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原生还是次生?用 ALMA 检验碎屑盘气体模型

地球与行星天体物理 2023-08-02 v4 星系天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

碎屑盘气体的起源和演化仍未被很好理解。已提出来自彗星物质的次生气体产生或原生起源。迄今为止,观测主要集中在 CO 上,可用的 C 观测很少。我们创建了碎屑盘气体的 C 和 CO 含量概览,并用其检验最先进的模型。我们使用新的和档案的 ALMA CO 和 CI 发射观测,并辅以来自 Herschel 的 CII 数据,针对 14 个碎屑盘样本。这将同时具有 ALMA 测量的 CO 和 CI 的盘数量增加了十个。我们展示了在三个盘中的 CI 发射新探测:HD 21997、HD 121191 和 HD 121617。我们使用简单的盘模型推导气体质量和柱密度。我们发现,当前最先进的次生气体产生模型高估了碎屑盘气体的中性碳含量。这并不排除次生起源,但可能表明模型需要额外的 C 移除过程。或者,气体可能产生于瞬态事件而非稳态碰撞级联。我们还通过将结果与简化的热化学模型比较来检验原生气体起源。这产生了有前景的结果,但在得出结论前需要更细致的工作。我们的工作表明,C 和 CO 数据的结合是推进我们对碎屑盘气体理解的有力工具。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.12093,
  title  = {Primordial or Secondary? Testing models of debris disk gas with ALMA},
  author = {Gianni Cataldi and Yuri Aikawa and Kazunari Iwasaki and Sebastian Marino and Alexis Brandeker and Antonio Hales and Thomas Henning and Aya E. Higuchi and A. Meredith Hughes and Markus Janson and Quentin Kral and Luca Matrà and Attila Moór and Göran Olofsson and Seth Redfield and Aki Roberge},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.12093},
  year   = {2023}
}

备注

90 pages, 60 figures. Accepted for publication in ApJ. version 2: additional acknowledgement. versions 3, 4: minor edits