段,而这对行星形成问题至关重要。即将建成的 SKA 和 ngVLA 有望弥补这一不足。本文采用多流体流体动力学数值模拟和辐射转移计算,研究了 SKA1-Mid、ngVLA 和 SKA2 在亚厘米/厘米波段对原行星盘进行成像的潜力。我们基于流体动力学模拟输出,生成了 ALMA/SKA/ngVLA 的多波长模拟图像,并测试了不同的灵敏度和空间分辨率。我们发现 SKA 和 ngVLA 将作为对 ALMA 现有观测范围的极好补充,其高分辨率使它们能够对盘内部区域(距恒星约 5 au)的子结构进行成像。结果表明,SKA 和 ngVLA 可用于厘米波段更长期的监测项目。在亚厘米波段,ngVLA 有能力在更短的观测时间内(源上时间约 1 小时)生成高保真图像,优于以往研究,具有未来巡天观测的潜力。我们还首次探讨了 SKA2 在 0.7 cm 波长观测原行星盘的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.04754,
  title  = {Observability of substructures in planet-forming disk in (sub)cm wavelength with SKA and ngVLA},
  author = {Yinhao Wu and Shang-Fei Liu and Haochang Jiang and Sergei Nayakshin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.04754},
  year   = {2024}
}

备注

10 pages, 6 figures, accepted by ApJ. Welcome any comments and suggestions!