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利用排列颗粒的偏振发射探测光学厚盘的温度结构

太阳与恒星天体物理 2020-04-09 v1 地球与行星天体物理 星系天体物理

摘要

年轻恒星天体周围盘中排列颗粒的偏振连续发射可用于探测磁场、辐射各向异性或尘埃与气体之间的漂移,这取决于非球形颗粒是磁排列、辐射排列还是机械排列。我们表明,它还可用于探测另一个关键盘属性——温度梯度——在光学厚的视线方向上,且与颗粒排列机制无关。我们首先用简单的一维平板模型解析地说明该技术,得到一个近似公式,将偏振度与在 tau=1 表面处相对于光学深度 tau 的温度梯度联系起来。随后用有和没有吸积加热的恒星辐照盘模型验证该公式。该技术的前景与挑战通过若干具有 ALMA 尘埃偏振数据的 0 类和 I 类盘得以说明,包括 NGC 1333 IRAS4A1、IRAS 16293B、BHB 07-11、L1527、HH 212 和 HH 111。我们特别发现,穿过高倾角盘近侧的视线所追踪的温度梯度方向不同于穿过远侧的视线,这可导致近侧偏振方向垂直于远侧,且 HH 111 盘可能就是这种情况。我们这种通过尘埃偏振探测盘温度梯度的技术可补充其他方法,特别是那些使用分子线的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.03748,
  title  = {Probing the Temperature Structure of Optically Thick Disks Using Polarized Emission of Aligned Grains},
  author = {Zhe-Yu Daniel Lin and Zhi-Yun Li and Haifeng Yang and Leslie Looney and Chin-Fei Lee and Ian Stephens and Shih-Ping Lai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.03748},
  year   = {2020}
}

备注

Published in MNRAS, 17 pages, 9 figures