碎屑盘中尘埃颗粒尺寸与恒星光度的趋势

碎屑盘中物质的截面被认为由最小的颗粒主导，这些颗粒尽管受到恒星辐射压力的排斥作用，仍能保持在束缚轨道上。因此，最小（和典型）颗粒尺寸 $s_\text{min}$ 预计接近辐射压力吹散尺寸 $s_\text{blow}$。然而，最近一项对 Herschel-resolved 碎屑盘样本的分析表明，比值 $s_\text{min}/s_\text{blow}$ 随恒星光度系统性地减小，从太阳型恒星的约十降到最明亮 A 型恒星周围盘中的近乎一。在此，我们更详细地探究这一趋势，检验其显著性并寻求可能的解释。我们表明该趋势对尘埃颗粒的组成和孔隙率变化具有鲁棒性。对于任意假设的颗粒性质和恒星参数，我们提出了一种仅基于其光谱能量分布来估计空间未分辨碎屑盘“真实”半径的方法。我们的碰撞模拟结果在定性上与该趋势一致，尽管可能还存在附加效应。特别是，低光度恒星缺乏具有小 $s_\text{min}/s_\text{blow}$ 的颗粒，可能是由颗粒表面能约束所致，该约束应限制最小碰撞碎片的尺寸。此外，当假设较亮恒星的碎屑盘比较暗主星具有更高的动力学激发时，数据与碰撞模拟之间达成更好的一致。这意味着质量更大的年轻恒星的原行星盘更高效地形成大星子或行星，这些星子或行星在后续演化阶段充当碎屑盘中的搅动体。