原行星盘中的谱线叠加：探测HD 163296中隐藏分子线的强度轮廓
太阳与恒星天体物理
2016-12-14 v1 地球与行星天体物理
星系天体物理
摘要
我们引入了一种在开普勒盘中的新叠加方法，该方法（1）增强了已检测到的分子线的信噪比（S/N），并且（2）使原本不可探测的弱线变得可见。我们的技术利用了开普勒旋转速度模式。它根据谱线在盘中不同位置的不同中心速度对齐光谱，并将其叠加。对齐后，信号在与未对齐时的原始线宽相比更窄的速度范围内累积。此外，原本相关的噪声变得去相关。因此，叠加和对齐后的光谱具有更高的信噪比。我们将我们的方法应用于ALMA对HD 163296周围原行星盘中DCN (3-2)、DCO+ (3-2)、N2D+ (3-2)以及H2CO (3_0,3-2_0,2)、(3_2,2-2_2,1)和(3_2,1-2_2,0)的档案数据。结果是：（1）最初检测到的DCN (3-2)、DCO+ (3-2)、H2CO (3_0,3-2_0,2)和N2D+ (3-2)谱线的信噪比在其谱峰处提升了>4-5倍，这意味着达到原始信噪比所需的积分时间缩短了一个数量级；（2）先前无法探测的H2CO (3_2,2-2_2,1)和(3_2,1-2_2,0)谱线以超过3σ的显著性显现出来。这些显著增强的信噪比使我们能够以高显著性测量所有谱线的强度分布。我们方法的原理不仅可以应用于开普勒盘，还可以应用于任何具有有序运动学模式的系统。
引用
@article{arxiv.1610.01780,
title = {Stacking Spectra in Protoplanetary Disks: Detecting Intensity Profiles from Hidden Molecular Lines in HD 163296},
author = {Hsi-Wei Yen and Patrick M. Koch and Hauyu Baobab Liu and Evaria Puspitaningrum and Naomi Hirano and Chin-Fei Lee and Shigehisa Takakuwa},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.01780},
year = {2016}
}
备注
9 pages, 5 figures, accepted by ApJ, comment welcome