支持 IM Lup 周围引力自调节盘中脆弱多孔尘埃的证据

作者

Takahiro Ueda, Ryo Tazaki, Satoshi Okuzumi, Mario Flock, Prakruti Sudarshan

摘要

原行星盘是行星诞生的场所，在其早期演化阶段预计会因引力而不稳定。IM Lup 是一颗著名的 T Tauri 星，其周围的原行星盘带有可能由引力不稳定性引起的旋臂。IM Lup 盘已通过多种方法进行观测，但构建统一的解释模型颇具挑战性。

本文提出了 IM Lup 盘的物理模型，该模型对从近红外到毫米波段的多种观测结果提供了全面的解释。研究发现强调了尘埃脆性在保留观测到的毫米波辐射中的重要性，并揭示了中等孔隙度尘埃更适合解释观测到的毫米波偏振现象。研究还发现，盘的内区很可能由气体吸积加热，这为 20 au 以内的明亮毫米波辐射提供了自然解释。模型中活跃加热的内区投射出约 100 au 尺度的阴影，与近红外散射光观测结果完美吻合。吸积加热的存在也支持了脆弱尘埃情景，即吸积有效加热了盘中平面。由于尘埃的脆弱性，在光滑盘中位于 100 au 处的潜在嵌入式行星不太可能通过卵石吸积形成，这指向了局部尘埃增强促进卵石吸积，或其他形成途径如向外迁移或引力碎裂。

主题/分类

天体物理学 > 地球与行星天体物理学 (astro-ph.EP)

其他信息

• 提交历史：2024年6月11日提交（v1），2024年7月13日最后修订（v2）
• 出版信息：v2 版本发表于 Nature Astronomy（2024年），包含补充材料
• DOI：10.1038/s41550-024-02308-6
• 引用：arXiv:2406.07427 [astro-ph.EP]