Thermal emission and scattering by aligned grains: Plane-parallel model and application to multiwavelength polarization of the HL Tau disc
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Telescopes are now able to resolve dust polarization across circumstellar discs at multiple wavelengths, allowing the study of the polarization spectrum. Most discs show clear evidence of dust scattering through their unidirectional polarization pattern typically at the shorter wavelength of $\sim 870 \, \mu$m. However, certain discs show an elliptical pattern at ∼3 mm, which is likely due to aligned grains. With HL Tau, its polarization pattern at ∼1.3 mm shows a transition between the two patterns making it the first example to reveal such transition. We use the T-matrix method to model elongated dust grains and properly treat scattering of aligned non-spherical grains with a plane-parallel slab model. We demonstrate that a change in optical depth can naturally explain the polarization transition of HL Tau. At low optical depths, the thermal polarization dominates, while at high optical depths, dichroic extinction effectively takes out the thermal polarization and scattering polarization dominates. Motivated by results from the plane-parallel slab, we develop a simple technique to disentangle thermal polarization of the aligned grains T0 and polarization due to scattering S using the azimuthal variation of the polarization fraction. We find that, with increasing wavelength, the fractional polarization spectrum of the scattering component S decreases, while the thermal component T0 increases, which is expected since the optical depth decreases. We find several other sources similar to HL Tau that can be explained by azimuthally aligned scattering prolate grains when including optical depth effects. In addition, we explore how spirally aligned grains with scattering can appear in polarization images.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».