原行星盘中外爆发诱发的表面波:散射光中的同心环
太阳与恒星天体物理
2018-10-17 v1 地球与行星天体物理
摘要
背景:垂直流体静力学的原行星盘模型基于这样的假设,即主要加热源——恒星辐照——随时间变化不大。然而,已知吸积中的年轻恒星是变化的辐射源。这对于诸如 EX Lupi 和 FU Orionis 星等爆发源尤为明显。目的:我们研究此类爆发如何影响原行星盘外区的垂直结构,特别是它们在光学和近红外波长散射光中的表现。方法:我们采用极坐标下的 3D FARGOCA 辐射-流体动力学代码,计算轴对称盘结构的时间依赖行为。爆发的内盘区域未被显式包含,而是将其光度加到恒星光度上,从而包含在外盘区域的辐照中。对于感兴趣的时间快照,我们将密度结构插入 RADMC-3D 辐射转移代码,计算盘在光学/近红外波长的表现。结果:我们发现,取决于爆发的幅度,盘的垂直结构可能变得高度动态,呈现出振幅可观的圆形表面波。盘表面这些“山丘”和“山谷”在散射光图像中表现为明亮和暗淡的同心环。最初这些环很小并作为驻波,但随后导致向外传播的波,如同石子投入池塘所产生的波。这些波在 actual 爆发熄灭后持续很久。结论:我们提出,若干原行星盘光学/红外图像中看到的一些多环结构,可能源于数十年或数世纪前发生的爆发。
引用
@article{arxiv.1809.02834,
title = {Surface waves in protoplanetary disks induced by outbursts: Concentric rings in scattered light},
author = {A. D. Schneider and C. P. Dullemond and B. Bitsch},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.02834},
year = {2018}
}
备注
Accepted for publication in A&A Letters