利用碎屑盘观测推断在母小行星带内部或外部运行的亚恒星伴星
摘要
目标。我们分析是否可以通过空间分辨观测，研究源自亚恒星伴星的长期摄动对碎屑盘中尘埃动力学的影响。方法。我们数值模拟了 A3V 光谱型恒星周围窄而偏心冷小行星带的碰撞演化，这些小行星带受到在比小行星带更靠近或更远离恒星处运行的伴星的长期摄动。基于得到的空间尘埃分布，我们模拟了它们在 、 和 波段以及 70m 和 1300m 波长处的空间分辨表面亮度图。结果。假设观测到一个面朝附近的碎屑盘，我们发现亮度分布随观测波长发生显著变化，例如在 和 波段之间。这可以通过接近吹除极限的最小颗粒发射的相对贡献变化来解释。由于在小行星带内部运行的伴星引起的长期摄动，形成晕的小颗粒和靠近母带的大颗粒的轨道都发生了进动。由较老颗粒组成的晕拖尾在小行星带之后。拖尾的程度随着摄动体质量的增加而减小，因此也随着摄动强度的增加而减小，我们在通过拟合等亮度线椭圆得到的合成表面亮度图中恢复了这一趋势。具有外部摄动体的系统不表现出均匀的晕进动，因为小颗粒的轨道被强烈改变。我们识别出了适合区分具有潜在可探测内部或外部摄动体系统的亮度分布特征，特别是结合 JWST/MIRI 在 波段追踪小颗粒发射和 ALMA 在毫米波长追踪母小行星带位置的联合观测。
引用
@article{arxiv.2210.05315,
title = {Using debris disk observations to infer substellar companions orbiting within or outside a parent planetesimal belt},
author = {T. A. Stuber and T. Löhne and S. Wolf},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.05315},
year = {2024}
}
备注
Article and corrigendum published in A&A. 27 pages, 22 figures. New version: minor plot layout updates and attached corrigendum. Reason for corrigendum: The original article has a typo in the sensitivity of JWST/MIRI at 10$\mu$m and an error in the calculation of its sensitivity at 21$\mu$m. The required exposure times at 21$\mu$m are shorter than stated. The main conclusions are not affected