分辨 HD 163296 周围盘中的 CO 雪线
太阳与恒星天体物理
2015-05-28 v1 地球与行星天体物理
摘要
我们报告了使用亚毫米波阵列（SMA）对 Herbig Ae 星 HD 163296 周围盘中的 CO（J=2–1、3–2 和 6–5）及其同位素分子（13CO J=2–1、C18O J=2–1 和 C17O J=3–2）在约 2″（250 AU）分辨率下的观测结果，并在一个约束谱线发射区径向和垂直位置的模型框架内对这些数据进行解释。首先，我们建立了一个物理自洽的、具有指数衰减边缘的吸积盘模型，该模型与光谱能量分布和空间分辨的毫米波尘埃连续谱发射相符。然后，我们利用 CO 谱线（尤其是很少观测的 J=6–5 跃迁）所采样的广泛激发条件来改进模型的垂直结构。通过在此结构中拟合 13CO 数据，我们进一步将 CO 的垂直分布约束在一个下边界（低于此边界 CO 冻结在尘埃颗粒上，T ~ 19 K）和一个上边界（高于此边界 CO 可被光解离，盘表面氢柱密度约为 10^{21} cm^{-2}）之间。19 K 处的冻结导致气相 CO 柱密度在约 155 AU 半径之外显著下降，这是一条我们直接分辨出的“CO 雪线”。通过拟合所有 CO 同位素分子的丰度，我们推导出与宁静星际气相值一致的 12C/13C、16O/18O 和 18O/17O 同位素比值。这一详细的 HD 163296 盘模型展示了利用分阶段参数化技术构建统一的气体和尘埃结构模型，并通过分辨的多跃迁、多同位素观测约束分子丰度分布的潜力。
引用
@article{arxiv.1107.5061,
title = {Resolving the CO Snow Line in the Disk around HD 163296},
author = {Chunhua Qi and Paola D'Alessio and Karin I. Oberg and David J. Wilner and A. Meredith Hughes and Sean M. Andrews and Sandra Ayala},
journal= {arXiv preprint arXiv:1107.5061},
year = {2015}
}
备注
40 pages, 13 figures, accepted for publication in ApJ