論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1612.00848
Wilson et al. (2016)
First Detection of Hydrogen in the β Pictoris Gas Disk
(がか座ベータ星のガス円盤中の水素の初検出)

概要

若い近傍の恒星であるがか座ベータ星 (β Pictoris, β Pic) はダストとガスから成るデブリ円盤に囲まれており，無数の蒸発している系外彗星や微惑星，また少なくとも 1 個の惑星 (がか座ベータ星b) を持っている．この円盤の傾きは edge-on (円盤平面をほぼ真横から見ている状態) であり，地球から観測すると，惑星形成環境の研究のために吸収分光観測を使うことで，デブリ円盤についての有意義な情報を得ることが出来る．

ここでは，ハッブル宇宙望遠鏡の Cosmic Origins Spectrograph (COS) を用いて，円盤内に最も多く存在する元素である水素を，HI ライマンアルファ線を用いて観測した．ここでは，地球コロナの大気光によるライマンアルファ線の混入を減らすための新しい技術を用いた．

観測の結果，安定なガス円盤中の水素の柱密度は恒星の視線速度で測定したところ log(N_H/1 cm²) << 18.5 であった．

観測されたライマンアルファ放射のスペクトル線のプロファイルは非対称であり，これは HI ががか座ベータ星に対して全体の速度 41 km s^-1 で恒星に降着しており，またその降着ガスの柱密度は log(N_H/1 cm²) = 18.6 であることによって説明できるという説を提唱する．

この大きな水素の柱密度からは，大部分の水素ガスは円盤内のダストから来たものではないということが示唆される．ここで観測された恒星に落下していく水素ガスは，蒸発する系外彗星から生じた水の解離によるものだという仮説を立てた．

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