原始标题：How large is a disk -- what do protoplanetary disk gas sizes really mean? 翻译后的标题：一个盘有多大 -- 原行星盘气体尺寸到底意味着什么？
摘要：原生行星盘演化机制仍不清楚。直接探测由磁旋不稳定引起的湍流或磁流体动力盘风这两个主要候选机制都很困难，这导致盘大小的时间演化成为区分这两个机制最有希望的可观测量之一。但要成功地这样做，我们需要了解观测到的气体盘大小实际上追踪的是什么。我们研究了$R_{\mathrm{m CO,90\%}}$（包围90% $^{12}$CO流量的半径）和$R_c$（编码物理盘大小的半径）之间的关系，以便提供这两种尺寸之间的简单转换方法。对于一个广泛的热化学模型网格，我们通过模拟观测计算$R_{\mathrm{m CO,90\%}}$，并将在该半径上测量到的性质（如气体柱密度）与盘的总体性质（如$R_c$和盘质量$M_{\mathrm{m disk}}$）相关联。我们发现了在$R_{\mathrm{m CO,90\%}}$处的气体柱密度与盘质量之间的经验相关性：$N_{\mathrm{m gas}}(R_{\mathrm{m CO,90\%}}) \approx 3.73 \times 10^{21}(M_{\mathrm{m disk}}/\mathrm{M}_{\odot})^{0.34} \mathrm{cm^{-2}}$。利用这一相关性，我们推导出了一个只依赖于$R_c$和$M_{\mathrm{m disk}}$的$R_{\mathrm{m CO,90\%}}$的解析修正公式。我们计算了Lupus、Upper Sco、Taurus和DSHARP中的盘的$R_c$，发现上沃夫天区的盘明显较小（$\langle R_c \rangle = 4.8$ au），而较年轻的鲁普斯和泰洛斯地区的盘较大（$\langle R_c \rangle = 19.8$和$20.9$ au）。$R_c$的这种时间减小与粘性和风驱演化的预测相矛盾，但可能是在上沃夫天区有显著的外部光致蒸发截断盘的迹象。
作者：Leon Trapman, Giovanni Rosotti, Ke Zhang, Benoit Tabone
论文ID：2307.07600
分类：Earth and Planetary Astrophysics
分类简称：astro-ph.EP
提交时间：2023-07-18