[論文レビュー] HST/NICMOS2 observations of the HD 141569 A circumstellar disk

J.‐C. Augereau, A.-M. Lagrange+2 more|arXiv (Cornell University)|Sep 24, 1999

Astrophysics and Star Formation Studies参考文献 1被引用数 7

ひとこと要約

本研究では、HST/NICMOS2を用いて、HD 141569 Aの周囲惑星間ほこり円盤の最初の解像度の高い散乱光画像を提示する。この画像により、1.6ミクロンで4.5 ± 0.5 mJy以上の全放射束密度を示す、325 ± 10 AUの位置に明るい傾斜した輪が確認され、幅は約150 AUである。この円盤モデルでは10ミクロンの過剰を説明できないため、星に近い場所に追加の粒子集団が存在する必要があることが示唆される。

ABSTRACT

We report the first resolved scattered light images of the circumstellar dust disk around the old Pre-Main Sequence star HD 141569 A. The disk seen in HST/NICMOS2 images shapes a bright annulus inclined at 37.5 degrees +/- 4.5 degrees from edge-on. This ring peaks at 325+/-10 AU from the star with a characteristic width of ~150 AU. At 1.6 microns, the dust grains scatter a total flux density of at least 4.5 +/- 0.5 mJy. Our disk model using the spatial distribution implied by the images does not explain the 10 microns excess and requires an additional grain population closer to the star. Some similarities and differences with the dust annulus surrounding HR 4796 A are pointed out.

研究の動機と目的

• 高解像度近赤外画像を用いて、HD 141569 Aの周囲惑星間ほこり円盤の構造を解明し、特徴を特定すること。
• 円盤内のほこりの空間的分布および物理的パラメータ（傾き、半径、幅）を特定すること。
• 観測された散乱光が、特に10ミクロンでの既知の赤外過剰を説明できるかどうかを評価すること。
• HR 4796 Aなどの既知の系と比較し、円盤の形状およびほこりの性質を照らし合わせること。

提案手法

• 1.6ミクロンで、ハッブル宇宙望遠鏡のNICMOS2機器を用いた高解像度近赤外画像撮影が実施された。
• 観測された強度分布から円盤の空間的構造をモデル化し、傾き、半径、幅を導出する。
• 光度測定を用いて全散乱光放射束密度を推定し、下限として4.5 ± 0.5 mJyが得られた。
• 観測された円盤モデルを、システムのスペクトルエネルギー分布と比較し、10ミクロンの過剰との整合性を評価した。
• HR 4796 Aのよく知られた円盤と比較して、形状およびほこりの性質の類似点と相違点を特定する分析が行われた。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 解像度の高い画像から、HD 141569 Aの周囲惑星間円盤の空間的構造と傾きは何か？
• RQ2 1.6ミクロンでの観測された散乱光放射束密度は、システムの10ミクロン赤外過剰を説明できるか？
• RQ3 円盤内の主なほこりの輪の特徴的な半径と幅は何か？
• RQ4 形態およびほこりの分布の観点から、HD 141569 Aの円盤構造はHR 4796 Aのものとどのように類似・相違するか？

主な発見

• 円盤は、縁から37.5° ± 4.5°の傾きで明るい傾斜した輪を形成している。
• 輪のピークは325 ± 10 AUの半径に位置し、特徴的な幅は約150 AUである。
• 1.6ミクロンにおける散乱光の全放射束密度は、少なくとも4.5 ± 0.5 mJyである。
• 観測された円盤モデルでは10ミクロンの過剰を説明できないため、星に近い場所に追加の解像度の低い粒子集団が存在する必要があると示唆される。
• 円盤はHR 4796 Aのシステムと形態的に類似しているが、SEDに一致させるために内側のほこり成分の追加が必要である点で相違する。