原行星过渡盘中大空腔的分辨图像

环星盘被认为在其演化过程中会经历一个快速的“过渡”阶段，这会对行星系统的形成与早期发展产生相当大的影响。我们展示了附近恒星形成区中 12 个此类过渡盘的新的与存档的高角分辨率（0.3" = 40-75 AU）亚毫米波阵列（SMA）在 880 微米尘埃连续谱发射的观测结果。在每种情况下，我们都直接分辨出了中心恒星周围尘埃耗尽的盘空腔。利用辐射转移计算，我们通过重现其 SMA 可见度与 SED，在均匀的参数化模型框架下解释了这些尘埃盘结构。这些盘中的空腔很大（$R_{cav}$ = 15-73 AU），且小尘埃颗粒（约微米大小）严重耗尽，尽管其质量含量仍不确定。更大半径处残余物质的结构与正常盘相当。我们证明，这些大空腔在毫米波亮盘族群中很常见，至少占毫米波光度（盘质量）分布较亮一半中盘的 20%。利用这些结果，我们评估了一些被提出用于解释过渡盘结构的物理机制。正如先前所证明的，光蒸发模型无法产生代表该样本的大空腔尺寸、吸积率与盘质量。仅靠颗粒生长很难在这些空腔中实现尘埃光深度的充分降低：大幅度的生长（至米级或更大）必须发生在低湍流的大区域（数十 AU）内，且同时不会产生大量的小颗粒。鉴于这些挑战，我们反而认为观测结果与低质量伴星（长周期轨道上的年轻褐矮星或巨行星）的潮汐相互作用导致的动力学清除最为一致。