利用METIS观测环行星盘
地球与行星天体物理
2023-02-08 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
背景：充分理解行星与卫星形成过程需要能够探测吸积巨行星环行星环境的观测。中红外ELT成像仪与光谱仪(METIS)将提供探测环行星盘暖气体发射线的独特能力。目的：我们旨在展示极大望远镜(ELT)上METIS仪器利用CO在4.5-5 m的基本v=1-0跃迁探测环行星盘(CPDs)的能力。方法：我们考虑以被广泛研究的HD 100546前过渡盘为案例来指导我们的盘建模方法。我们使用辐射-热化学盘建模代码ProDiMo生成合成光谱通道图。采用观测模拟器SimMETIS以积分场光谱(IFU)模式生成逼真的数据产品。结果：CPD的可探测性强烈依赖于外照辐射水平和盘的物理尺度，有利于大质量（约10 M）行星和空间延展、半径接近行星希尔半径的盘。大部分CO线发射源自盘外表面，因此CO线轮廓呈中心峰。行星光度对激发盘气体线发射无显著贡献。若CPD尘埃贫化，则CO线发射增强，因为外辐射可更深穿透线发射区。结论：具有前过渡盘的UV亮恒星系统是ELT/METIS搜寻CO发射CPD的理想候选。METIS将仅用60秒总探测器积分时间即可通过其基本CO转振线发射探测多种环行星盘。
引用
@article{arxiv.2212.03007,
title = {Observing Circumplanetary Disks with METIS},
author = {Nickolas Oberg and Inga Kamp and Stephanie Cazaux and Christian Rab and Oliver Czoske},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.03007},
year = {2023}
}
备注
13 Pages, 11 Figures, accepted for publication in A&A