CONSTRAINTS ON PLANETESIMAL COLLISION MODELS IN DEBRIS DISKS
CONSTRAINTS ON PLANETESIMAL COLLISION MODELS IN DEBRIS DISKS
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碎片盘中星子碰撞模型的约束
DOI：
10.3847/0004-637x/823/2/79
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发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
A. Steele
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. MacGregor;D. Wilner;C. Chandler;L. Ricci;S. Maddison;S. Cranmer;S. Andrews;A. Hughes;A. Steele
对碎片盘的观测提供了一个窗口，通过尘埃颗粒的大小分布了解太阳系外行星的物理和动力学特性。特别是，热尘埃排放的毫米光谱指数编码的粒度分布的信息。我们对附近七个碎片盘的样本进行了新的VLA观测，分辨率为9 mm，束流为0.5 μJy-1 rms。我们结合联合收割机这些档案ATCA观察到的8个额外的碎片磁盘在7毫米，连同最新的观察所有磁盘在（亚）毫米波长的文献，把严格的限制毫米光谱指数，从而粒度分布。分析给出了一个加权平均值的斜率幂律粒度分布，，的，与一个可能的趋势，减少q为后来的光谱类型的恒星。我们将我们的结果与一系列碰撞级联的理论模型进行比较，从标准的自相似，稳态尺寸分布（q = 3.5）到解决方案，这些解决方案包含更现实的物理学，如替代速度分布和材料强度，在小尘埃尺寸下从辐射压力截止的可能性，以及特定磁盘的详细动力学计算结果。这种效应可以导致与数据一致的尺寸分布，并且可能导致光谱指数中观察到的散射。对于Au Mic系统，VLA观测显示了一个高度可变的恒星发射成分的明确证据;这种恒星活动消除了需要调用一个小行星带的存在来解释以前报告的紧凑毫米源在这个系统中。
Observations of debris disks offer a window into the physical and dynamical properties of planetesimals in extrasolar systems through the size distribution of dust grains. In particular, the millimeter spectral index of thermal dust emission encodes information on the grain size distribution. We have made new VLA observations of a sample of seven nearby debris disks at 9 mm, with resolution and ∼5 μJy beam−1rms. We combine these with archival ATCA observations of eight additional debris disks observed at 7 mm, together with up-to-date observations of all disks at (sub)millimeter wavelengths from the literature, to place tight constraints on the millimeter spectral indices and thus grain size distributions. The analysis gives a weighted mean for the slope of the power-law grain size distribution, , of , with a possible trend of decreasing q for later spectral type stars. We compare our results to a range of theoretical models of collisional cascades, from the standard self-similar, steady-state size distribution (q = 3.5) to solutions that incorporate more realistic physics such as alternative velocity distributions and material strengths, the possibility of a cutoff at small dust sizes from radiation pressure, and results from detailed dynamical calculations of specific disks. Such effects can lead to size distributions consistent with the data, and plausibly the observed scatter in spectral indices. For the AU Mic system, the VLA observations show clear evidence of a highly variable stellar emission component; this stellar activity obviates the need to invoke the presence of an asteroid belt to explain the previously reported compact millimeter source in this system.
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--
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通讯作者：
A. Krivov;C. Eiroa;T. Löhne;J. Marshall;B. Montesinos;C. D. Burgo;O. Absil;D. Ardila;J. Augereau;A. Bayo;A. Bayo;G. Bryden;W. Danchi;S. Ertel;J. Lebreton;R. Liseau;A. Mora;A. Mustill;H. Mutschke;R. Neuhäuser;G. Pilbratt;A. Roberge;T. Schmidt;K. Stapelfeldt;P. Th'ebault;Christian Vitense;G. J. White;G. J. White;S. Wolf
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10.1088/0004-637x/792/1/65
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期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
N. Pawellek;A. V. Krivov;J.-P. Marshall;B. Montesinos;P. Abrahám;A. Moór;G. Bryden;C. Eiroa
通讯作者：
C. Eiroa