XUE. 热化学模型暗示遥远曝曝质子盘结构紧凑且气体贫乏
地球与行星天体物理
2025-04-02 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
阐明质子盘的物理结构对于解释系外行星群的多样性至关重要。直到最近，仅能通过中红外观测探测到质子盘的物理属性局限于太阳邻近（距离约250 pc以内）；然而，诸如坎帝坎星形成区（Taurus——此处无O型恒星）等近邻星形成区并不具代表性，后者是银河系中大多数行星形成发生的环境。詹姆斯·威布斯太空站（JWST）现在使我们能够观测距离较远的高质量星形成区（SFRs）中的盘面，此处预期会受到强外部 Far-紫外（FUV）辐射的影响。尽管如此，对外部曝曝盘面的详细表征仍不足。我们使用热化学代码ProDiMo对JWST/MIRI光谱和档案可视/近红外光度进行建模，以约束距离NGC 6357中恒星XUE 1（距离约1690 pc）的外部曝曝盘面的物理结构。我们的发现包括：（1）中红外尘埃发射特征由类似于邻近盘面的非晶硅酸盐和晶体硅酸盐解释；（2）MIRI检测到的分子特征 originate于距离约1天文单位以内的区域，符合 slab 模型的结果；（3）我们的模型支持盘面在10天文单位处被截断，且外缘处的气-尘比为1；（4）比较不同曝曝水平下相同盘面的模型，我们发现强外部曝曝使气体温度提高十倍，并在10天文单位以外提升水分子浓度约100倍。我们的发现表明，内侧盘面抵抗了外部曝曝，保留了行星形成所必需的物质。
关键词
引用
@article{arxiv.2504.00841,
title = {XUE. Thermochemical Modeling Suggests a Compact and Gas-Depleted Structure for a Distant, Irradiated Protoplanetary Disk},
author = {Bayron Portilla-Revelo and Konstantin V. Getman and María Claudia Ramírez-Tannus and Thomas J. Haworth and Rens Waters and Arjan Bik and Eric D. Feigelson and Inga Kamp and Sierk E. van Terwisga and Jenny Frediani and Thomas Henning and Andrew J. Winter and Veronica Roccatagliata and Thomas Preibisch and Elena Sabbi and Peter Zeidler and Michael A. Kuhn},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.00841},
year = {2025}
}
备注
20 pages, 7 figures, 3 tables. Accepted for publication in The Astrophysical Journal, March 28, 2025