Herbig AeBe 星周盘化学的 SMA 巡天观测
An SMA Survey of Chemistry in Disks around Herbig AeBe Stars
AI总结：
本研究利用 SMA 对五颗 Herbig AeBe 星周盘进行毫米波连续谱和分子谱线巡天，发现其 CO 同位素体通量比接近 1 且冷化学分子探测率较低，揭示了此类盘具有较暖温度及较小的冷化学区域。
摘要：
Herbig AeBe 星周的原行星盘是研究巨行星形成化学环境的激动人心的目标。然而，除少数盘外，大部分 Herbig AeBe 盘的化学研究仍是一片开放的前沿。我们展示了一项利用亚毫米波阵列（SMA）在 ~213-268 GHz 频段进行的先导巡天，针对五颗 Herbig AeBe 星（HD 34282、HD 36112、HD 38120、HD 142666 和 HD 144432）周盘的毫米波连续谱、CO 同位素体及其他小分子进行了观测。我们在四个盘中探测到或初步探测到 $^{12}$CO 2--1 和 $^{13}$CO 2--1；在三个盘中探测到 C$^{18}$O 2--1 和 HCO$^+$ 3--2；在两个盘中探测到 HCN 3--2、CS 5--4 和 DCO$^+$ 3--2；并在各一个盘中探测到 C$_2$H 3--2 和 DCN 3--2。在我们的观测灵敏度下，未探测到 H$_2$CO 3--2。HD 34282 的毫米波连续谱图像显示在约 5.0 角秒（$\sim$5\farcs0）远处存在一个暗弱且未分辨的源，这可能源于一个远距轨道伴星或延伸的旋臂。我们将此样本并入文献中 T Tauri 和 Herbig AeBe/F 星周盘的数据汇编。总体而言，大多数谱线通量随毫米连续谱通量的增加而增加。Herbig AeBe/F 盘的 CO 2--1 同位素体之间的谱线通量比最接近于 1。这可能表明其发射层具有相对相似且较暖的温度，并且相对于盘尘埃质量，CO 更为丰富。较低的 HCO$^+$ 3--2 通量比可能反映了 Herbig AeBe/F 盘中电离程度较低。DCO$^+$ 3--2、DCN 3--2 和 H$_2$CO 3--2 较低的探测率和通量比表明，在明亮的 Herbig AeBe/F 星周围，冷化学的适用范围较小。
英文摘要：
Protoplanetary disks around Herbig AeBe stars are exciting targets for studying the chemical environments where giant planets form. Save for a few disks, however, much of Herbig AeBe disk chemistry is an open frontier. We present a Submillimeter Array (SMA) $\sim$213-268 GHz pilot survey of mm continuum, CO isotopologues, and other small molecules in disks around five Herbig AeBe stars (HD 34282, HD 36112, HD 38120, HD 142666, and HD 144432). We detect or tentatively detect $^{12}$CO 2--1 and $^{13}$CO 2--1 from four disks; C$^{18}$O 2--1 and HCO$^+$ 3--2 from three disks; HCN 3--2, CS 5--4, and DCO$^+$ 3--2 from two disks; and C$_2$H 3--2 and DCN 3--2 from one disk each. H$_2$CO 3--2 is undetected at the sensitivity of our observations. The mm continuum images of HD 34282 suggest a faint, unresolved source $\sim$5\farcs0 away, which could arise from a distant orbital companion or an extended spiral arm. We fold our sample into a compilation of T Tauri and Herbig AeBe/F disks from the literature. Altogether, most line fluxes generally increase with mm continuum flux. Line flux ratios between CO 2--1 isotopologues are nearest to unity for the Herbig AeBe/F disks. This may indicate emitting layers with relatively similar, warmer temperatures and more abundant CO relative to disk dust mass. Lower HCO$^+$ 3--2 flux ratios may reflect less ionization in Herbig AeBe/F disks. Smaller detection rates and flux ratios for DCO$^+$ 3--2, DCN 3--2, and H$_2$CO 3--2 suggest smaller regimes of cold chemistry around the luminous Herbig AeBe/F stars.
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