自引力盘中尘埃捕获的观测效应

我们提出了一个自引力盘的三维半解析模型，并给出了盘中旋臂处尘埃捕获的描述。利用蒙特卡洛辐射转移，我们生成了这些盘的合成ALMA观测。在此过程中，我们证明了我们的模型能够产生观测预测，并能够对潜在自引力盘的真实图像数据进行建模。一个盘若要产生可被ALMA观测到的旋臂结构，要求其尘埃质量主要由毫米和厘米尺寸的颗粒主导。颗粒已生长至破碎阈值的盘可能满足该标准，因此我们预测，引力不稳定性的特征可能在比先前认为质量更低的盘中可被探测到。例如，我们发现盘星质量比低至$0.10$的盘也能够驱动可观测的旋臂。在未发生颗粒生长或颗粒生长远超破碎阈值的盘中，子结构变得难以探测。我们展示了如何通过盘的多波段观测并利用不透明度谱指数的估计，使用我们的模型反演尘埃捕获和颗粒生长的信息。将我们的盘模型应用于Elias 27、WaOph 6和IM Lup系统，我们发现若确实发生了充分的颗粒生长，引力不稳定性是这三个盘中观测到的子结构的合理解释。