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原行星盘中的硫化学:CS 与 H2CS

星系天体物理 2019-05-15 v1

摘要

原行星盘(PPDs)中硫化学的性质与丰度可能影响年轻行星上的硫储量及其宜居性。PPDs 也为硫化学模型提供了有趣的试验台,因为每个盘都呈现出多样的环境。在此背景下,我们展示了 PPDs 中新的硫分子观测以及新的 S-盘化学模型。利用 ALMA,我们观测了五个 PPDs(DM Tau、DO Tau、CI Tau、LkCa 15、MWC 480)的 CS 5-4 转动跃迁,以及三个 PPDs(LkCa 15、MWC 480 和 V4046 Sgr)的 CS 6-5 跃迁。在该样本中,CS 呈现出从中心峰化到缝隙与环等多种径向分布。我们还展示了 PPDs 中 13^{13}CS 6-5(LkCa 15 和 MWC 480)、C34^{34}S 6-5(LkCa 15)以及 H2_2CS 8177168_{17}-7_{16}9198189_{19}-8_{18}9188179_{18}-8_{17}(MWC 480)跃迁的首次探测。利用 LTE 模型约束柱密度和激发温度,我们发现要么 CS 中 13^{13}C 和 34^{34}S 增强,要么尽管 CS 亮度温度相对较低,其光学厚度仍较大。需要额外的谱线与更高空间分辨率的观测来区分这些情形。假设 CS 光学薄,CS 柱密度模型预测在 MWC 480 和 LkCa 15 上均在几倍误差范围内重现观测。然而,模型对 H2_2CS 低估了 1-2 个数量级。最后,比较 MWC~480 盘与不同 ISM 源中观测到的 H2_2CS/CS 比值,我们发现与恒星前核最为接近。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.11105,
  title  = {Sulfur chemistry in protoplanetary disks: CS and H2CS},
  author = {Romane Le Gal and Karin I. Öberg and Ryan Loomis and Jamila Pegues and Jennifer B. Bergner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.11105},
  year   = {2019}
}

备注

33 pages, 34 figures, accepted for publication in ApJ