首次 ERIS/APP 4 微米原行星盘巡天观测的启示
地球与行星天体物理
2025-04-29 v1
摘要
本文报告利用 VLT 上的 ERIS 仪器对七个原行星盘在 4 微米波段开展的高对比度成像观测结果。本研究重点探测微米尺度尘埃粒子的散射光,并评估 vAPP 日冕仪在盘与行星表征方面的潜力。观测在 pupil-stabilized 模式下结合 vAPP 日冕仪进行。数据处理采用参考差分成像与角差分成像技术,并结合主成分分析进行点源探测。我们计算了行星伴星与盘结构的对比度曲线及探测极限。在所有系统中均分辨出红外盘信号,并首次在 AS 209 与 Elias 2-24 周围探测到 4 微米辐射,揭示出延伸至 60 au 的近轴对称结构。在 TW Hya(22 au、35 au)与 AS 209(50 au、100 au)的径向轮廓中探测到两个间隙。对于 Elias 2-24,其散射光辐射与 ALMA 观测到的内盘结构相吻合,这也是该结构首次在中红外波段被探测到。在 HD 100546 情形下,vAPP 揭示出与先前观测一致的翘曲盘结构与微弱的旋臂结构。HD 163296 呈现明亮的内尘埃环,证实了盘的不对称性与结构特征,但在所达到的对比度极限内未探测到任何行星候选体。PDS 70 周围的盘展现出清晰的结构特征,并在空腔内探测到微弱的结构。本次观测所达到的对比度足以探测温度低至 800 K 的行星,但未探测到任何伴星,这暗示行星质量较低、形成场景偏冷,或存在 mag 的尘埃消光。vAPP 在 4 微米波段对原行星盘结构的成像表现出良好的稳健性,为盘形态学及行星形成过程的约束提供了关键依据。在我们的样本中,不存在温度高于 1000 K 的行星质量伴星。
引用
@article{arxiv.2504.19810,
title = {Protoplanetary disk insights from the first ERIS/APP survey at 4 {\mu}m},
author = {F. Maio and V. Roccatagliata and D. Fedele and A. Garufi and A. Zurlo and C. Lazzoni and S. Facchini and R. G. Gratton and D. Mesa and C. Toci and S. Antoniucci and S. Desidera and L. . Pino and E. Rigliaco and C. Codella and L. Podio and V. D'Orazi and G. Lodato and F. Pedichini and L. Testi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.19810},
year = {2025}
}