波江座ε星周围暖尘埃的冷起源

背景：K2V型恒星波江座ε星拥有一颗已知的内行星、一个外部的柯伊伯带类似物以及一个内部暖尘埃盘。斯皮策/IRS测量表明，暖尘埃存在于距离恒星仅几天文单位的范围内。其起源令人费解，因为能够产生这种尘埃的“小行星带”会因已知内行星的存在而不稳定。目的：本文检验以下假设：观测到的暖尘埃是由外部带的碰撞产生的，并通过坡印廷-罗伯逊（P-R）拖曳和强恒星风向内输运。方法：我们使用碰撞代码模拟了10天文单位外尘埃粒子的稳态分布，并使用单粒子数值积分模拟了内部区域（r<10天文单位）。通过假设由水冰和硅酸盐组成的均匀球形尘埃颗粒，我们计算了尘埃的热辐射，并将其与观测结果进行了比较。我们研究了从径向速度测量推断出的内行星的两种不同轨道构型，一种具有高偏心率e=0.7，另一种具有中等偏心率e=0.25。我们还进行了无行星的模拟。结果：我们的模型可以再现从中红外到亚毫米波长的观测到的SED的形状和大小，以及斯皮策/MIPS径向亮度分布。最佳拟合的尘埃成分包括冰和硅酸盐。两种可能的行星轨道以及无行星情况下的结果相似。结论：系统中观测到的暖尘埃确实可能来自外部带，并通过P-R和恒星风拖曳向内输运。内行星对尘埃分布影响很小，因此无法约束行星轨道。只有放宽纯硅酸盐尘埃的假设，并假设硅酸盐和冰以相当比例混合，才能实现模型与观测之间的合理一致。