紫外荧光示踪原行星盘中的气体与莱曼阿尔法演化
地球与行星天体物理
2021-10-20 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
原行星盘的紫外光谱示踪了岩质行星形成半径处暖气体的分布。我们结合对 12 颗经典金牛 T 星的 H2 和 CO 发射的 HST-COS 观测，以更广泛地绘制内盘表面层，其中气体温度分布允许两种物质的径向分层荧光。在谱线宽度完全由开普勒致宽决定的假设下，我们计算了每种物质的经验发射半径，表明 CO 荧光起源于距恒星更远处（r ~ 20 AU）而非 H2（r ~ 0.8 AU）。这得到二维辐射转移模型的支持，模型显示 CO 通量分布的峰值和外半径通常比 H2 延伸得更深入外盘。这些结果还表明仍有未计入的额外 LyA 光子源，需要更复杂的模型来完全重现分子气体发射。作为第一步，我们确认 UV-CO 谱带与 LyA 辐射场的形态显著相关，并发现二者均示踪尘埃盘演化的程度。UV 示踪似乎遵循与喷流和风的禁线发射相同的盘演化序列，当高速光学发射消失时，观测到的 LyA 轮廓在主导红翼和主导蓝翼形状之间转变。我们的结果表明这样一种情形：UV 辐射场、盘风与喷流、以及分子气体在整个寿命期间与尘埃盘和谐演化。
引用
@article{arxiv.2107.10284,
title = {UV Fluorescence Traces Gas and LyA Evolution in Protoplanetary Disks},
author = {Nicole Arulanantham and Kevin France and Keri Hoadley and P. C. Schneider and Catherine C. Espaillat and H. M. Günther and Gregory J. Herczeg and Alexander Brown},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.10284},
year = {2021}
}
备注
Accepted for publication in The Astronomical Journal on 7/13/2021