偏振光中的 HIP 79977 碎片盘

我们展示了利用 Very Large Telescope 上 SPHERE 仪器的 ZIMPOL 差分偏振仪，在 Very Broad Band 滤光片（$\lambda_c=735$ nm, $\Delta\lambda=290$ nm）下对已知侧向碎片盘 HIP 79977 (HD 146897, Upper Sco 中的 F 型星，距离 123 pc) 的观测结果，空间分辨率约为 25 mas。我们测量了高度倾斜盘沿盘脊和垂直于盘脊方向的偏振通量，投影分离范围在 0.2" (25 AU) 到 1.6" (200 AU) 之间，并通过模型模拟研究了此类数据的诊断潜力。该盘的偏振通量对比度为 $F_{pol}/F_\ast= (5.5 \pm 0.9) 10^{-4}$。表面亮度在沿盘脊 0.2"-0.5" 的分离处达到最大值 16.2 mag arcsec$^{-2}$，最大表面亮度对比度为 7.64 mag arcsec$^{-2}$。偏振通量在靠近恒星 $<0.2"$ 处有一个最小值，因为在位于恒星前方或后方的盘部分，前向或后向散射产生很少或不产生偏振。数据被建模为一个倾角 $i=85(\pm 1.5)^\circ$、半径在 $r_0$ = 60 AU 到 90 AU 之间的圆形尘埃带。径向密度依赖性由 $(r/r_0)^{\alpha}$ 描述，其中 $r_0$ 内部为陡峭的幂律指数 $\alpha=5$，外部为较平缓的指数 $\alpha=-2.5$。散射不对称因子介于 $g$ = 0.2 和 0.6 之间，采用类似于瑞利散射的分数偏振散射角依赖性。我们的数据在定性上与 AU Mic 的情况非常相似，并证实侧向碎片盘在靠近恒星的位置有一个偏振最小值，而在主碎片带的投影分离附近有一个最大值。将偏振通量对比度 $F_{pol}/F_{\ast}$ 与分数红外超进行比较，对尘埃的散射反照率提供了强有力的约束。