由解析垂直结构推断的AU Mic碎屑盘中搅拌天体质量

碎屑盘中尘埃的垂直分布对动态搅拌盘的大质量微行星的数量与尺寸敏感，因而非常适合约束原本不可观测的天王星与海王星类似体的丰度。关于搅拌天体的信息此前由碎屑盘垂直结构的红外与光学观测推断，但理论工作预言短波长观测示踪的小粒子会被辐射压“吹胀”，仅给出上限。在毫米波长主导盘辐射的大颗粒对恒星辐射或星风效应远不敏感，因而更直接示踪底层质量分布。在此我们呈现邻近M型星AU Mic周围碎屑盘的ALMA 1.3 mm尘埃连续谱观测。观测的3 au空间分辨率，加上系统有利的 edge-on 几何，使我们能测量盘的垂直厚度。我们报告在$\sim 23$ au至$\sim 41$ au半径间标高-半径比为$h = 0.031_{-0.004}^{+0.005}$。将此高宽比与碰撞级联中尺寸依赖速度分布的理论模型比较，我们发现嵌入局地盘中的扰动天体必须大于约400 km，且最大扰动天体须小于约1.8 M$_\odot$。这些测量排除了在碎屑环$\sim 40$ au外缘附近存在气态巨行星或海王星类似体，但提示有大微行星或地球尺寸行星在搅拌尘埃分布。