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SPHERE/ZIMPOL拍摄的HD 100546原行星系统Hα偏振光图像

DOI：10.1051/0004-6361/201731131 期刊：Astronomy & Astrophysics 出版年份：2017 更新时间：2025-09-10 09:29:36
摘要： 背景：HD 100546是少数几颗可能在原行星盘中孕育行星系统的前主序星之一。 目标：本研究通过分析高空间分辨率的新型偏振图像，旨在增进对HD 100546的理解。 方法：利用VLT/SPHERE/ZIMPOL设备，采用Hα波段及相邻连续谱的两个滤光片，我们探测了盘间隙及外盘表层区域（覆盖距中心恒星<500毫角秒（109秒差距处对应<55天文单位）的范围），角分辨率达约20毫角秒。 结果：数据显示存在不对称性——外盘的东南（SE）与西北（NW）区域比西南（SW）和东北（NE）区域具有更强的偏振。该不对称性可通过接近90°的优先散射角解释，且与先前偏振图像一致。观测到的外盘延伸范围为13±2至45±9天文单位，其位置角与倾角分别为137±5°和44±8°。与既往估算值对比表明，盘倾角可能随恒星距离增加而增大，不过不同测量值仍在误差范围内相符。此外，偏振数据未直接检测到最内侧候选伴星的迹象，这印证了基于强度成像的最新结论。针对15木星质量的亚恒星天体，我们将其质量吸积率上限设为<10?? M⊙/年。最后，我们首次（>3σ置信度）探测到一个横贯HD 100546中心盘间隙、长约20天文单位的棒状结构。 结论：在缺乏额外数据的情况下，我们暂推测该棒状结构可能是由从外盘向内区径向流动的气体所拖曳的尘埃形成。这或代表了一个特殊案例——在单一系统中观测到小尺度径向流入现象。若该假说成立，可解释内盘中原子的留存（此前光谱干涉数据显示这些原子本应在数月/年内吸积至中央恒星），并可能与未被探测到的其他行星相关。
作者： I. Mendigutía，R. D. Oudmaijer，A. Garu?，S. L. Lumsden，N. Huélamo，A. Cheetham，W. J. de Wit，B. Norris，F. A. Olguin，P. Tuthill
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

本研究旨在通过分析具有高空间分辨率的新型偏振图像，增进我们对HD 100546的理解。

研究成果

我们的数据显示HD 100546外盘存在不对称性，东南（SE）和西北（NW）区域比西南（SW）和东北（NE）区域具有更强的偏振。这种不对称性可通过接近90°的优先散射角解释。外盘延伸范围为13±2至45±9天文单位，其位置角和倾角分别为137±5°和44±8°。未检测到最内侧候选伴星的直接特征信号，我们为其15木星质量的褐矮星设定质量吸积率上限<10?? M⊙/年。我们首次报告（>3σ置信度）在HD 100546中心区域发现一条横跨间隙的约20天文单位棒状结构，这可能是由从外盘径向流向内区的气体携带尘埃形成的。

研究不足

我们观测中第一与最后一周期之间的视场旋转仅小于20度，这使得我们无法明确排除所探测到的棒状结构是由与R波段观测中类似效应所致的可能性。

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