解像されたデブリディスク構造を用いた目に見えない惑星人口の調査

原始惑星系円盤の溝やリング内の塊の大きさや位置から直接撮影されない惑星を検出する。以下、機械翻訳。
解像されたデブリディスク構造を用いた目に見えない惑星人口の調査
（2019年3月25日に提出された）
何千という太陽系外惑星が発見されましたが、その多くは私たち自身のシステムのものとは大きく異なります。成功したにもかかわらず、木星や土星のものに類似した広い軌道にある惑星を持つシステムは、進化の最初の数億年というクリティカルにおいて、事実上探求されていません。私たちの太陽系外惑星探知技術から隠されている低質量の惑星はどこですか？私たちの太陽系の惑星の建築はユニークですか？高忠実度のデブリディスクイメージは、これらの質問に答えるための効果的な方法を提供します。それらを使って、青年から太陽系の時代までの低質量惑星の形成と進化を研究し、複雑な過程のスナップショットと広い軌道での巨大惑星の形成と移動の歴史への貴重な洞察を提供することができます。このホワイトペーパーでは、大きな偏りのないサンプルに適用可能な熱放射におけるデブリ構造の解決に焦点を当てています。既知のデブリディスクの特性をまとめ、現在および将来の赤外線およびミリメートルの施設内で均一な基準を採用してそれらを解決することの実現可能性を評価します。JWSTと9-m Origins Space Telescopeは、既知のディスクのほぼ半分を忠実に解像するための今後数十年間で最も有望なミッションです。複数の波長でそして進化のすべての段階で解決されたデブリ構造は、目に見えない惑星人口の特性を明らかにして、全体的な惑星形成と進化のユニークな人口統計学的研究を可能にするでしょう。既知のデブリディスクの特性をまとめ、現在および将来の赤外線およびミリメートルの施設内で均一な基準を採用してそれらを解決することの実現可能性を評価します。JWSTと9-m Origins Space Telescopeは、既知のディスクのほぼ半分を忠実に解像するための今後数十年間で最も有望なミッションです。複数の波長でそして進化のすべての段階で解決されたデブリ構造は、目に見えない惑星人口の特性を明らかにして、全体的な惑星形成と進化のユニークな人口統計学的研究を可能にするでしょう。既知のデブリディスクの特性をまとめ、現在および将来の赤外線およびミリメートルの施設内で均一な基準を採用してそれらを解決することの実現可能性を評価します。JWSTと9-m Origins Space Telescopeは、既知のディスクのほぼ半分を忠実に解像するための今後数十年間で最も有望なミッションです。複数の波長でそして進化のすべての段階で解決されたデブリ構造は、目に見えない惑星人口の特性を明らかにして、全体的な惑星形成と進化のユニークな人口統計学的研究を可能にするでしょう。
図1：太陽系の重要な段階を示すマーク（緑色の線）が付いた惑星系の形成と進化のタイムライン。 HL Tau（左端のパネルなど）のディスクイメージのスナップショット
ALMAのコラボレーション）とFomalhaut（右の3つのパネル）は目に見えない惑星の跡をむき出しにしている。
根底にある惑星の構成を明らかにするために使用されていました。 進化論の異なるディスクイメージのスナップショット
ステージは、私たちの太陽系（一番右のパネル）がどのようになったかについての複雑なプロセスへの洞察を提供します。


図2：私たち自身の太陽系との関連における既知のデブリシステムの特性。 （a）配布
デブリベルト半径（x軸、√に再正規化）L *星の周りに雪が一列に並ぶように
上の太陽系スケッチ（）とデブリの量（y軸）で示されるように、赤外線ダストのわずかな光度 青い線は、対数ビンのサイズヒストグラムです。
右y軸にスケールが表示されます。 （b）デブリサンプル中の年齢と角度の大きさ（直径）の分布 微惑星帯のサイズの多様性を示唆しています。 各システムは、それぞれのスナップショットを表します。
惑星系の進化。 私たちは、システムの20％が非常に不確実な年齢を持っていることに注意してください。右側のパネルには表示されません。


図3（a）同じ惑星によって誘起された波長依存性の円盤構造（プラス記号）目に見えない惑星に厳しい制約を課すための多波長観測の必要性Wyatt 2006より）
（b）分解能の説明図（ディスクの直径と直径の比として定義）観察されたビームは、ディスク構造をプローブするためのものである。 ＆3ビームで解決するとベルトの位置を正確に示すことができます
10本のビームで解像する画像が共鳴に対して非常に診断的である間、適度な非対称性を検出（目に見えない）摂動惑星の質量と位置に敏感な構造。

　　　　　
図４：０のビームを使用した場合の予想される表面輝度（Ｓ．Ｂ．）対分解能。24 µm（左）の0082 70 µm（真ん中）および1.3 mm（右）。
使用されている記号は図2bと同じです。 ベルトを正しく引き出す 位置と非対称性を検出するために、我々は判断基準として３の分解可能性を使用する。