Elias 2-27 原行星盘中垂直延展且不对称的 CN 发射

Elias 2-27 是一颗年轻恒星，拥有一个延展、明亮且倾斜的尘埃与气体盘。该盘的高倾角和极端耀斑使其成为研究分子（特别是 CN）垂直分布的理想目标。我们直接示踪 Elias 2-27 中 CN 的发射，并与先前发布的 CO 同位素数据进行比较。我们分析 CN $N = 3-2$ 发射的两个不同跃迁 $J = 7/2 - 5/2$ 和 $J = 5/2 - 3/2$，并探测到两个超精细组跃迁。CN 发射的垂直位置直接从通道图追踪，遵循先前用于分析 Elias 2-27 的 CO 发射的几何方法。我们使用解析模型参数化每种分子的垂直轮廓并研究各示踪剂的延展，此外还计算柱密度和光学深度的径向轮廓。我们表明，Elias 2-27 中 CN 和 CO 同位素的垂直位置是分层的，且与热化学模型的预测一致。我们探测到 CN 径向延展的南/北不对称性，并发现 CN 发射大多光学薄且垂直受限在 $z/r \sim$0.5 的薄层。在内盘测得柱密度为 10$^{14}$\,cm$^{-2}$，北侧在外区降至 10$^{12}$\,cm$^{-2}$，南侧降至 10$^{13}$\,cm$^{-2}$。在 Elias 2-27 中，CN 示踪了中平面之上垂直抬升的区域，与 $^{12}$CO 示踪的区域非常相似。推断的 CN 性质与热化学盘模型一致，其中 CN 形成由 N 与 UV 泵浦的 H$_2$ 反应引发。观测到的南/北不对称性可能由正在进行的内落或翘曲内盘引起。本研究凸显了示踪多种分子垂直位置以约束盘物理条件的重要性。