硅粒子凝聚对巨型原星盘中亚毫米发射的影响

热型吸积盘围绕巨型原星提供了研究无冰层硅粒子碎片的独特机会，而这在原星盘中无法实现。我们对粒子尺度演化及其对巨型原星盘亚毫米波发射的影响进行了自洽的考察。我们的辐射传递建模考虑了尘埃自散射效应，并包含盘结构中的垂直温度梯度。结果表明, 一旦硅粒子生长至超过观测波长的尺度, 通过增强散射会使盘发射比预期于盘表面温度的黑体发射暗淡 20%--30%。通过将我们的模型与阿塔卡马大亚毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 对 GGD27-MM1 巨型原星盘 1.14 mm 观测进行比较, 我们将硅粒子碰撞碎裂的阈值速度约束为约 15 m s-1。这种碎裂速度低于围绕低质量恒星的原星盘中典型的最大碰撞速度, 这表明在此类环境中, 仅靠碰撞凝聚不足以形成岩石行星。此外, 我们分析确定了两种可能的情景以更好地再现 GGD27-MM1 内盘发射的亮度。一种可能性是粒子生长受限于 160 微米，受另一种生长障碍（如碰撞弹性）限制, 从而减少散射暗淡。另一种可能性是星际光度可能比当前估计高出约五倍, 以弥补亮度的减少。未来的多波段观测，特别是更短的亚毫米波段，对于区分这些情景并进一步约束巨型原星盘中硅粒子凝聚过程将至关重要。