Modelling the Spatial Distribution and Origin of CO Gas in Debris Disks
Auteurs : Antonio Hales, Uma Gorti, John Carpenter, Meredith Hughes, Kevin Flaherty
Points clés générés par l'IA
- Les observations ALMA ont détecté une ligne rotationnelle $^{12}$CO(2-1) dans trois disques de débris.
- La question est de savoir si le gaz détecté est un vestige de la phase protoplanétaire primordiale ou s'il a été libéré par la collision de corps secondaires.
- La technique itérative Lucy-Richardson a été utilisée pour résoudre le problème des disques circumstellaires et obtenir les géométries et les distributions de luminosité en surface du gaz.
- Les paramètres du disque obtenus sont utilisés comme entrée pour des modèles thermo-chimiques afin d'examiner les scénarios primordiaux et cométaires pour l'origine du gaz.
- Une origine secondaire pour le gaz dans ces disques est privilégiée, avec des masses de gaz CO ($\sim 3\times10^{-3}$ M$_{\oplus}$) nécessitant des taux de production ($\sim 5\times 10^{-7}$ M$_{\oplus}$/an) similaires à ceux estimés pour le vrai disque riche en gaz $\beta$ Pic.
Résumé : The detection of gas in debris disks raises the question of whether this gas is a remnant from the primordial protoplanetary phase, or released by the collision of secondary bodies. In this paper we analyze ALMA observations at 1-1.5" resolution of three debris disks where the $^{12}$CO(2-1) rotational line was detected: HD131835, HD138813, and HD156623. We apply the iterative Lucy-Richardson deconvolution technique to the problem of circumstellar disks to derive disk geometries and surface brightness distributions of the gas. The derived disk parameters are used as input for thermochemical models to test both primordial and cometary scenarios for the origin of the gas. We favor a secondary origin for the gas in these disks and find that the CO gas masses ($\sim 3\times10^{-3}$ M$_{\oplus}$) require production rates ($\sim 5\times 10^{-7}$ M$_{\oplus}$~yr$^{-1}$) similar to those estimated for the bona-fide gas rich debris disk $\beta$ Pic.
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