原行星盘中的阴影、间隙及环状结构
太阳与恒星天体物理
2015-06-03 v1
摘要
我们研究了围绕 T Tauri 星和 Herbig Ae 星的被动加热盘的结构，并提出了一种原行星盘的矢量化蒙特卡洛尘埃辐射转移模型。与标量版本代码相比，矢量化提供了 100 倍的加速因子。盘由不同大小的蓬松碳和硅酸盐颗粒或弥漫星际介质 (ISM) 的尘埃组成。通过蒙特卡洛 (MC) 方法推导出的红外发射和中平面温度，与在小环段平板几何中求解辐射转移的模型存在差异。在 MC 处理中，考虑了盘上方的尘埃晕。与纯盘相比，晕导致增强的红外发射和更暖的中平面温度。在流体静力学平衡的假设下，我们发现盘在内缘处膨胀，随后形成一个阴影区。阴影降低了中平面的温度并减小了盘的消光层高度。除非表面再次暴露于直接恒星辐射，否则它在盘中表现为一个间隙。在那里，盘会第二次、第三次等再次膨胀。因此，盘表面存在多个间隙和环状结构，并出现在发射图像中。它们源于盘中的阴影，无需假设任何伴星或行星的存在即可出现。与 Herbig Ae 星相比，此类间隙和环状结构在 T Tauri 星周围的类地行星区域更为显著。
引用
@article{arxiv.1201.3577,
title = {Shadows, gaps, and ring-like structures in protoplanetary disks},
author = {Ralf Siebenmorgen and Frank Heymann},
journal= {arXiv preprint arXiv:1201.3577},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in A&A. 11 pages, 7 figures, 1 table