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$\beta$ 绘架星碎片盘中水蒸气含量的上限

地球与行星天体物理 2019-08-21 v1

摘要

ALMA 观测到 β\beta~绘架星周围的碎片盘含有一条 CO 气体带,并在 \sim85 au 处呈现明显峰值。该 CO 团块被认为是由固体密度增强区域碰撞并通过蒸发释放 CO 所致。其母体被认为与太阳系彗星类似,其中 CO 被束缚在水冰基质内。由于 H2_2O 应与 CO 一同释放,我们旨在对 β\beta 绘架星盘中的 H2_2O 气体质量设定上限。我们利用赫歇尔空间天文台上远红外外差仪器(HIFI)的档案数据,研究 ortho-H2_2O 110_{10}-101_{01} 发射线。该谱线未被探测到。我们使用辐射转移代码 RADEX 的 Python 实现,将谱线通量的上限转换为 H2_2O 气体质量。由此得到的 CO/H2_2O 质量比下限与太阳系彗星的成分进行比较。根据所假设的气体空间分布,我们得出 ortho-H2_2O 谱线通量的 95% 上限为 7.5×10207.5 \times 10^{-20} W m2^{-2}1.2×10191.2 \times 10^{-19} W m2^{-2}。这些值转化为 H2_2O 质量的上限为 7.4×10167.4 \times 10^{16}1.1×10181.1 \times 10^{18} kg,具体取决于电子密度和气体动力学温度。推导出的气相 CO/H2_2O 比值范围与低比值的太阳系彗星勉强一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1906.11106,
  title  = {Upper limits on the water vapour content of the $\beta$ Pictoris debris disk},
  author = {M. Cavallius and G. Cataldi and A. Brandeker and G. Olofsson and B. Larsson and R. Liseau},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1906.11106},
  year   = {2019}
}

备注

7 pages, 3 figures; accepted for publication in Astronomy & Astrophysics