820 微米连续谱面亮度分布的陡化标志着 TW Hya 盘中尘埃演化
太阳与恒星天体物理
2016-02-03 v1
摘要
行星形成盘中的晶粒生长是行星形成的第一步。晶粒的生长及其向内漂移在尘埃表面密度分布以及由此产生的热连续谱发射的面亮度分布上留下明显印记。我们利用 TW Hya 周围盘在毫米波长的分辨观测确定了连续谱发射的面亮度分布，并推断了尘埃演化在表面密度和尘埃不透明度上的特征。我们将基线长达 410 kilolambda 的 820 微米 ALMA 档案观测与参数化盘模型比较，以确定面亮度分布。在尘埃不透明度恒定的假设下，断裂径向幂律最能描述尘埃表面密度：从（已知的）内孔半径 4.1 au 到转折半径 47.1 ± 0.2 au 斜率为 -0.53 ± 0.01，在更大半径处陡化为 -8.0 ± 0.1。发射在 ~60 au 以外降至探测极限以下。尘埃表面密度的形状与晶粒生长、碎裂和漂移的理论预期一致，但即使考虑径向变化的尘埃不透明度，其总尘埃含量和转折半径对于 TW Hya 8-10 Myr 的年龄也过大。需要 ALMA 对 TW Hya 和其他盘进行更高分辨率成像，以确定是否由嵌入行星等相关的未看见的缝隙在大半径处捕获晶粒，还是与 CO 雪线相关的局部增强晶粒生长解释了毫米连续谱面亮度分布的范围。在后者情况下，群体研究应揭示 CO 雪线位置与毫米连续谱范围之间的相关性。在前者情况下，且若 CO 冻结促进行星形成，该相关性也应延伸至缝隙的位置。
引用
@article{arxiv.1512.05553,
title = {Steepening of the 820 micron continuum surface-brightness profile signals dust evolution in TW Hya's disk},
author = {Michiel R. Hogerheijde and David Bekkers and Paola Pinilla and Vachail N. Salinas and Mihkel Kama and Sean M. Andrews and Chunhua Qi and David J. Wilner},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.05553},
year = {2016}
}
备注
(8 pages, 4 figures, accepted by Astronomy & Astrophysics)