TW Hydrae周围原行星盘中局域1 au尺度尘埃积聚的解析结构与轨道运动

《Publications of the Astronomical Society of Japan》：Resolved structure and orbital motion of a localized 1 au-scale dust accumulation in the protoplanetary disk around TW Hydrae

　　我们展示了使用阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）对TW Hya原行星盘在Bands 6尘埃连续谱中进行的约1天文单位分辨率的高分辨率观测结果，同时还有13CO和C1?O的J=2-1发射线。本研究的主要焦点是调查位于半径52天文单位处显著的尘埃团块的运动学、内部形态和局部气体环境。通过将我们2021年的数据与2017年的档案观测进行比较，我们检测到了该团块的自行为。测量到的方位角速度为3.3 ± 0.9 km s?1，与局部的开普勒旋转完全一致。结合4年基线期间缺乏显著的径向迁移，这确认了该结构正与盘系统共同运动。关键的是，我们的高分辨率连续谱图将该团块解析为明显的双峰形态，方位角方向上相距约1.7天文单位。我们通过在独立的2017年数据集中使用稀疏建模图像重建技术重现该结构，强有力地验证了这一双峰亚结构。我们讨论了双峰形态可能的物理起源，包括倾斜的环行星盘及其内部尘埃空腔、行星诱导旋臂的根部，或涉及非活跃吸积行星的替代性流体力学情景，例如次级尘埃的U形轨迹或短寿命的流体力学气体涡旋。我们没有检测到与连续谱团块相关联的致密气体发射对应体。由于这些CO线很可能追踪的是光学厚的大气上层，缺乏局部的垂直气体扰动表明，如果存在嵌入行星导致尘埃结构，那么其质量必定非常低。