[Fe II] jets from intermediate-mass protostars in Carina
我们提出了新的HST/WFC 3-IR窄带[Fe II]图像的船底座星云的原恒星喷流。结合5个以前发表的来源,我们有一个样本的18喷流和2 HH对象。所有的喷流,我们有针对性的WFC 3显示明亮的红外[Fe II]发射,和一些H $α$候选喷流被确认为准直流出的基础上,他们的[Fe II]发射的形态。连续减影图像清楚地将射流发射与相邻的电离前沿分开,提供了比H $α$更好的准直射流示踪剂,并使我们能够将这些射流与其嵌入的驱动源连接起来。在喷流中测得的[Fe II] 1.64 $μ$ m/H $α$通量比是相邻电离锋的$\gtrsim 5$倍。低电离喷流核心需要高密度来屏蔽Fe $^+$,以防止H II区O型恒星的FUV辐射进一步电离。高喷流密度意味着高质量损失率,与我们确定的13个喷流的中间质量驱动源一致。剩下的喷流来自不透明的球状体,这些球状体掩盖了原恒星的辐射。在许多方面,船底座的HH喷流看起来像是由低质量原恒星驱动的喷流的放大版本。总之,这些观察表明,[Fe II]发射是一个可靠的示踪剂的密集,辐射射流驱动的中等质量的原恒星。我们认为,高度准直的外流是常见的更大质量的原恒星,他们建议的外流物理推断低质量恒星形成规模至少$\sim8$ M $_{\odot}$。
2016-09-08 astro-ph.SR
Subarcsecond resolution observations of warm water towards three deeply embedded low-mass protostars
水存在于恒星形成的所有阶段:在原恒星包层的寒冷外部和星周盘的致密内部区域形成冰,在靠近原恒星的包层中形成气体,在星周盘的上层和强大的外流和冲击区域。本文探讨了深埋(0类)低质量原恒星最内层100个天文单位中暖气相水丰度的调节机制,并研究了这些阶段中暖气相水与其它分子物种的化学关系。利用IRAM Plateau de Bure干涉仪,以高角分辨率(0.75”; 190 AU)对深埋的低质量原恒星NGC 1333-IRAS 2A和NGC 1333-IRAS 4A拍摄了对-H2 - 18 O3(1,3)-2(2,0)(Eu=203.7 K)谱线的毫米波长热辐射.在IRAS 2A和IRAS 4A双星中的一个组件上检测到紧凑的H2- 18 O发射;此外还检测到CH 3 OCH 3,C2 H5 CN和SO2。向IRAS 2A方向的水排放范围扩大,可能与外流有关。在所有系统中的探测表明,在小于100 AU尺度的水的存在是嵌入式原恒星中的常见现象。我们提出了一个方案,在该方案中,从温暖的水排放的起源是在一个扁平的盘状结构为主的向内运动,而不是旋转。不同来源的气相水丰度不同,但通常远低于10^-4的标准丰度,这表明在这些尺度下,大多数水(> 96%)被冻结在尘埃颗粒上。得出的相对于H2- 18 O的CH 3 OCH 3和SO2丰度对于指向工作中类似化学过程的所有来源是可比的。相比之下,C2 H5 C…
2012-03-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Waterfalls around protostars: Infall motions towards Class 0/I envelopes as probed by water
摘要:恒星要形成,物质必须从核心鳞片通过外壳向中央原恒星下落。原恒星周围的速度分布没有受到很好的约束。作为“Herschel星形成区中的水”(WISH)调查的一部分,在Herschel上用HIFI观测到的6颗0类原恒星和1颗I类原恒星显示了水线观测的下降特征。我们使用1-D的非LTE RATRAN辐射转移模型的观测水线约束这些源的原恒星信封的下落速度和化学。我们假设一个自由落体的速度分布,并找到了最佳的拟合,不同的半径,在下降发生。在研究得很好的0类原恒星NGC 1333-IRAS 4A中,我们发现,在我们的观测敏感的整个包层(r>~1000 AU)上都发生了下沉。对于4个源,下沉发生在核心到包层的尺度上(即~10000-3000 AU)。在2个源中,在基态线中看到的逆P-Cygni轮廓更可能是由于大尺度运动或前景云。模型,包括一个简单的考虑化学与观察是一致的,而使用步骤丰度配置文件不。在6/7原恒星的内部包层中没有检测到激发水,这进一步证明了在这些半径处,水必须从气相中严重耗尽。其中四个源的入流是超音速的,所有源的入流都必须发生在包层的外缘,这可能是坍缩是全球性的或由外而内而不是由内而外的证据。IRAS 4A的质量下降率很大(>~10^-4 msol \yr),高于质量流出率和预期的质量吸积率,这表明任何小尺度的扁平盘状结构都是引力不稳定的,可能导致旋转碎裂和/或幕式吸积。
2013-10-12 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Water Vapor in the Inner 25 AU of a Young Disk around a Low-Mass Protostar
水是恒星和行星形成区域物理和化学演化的关键分子之一。在这里,我们报告的第一个空间分辨观测(同位素)水的热辐射与高原德布尔干涉仪对深嵌入0级原恒星NGC 1333-IRAS 4 B。H2-18-O 3_13-2_20跃迁在203.4 GHz处的观测结果表明,水向该源的发射范围约为0.2”,对应于内部25 AU(半径)。的H2-18-O排放揭示了一个试探性的速度梯度垂直于原恒星流出/射流的CO旋转转换和水脉泽的观测探测的程度。该谱线很窄,约为1 km/s(FWHM),明显小于从下落包层或吸积激波中发射的预期,但与从低倾角圆盘中看到的发射一致。从这些数据推断的水柱密度表明,水排放的气体是一个薄的温暖层,包含约25 M地球的材料,0.03%的总磁盘质量跟踪连续观测。
2010-01-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA observations of water deuteration: A physical diagnostic of the formation of protostars
水的氘分馏可以作为恒星形成期间水的化学和物理演化的示踪剂,并可以限制太阳系天体中水的起源。我们确定HDO/H $_2$ O比率在内部温暖的气体朝向三个低质量的0类原恒星被选择为在孤立的核心,即,与任何云复合体无关。以前的来源,其中HDO/H $_2$ O的比例已经建立了所有的一部分,更大的恒星形成复合体。以这些孤立的原恒星为目标,可以比较孤立和聚集区域的水化学,以确定当地云环境的影响。我们给出了225.897 GHz和241.562 GHz的HDO $3_{1,2}$ - $2_{2,1}$和$2_{1,1}$ - $2_{1,2}$跃迁以及203.407 GHz的H $_2^{18}$ O $3_{1,3}$ - $2_{2,0}$跃迁的ALMA观测结果。高角分辨率(0 \farcs 3-1 \farcs 3)允许研究内部温暖的包络气体。HDO/H $_2$ O比率的模型独立的估计获得,并与以前的确定在温暖的气体向低质量的原恒星。我们检测到目标水向S/N > 5的三个源的转换。我们确定L483、B335和BHR 71-IRS 1的HDO/H $_2$ O比率分别为($2.2\pm0.4$)$\times 10^{-3}$、($1.7\pm0.3$)$\times 10^{-3}$和($1.8\pm0.4$)$\times 10^{-3}$,假设$T_\mathrm{ex} = 1…
2019-09-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
First Science Observations with SOFIA/FORCAST: Properties of Intermediate-Luminosity Protostars and Circumstellar Disks in OMC-2
我们检查八个年轻的恒星对象在OMC-2恒星形成区域的基础上,从SOFIA/FORCAST早期科学阶段,斯皮策太空望远镜,赫歇尔空间天文台,2MASS,APEX,和其他文献中的结果的观测。我们展示了这些物体从近红外到毫米波长的光谱能量分布,并将SED与原恒星和星周盘的片坍缩模型的SED进行了比较。其中四个天体可以被模拟为具有下落包层的原恒星,两个是被圆盘包围的年轻恒星,剩下的两个天体具有双峰SED。我们的双峰源作为二进制包含一个年轻的恒星与磁盘和原恒星模型。在0.15 x 0.25 pc区域内的密集组中发现了六个最明亮的光源;这些光源的亮度范围从300 L_sun到20 L_sun。嵌入最深的源(OMC-2 FIR 4)可以用0级原恒星模型拟合,该模型的光度约为50 L太阳,质量下降速率约为每年10 ^-4太阳质量。
2012-02-20 astro-ph.SR
Warm water deuterium fractionation in IRAS 16293-2422 - The high-resolution ALMA and SMA view
迄今为止,测量低质量原恒星内部温暖区域的水氘分馏一直受到单碟地面和空间望远镜角分辨率差的阻碍。使用(亚)毫米波长干涉仪观测水同位素有可能阐明这一问题。从阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)对IRAS 16293 - 2422在692.07914 GHz处H2 - 18 O的5(3,2)-4(4,1)跃迁以及在203.40752 GHz处H2 - 18 O的3(1,3)-2(2,0)和3(1,2)-2(2,1)给出了225.89672 GHz的HDO从亚毫米波阵列(SMA)的跃迁。692 GHz的H2 - 18O谱线朝向双星的两个组成部分。朝向其中一个组分"源B",在朝向连续体的吸收中看到该线,从系统速度略微红移,而在系统速度下在离源处看到发射。对于另一个组分,"源A",也用SMA检测到两条HDO和H2 - 18O线。由H2 - 18O跃迁估算激发温度为124 +/-12 K。计算出的HDO/H2O比值为(9.2 +/-2.6)* 10 ^(-4)--明显低于之前在靠近源的温暖气体中的估计值。它也比外包络中推导的比率低约5倍。我们的观测揭示了太阳系尺度上原恒星附近水汽的物理和化学结构。朝向源B检测到的红移吸收指示着下沉。激发温度与原恒星附近水冰蒸发的图像一致。这里推导出的低HDO/H2O比率表明,原恒星内部区域与地球海洋和彗星之间的差异比以前认为的要小。
2012-11-28 astro-ph.SR
The HDO/H2O ratio in gas in the inner regions of a low-mass protostar
HDO/H2O丰度比被认为是恒星和行星形成过程中水演化的关键诊断,因此也是其在地球上的起源。本文介绍了在225.6 GHz(Eu = 170 K)下利用亚毫米波阵列对深埋的原恒星NGC 1333-IRAS 4 B进行的毫米波高角分辨率观测,目标是HDO的3(1,2)-2(2,1)跃迁。我们不(或只是非常试探性地)检测HDO线对中央原恒星,对比以前突出的检测线从另一个水同位素,H2-18-O,具有类似的激发特性,使用IRAM高原德布尔干涉仪。未探测到HDO线提供了一个直接的、独立于模型的、与中央原恒星相关的温暖气体中HDO/H2O丰度比的上限6 e(-4)(3 sigma)。这一上限表明,HDO/H2O丰度比并没有显着增强,在内部50 AU周围的原恒星相对于什么是在彗星和地球的海洋,并不支持以前的建议,普遍增强HDO/H2O比在这些系统。
2010-11-12 astro-ph.SR
HST/WFC3 Imaging of Protostellar Jets in Carina: [Fe II] Emission Tracing Massive Jets from Intermediate Mass Protostars
我们提出了窄带WFC 3-UVIS和红外图像的四个外部照射的原恒星喷流在船底座星云:HH 666,HH 901,HH 902,和HH 1066。这些巨大的喷流是不寻常的,因为它们沐浴在来自附近几十颗O型恒星的紫外线辐射中,但尽管有强烈的入射电离辐射,喷流的一部分仍然保持中性。近红外[Fe II]图像显示了致密的中性气体,这在以前的H-α发射研究中没有看到。我们表明,近红外[Fe II]发射气体必须自屏蔽莱曼连续光子,无论其激发机制(冲击,FUV辐射,或两者兼而有之)。高密度的生存所需的Fe+之间的强大的莱曼连续从Tr 14,提高估计的质量损失率的数量级。较高的喷流质量损失率需要较高的吸积率到他们的驱动原恒星,这意味着这些喷流是由中等质量(IM; ~2-8 Msun)恒星驱动的。事实上,其中两个外流的红外驱动源具有需要IM原恒星的光度。所有这四个HH喷流都是高度准直的,张开角只有几度,类似于在低质量原恒星中观察到的。我们建议,这些射流反映基本上相同的流出现象,在广角分子流出与IM和高质量的原恒星,但准直原子射流核心照射,并呈现在船底座的恶劣的辐射环境中观察。在更安静的环境中,这个原子核心保持不可见,并且流出腔中由冲击激发的分子追踪的流出给人的印象是这些流出具有更宽的张开角。因此,船底座的外部辐射喷流构成了IM原恒星准直喷流的新观点,并提供了强有力的额外证据,表明至少~8 Msun的恒…
2013-05-29 astro-ph.SR
Infall and outflow within 400 AU from a high-mass protostar. 3-D velocity fields from methanol and water masers in AFLG 5142
在原恒星演化的早期阶段,在小半径的原恒星的观测签名的下降信封和流出的材料,是必不可少的进展,在恒星形成的质量吸积过程的理解。在这封信中,我们报告了在著名的高质量恒星形成区AFGL 5142的原恒星周围的吸积和外流结构的详细研究。我们专注于毫米源MM-1,它具有热核化学,无线电连续发射,和强大的水和甲醇脉泽。值得注意的是,我们的甚长基线干涉仪(VLBI)的分子脉泽观测超过六年为我们提供了三维速度场的拱星分子气体的分辨率为0.001-0.005弧秒和半径<0.23弧秒(或400 AU)从原恒星。特别是,我们的测量甲醇脉泽发射,第一次,直接测量的分子包层(半径为300 AU,速度为5公里/秒)的中,高质量的原恒星的下落。我们估计的下落速率为0.0006 n_8 Msun/年,其中n_8是以10^8 cm-3为单位的环境体积密度(微波激射器激发所需的)。此外,我们的测量水脉泽(和无线电连续)发射确定了一个准直的双极分子外流(和电离喷流)从MM-1。在小的空间尺度上同时发生吸积和外流的证据,使得AFGL 5142成为高质量恒星形成的高角分辨率研究的一个非常引人注目的目标。
2011-10-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
High D$_2$O/HDO ratio in the inner regions of the low-mass protostar NGC1333 IRAS2A
水在星际介质和地球上都起着至关重要的作用。为了限制它的形成机制和它在恒星形成过程中的演化,水氘分馏比的测定是特别合适的。以前的研究得出HDO/H $_2$ O比率在温暖的内部地区的低质量原恒星。在这里,我们报告的检测D $_2$ O 1 $_{1,0}$ -1 $_{0,1}$过渡到低质量的原恒星NGC 1333 IRAS 2A与高原德布尔干涉仪:这是第一次干涉检测D $_2$ O -和只有第二个太阳型原恒星,这种同位素被检测到。利用同时探测到的HDO 5 $_{4,2}$-6 $_{3,3}$跃迁和以前观测到的另外三条HDO谱线的观测结果,我们证明了在$\pm$为21 K,$\sim$为0.5弧秒的单激发温度下,HDO谱线通量能很好地再现。D $_2$ O/HDO比为$\sim$(1.2 $\pm$ 0.5)$\times$ 10 $^{-2}$,而使用先前的H $_2^{18}$ O观测结果得到的HDO/H $_2$ O比为$\sim$(1.7 $\pm$ 0.8)$\times$ 10 $^{-3}$,即比D $_2$ O/HDO比低7倍。这些结果与目前的晶粒表面化学模型的预测相矛盾,并表明,要么表面氘化过程知之甚少,或者在高温($\gtrsim$ 230 K)下的晶粒地幔和水的形成升华发生在这个源的内部区域。在第二种情况下,晶粒地幔的热脱附将解释高的D $_2$ O/HDO…
2014-08-16 astro-ph.SR
The SOFIA Massive (SOMA) Star Formation Survey. III. From Intermediate- to High-Mass Protostars
我们目前的$\sim10-40\,μ$ m SOFIA-FORCAST图像的14个中等质量的原恒星候选人的SOFIA大规模(SOMA)恒星形成调查的一部分。我们建立光谱能量分布(SED),也利用档案斯皮策,赫歇尔和IRAS数据。然后,我们将SED与Zhang & Tan(2018)的辐射传输(RT)模型进行拟合,基于湍流核心吸积理论,以估计关键的原恒星属性。加上这些中等质量的源,SOMA原恒星的光度跨度从$\sim10^{2}-10^{6}\:L_{\odot}$,目前的原恒星质量从$\sim0.5-30\:M_{\odot}$和周围的团块质量表面密度,$Σ_{\rm cl}$从$0.1-3\:{\rm{g\:cm}^{-2}}$。各种各样的演化状态的个别原恒星和原星团的环境也探讨。我们还考虑了大约50颗在红外暗云中发现的原恒星,预计它们将处于演化的最早阶段。有了这个全球性的样本,大多数高质量和中等质量的原恒星的演化阶段进行了探测。根据最佳拟合模型,没有证据表明形成$\sim25\:M_\odot$的原恒星需要原星团质量表面密度的阈值。然而,要形成更大质量的原恒星,有初步证据表明$Σ_{\rm{cl}}$需要是$\gtrsim1\:{\rm{g\,cm}}^{-2}$。我们讨论了这是如何与核心吸积模型,包括内部反馈形成的大质量恒星的预期是一致的。
2020-10-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Discovery of a primordial water reservoir in the envelope of HH211
我们报告的检测丰富的水水库的原恒星信封的0级源HH 211。与Herschel/PACS检测到的所有其他分子形成鲜明对比的是,在检测到邻位和对位形式的中心源周围的水排放峰值。测得的邻对对位比仅为0.65,表明在非常低的温度下形成了水冰,并在原恒星周围进行了非破坏性的光解吸过程。虽然部分水的排放可能与碰撞激发有关,但原恒星周围的集中形态表明辐射激发也很重要,尽管与终端流出冲击相比,辐射似乎对水分子有非常不同的影响。非常低的正对比例表明,原恒星周围的水来自于以前从未经过热处理的原始包层材料。
2018-11-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
183 GHz H$_2$O maser emission around the low-mass protostar Serpens SMM1
我们报告的第一次干涉检测183 GHz的水排放在低质量的原恒星巨蛇座SMM 1使用亚毫米阵列的分辨率为3 $"$和均方根$\sim$ 7 JY在3公里的$^{-1}$斌。由于它的小尺寸和高亮度(大于240焦耳/束),它似乎是脉泽发射。在总共三个脉泽斑点被检测到$\sim$ 700 AU从中央原恒星,位于沿红移流出轴,外拱盘,但在信封区证明了连续测量。其中两个脉泽斑出现了约1 ~ 2 km/s的$^{-1}$蓝移。没有扩展或紧凑的热辐射从被动加热的原恒星信封检测到的限制为7焦耳(16 K),与最近的建模工作。我们认为,脉泽斑点起源于空腔壁内的外流射流与周围的原恒星信封的相互作用。流体动力学模型预测,这些地区可以是密集和温暖的,足以逆转183 GHz的水过渡。
2009-10-05 astro-ph.SR
Imaging the water snowline around protostars with water and HCO$^+$ isotopologues
水雪线在原恒星包层的位置提供了关于热结构和质量吸积过程的重要信息,因为它可以告知最近($\lesssim$ 1,000年)吸积爆发的发生。此外,这些水源还具有对水排放进行成像的能力,因此是测试间接雪线示踪剂(如H $^{13}$ CO $^+$)的理想实验室。利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)在$\sim$ 0.2 $^{\prime\prime}-$ 0.7 $^{\prime\prime}$(60 - 210 au)分辨率下进行的一系列分子线观测,研究了英仙座5个原恒星包层中的水雪线。B1-c提供了由H $^{13}$ CO $^+$($J=2-1$)和HC $^{18}$ O $^+$($J=3-2$)的环包围的紧凑H $_2^{18}$ O($3_{1,3}-2_{2,0}$)和HDO($3_{1,2}-2_{2,1}$)发射的教科书示例。在B1-bS方向也检测到被H $^{13}$ CO $^+$包围的致密HDO。光学厚的主要同位素体HCO $^+$不适合追踪雪线,HC $^{18}$ O $^+$是比H $^{13}$ CO $^+$更好的示踪剂,这是由于外包络的贡献较低。然而,由于需要进行详细的分析,以从H $^{13}$ CO $^+$或HC $^{18}$ O $^+$排放量中得出雪线位置,因此它们作为雪线示踪剂的真正价值将在于在水不易被检测到的水源中…
2021-10-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Episodic excursions of low-mass protostars on the Hertzsprung-Russell diagram
继我们最近致力于吸积对低质量恒星前主序星演化的影响的工作之后,我们对H-R图中低质量原恒星由典型的FU Orionis型天体(FUors)的强质量吸积爆发触发的情节性漂移进行了详细的分析。这些漂移揭示了恒星总光度和/或原恒星有效温度的急剧增加,并且可以持续数百到数千年,这取决于爆发强度和原恒星的特征。在漂移过程中,低质量的原恒星在吸积的静止阶段占据了与年轻的中等质量原恒星相同的H-R图。此外,低质量原恒星在这些区域所花费的时间平均比中等质量恒星在静止状态所花费的时间长几倍。在远足,低质量的原恒星通过接近的位置,最已知的FUOR在H-R图,但由于固有的模糊性的模型恒星演化轨迹是不可靠的,在确定的FUOR属性。我们发现,在爆发状态的光球光度可能占主导地位的吸积光度已经在爆发后的几年后,这意味着从热光度推断的已知FUOR的质量吸积率可能会被系统高估,特别是在衰落阶段。
2018-12-28 astro-ph.SR
HERSCHEL-HIFI spectroscopy of the intermediate mass protostar NGC7129 FIRS 2
HERSCHEL-HIFI对中等质量原恒星NGC 7129 FIRS 2的水的观测为这种恒星形成环境的物理条件提供了强有力的诊断。六个光谱设置,涵盖四个H216 O和两个H218 O线,观察和所有,但一个H218 O线检测。这里讨论的四条H2 16 O谱线具有相似的形态:一条较窄的\approx 6 km/s的谱线,其中心位置略偏于NGC 7129 FIRS 2系统速度的红色,另一条更宽的\approx 25 km/s的谱线,其中心位置偏于蓝色,可能与强大的外流有关。较窄的组件是一致的发射水产生的信封周围的中间质量的原恒星,和丰富的H2O被限制在\approx 10-7的外部信封。此外,最低能量线的窄自吸收分量的存在可能是由于来自外壳中的较冷水的自吸收。发现H2O/CO相对丰度为\approx 0.2的较宽组分似乎追踪在高J下产生强CO发射的相同能量区域。
2010-08-06 astro-ph.SR
The SOFIA Massive (SOMA) Star Formation Q-band follow-up I. Carbon-chain chemistry of intermediate-mass protostars
研究利用Yebes 40 m望远镜对11颗中等质量原恒星开展Q波段谱线巡测,发现碳链分子与COMs普遍共存,证明WCCC在不同恒星质量范围内具有共通性。
2024-11-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Herschel/PACS far-IR spectral imaging of a jet from an intermediate mass protostar in the OMC-2 region
我们提出了第一次检测的喷流在远红外线[O I]线从中间质量的原恒星。我们已经进行了Herschel/PACS光谱映射的[O I]线的OMC-2 FIR 3和FIR 4,两个最明亮的原恒星在猎户座外的猎户座星云。精细结构线发射的空间形态揭示了一个扩展的光解离区(PDR)和一个狭窄的,但强烈的喷流连接两个原恒星的存在。在[O I]发射中看到的射流在空间上与Spitzer/IRAC 4.5微米射流和以FIR 3为中心的CO(6-5)分子流出对齐。从喷流的总[O I] 63微米线光度得出的质量损失率为7.7 x 10^-6 M太阳/年,比典型的低质量0类原恒星的测量值高出一个数量级以上。隐含的吸积光度明显高于观测到的FIR 4的热光度,表明[O I]喷流不太可能与FIR 4有关。我们认为,峰值线发射看到对FIR 4起源于终端冲击所产生的喷流驱动FIR 3。我们发现FIR 3的质量损失率更高,这与中等质量原恒星比低质量原恒星驱动更强大的喷流的想法一致。我们的研究结果也对FIR 4的性质提出了质疑。
2016-08-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical study of intermediate-mass (IM) Class 0 protostars. CO depletion and N2H+ deuteration
我们正在对IM 0类原恒星的代表性样本中的原恒星封套进行物理和化学研究。在我们的第一篇论文(Criminal et al. 2010)中,我们确定了原恒星包层的物理结构(密度-温度径向分布)。在这里,我们研究了CO耗尽和N2 H+氘代。我们用IRAM 30米望远镜观测到了C_(18)O、C_(17)O、N_2 H ~+和N_2D ~+的毫米谱线。在此基础上,我们利用辐射转移程序计算了C18 O、N2 H+和N2 D+在其包层上的径向丰度分布。此外,我们模拟了原恒星包层的化学性质。所有的C18 O 1-0图都很好地拟合,假设C18 O丰度在原恒星包层内向内减少,直到气体和尘埃达到CO蒸发温度20- 25 K,CO被释放回气相。0类IM中的N2 H+氘分馏为[N2 D +]/[N2 H +]=0.005-0.014,比星际介质中的元素[D/H]值高两个数量级,但比星前团块低10倍。化学模型占C18 O和N2 H+的意见,如果我们假设的CO丰度是2倍低于内信封的典型值。这可能是由于CO在蒸发和/或CO被恒星UV辐射光解之前在颗粒表面转化为CH 3OH的结果。氘分馏不能用化学模型来拟合。这种差异很可能是由于我们的模型假设为球形几何形状,忽略了双极外流和恒星紫外辐射等重要现象的影响。更重要的是,氘分馏是依赖于邻-对氢的比例,这是不可能达到稳态值在这些原恒星的动态时间尺度。
2010-07-05 astro-ph.SR
Resolving the collimation zone of an intermediate-mass protostar
我们报告新的VLA和e-MERLIN高分辨率和灵敏度图像的三重射电连续源在巨蛇座恒星形成区。这些观测使我们能够通过首次探索中等质量YSO的最内部区域(<~100 au)进行深入的多频率,多历元研究,物理分辨率为~15 au。最近抛出的原恒星节的运动学分析表明,喷流正在经历速度的幕式变化。此外,我们的多频图像揭示了惊人的特征,例如,一个高度准直的电离流,将在距原恒星约0.4天文单位的径向距离处发射,以及一个狭窄的(约28天文单位宽)电离腔,将由广角分量与周围的下落材料环的相互作用激发。根据这些结果,我们提出了一个高度准直的喷流和广角风共存的情况下,是最合理的解释我们的观察,无论是由X风或X-加反风机制发射。
2022-05-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Proper motions of collimated jets from intermediate-mass protostars in the Carina Nebula
我们提出了自行测量的37喷流和HH对象在船底座星云测量的两个时代的H $α$图像获得的$\sim 10$年除了与HST/ACS。除了一个喷流外,所有喷流的横向速度都快于$\gtrsim 25$ km s $^{-1}$,这证实了Smith等人(2010)发现的喷流状H $α$特征可追踪流出气体。自行约束喷流驱动源的位置,并提供我们确定的20/37喷流的中等质量原恒星的运动学确认。喷流速度与估计的原恒星质量无关,嵌入式驱动源没有较慢的喷流。相反,横向速度(中值$\sim 75$ km s $^{-1}$)与来自低质量恒星的喷流相似。假设自发射以来速度恒定,我们计算喷流动力年龄(中位数$\sim 10^4$年)。如果连续排放的内部喷流的痕迹最近的吸积爆发的持续时间,那么这些事件持续更长的时间(中位数$\sim 700$年)比典型的衰变时间的FU猎户座爆发。这些射流可以携带可观的动量,可以注入周围环境。由此产生的外流力,$dP/dt$,位于低质量和高质量源之间,尽管使用非常不同的观测示踪剂。流出力的平滑缩放论证了所有质量的原恒星流出的一个共同的物理过程。这一最新的运动学结果增加了越来越多的证据,证明中等质量恒星的形成过程就像低质量恒星形成的放大版本。
2017-06-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
First Hot Corino detected around an Isolated Intermediate-Mass Protostar: Cep\,E-mm
中等质量(IM)原恒星提供了低质量和高质量原恒星之间的桥梁。尽管它们具有相关性,但人们对其化学多样性知之甚少。我们要调查的IM原恒星的信封的分子丰富度,并与其他来源比较他们的属性。我们选择了孤立的IM 0级原恒星CepE-mm,用IRAM 30 m望远镜在72 - 350 GHz之间进行无偏分子调查,角分辨率在7-34”范围内。这些数据得到了NOEMA对85.9 - 89.6 GHz和216.8 - 220.4 GHz频段的观测结果的补充,观测的角分辨率分别为2.3“和1.4”。30 m光谱显示含O和N的COM的明亮发射。我们确定了三个组成部分的光谱特征:一个非常广泛的线组件与流出的气体,一个狭窄的线组件与冷信封,和一个广泛的线组件跟踪热科里诺。NOEMA观测显示CepE-mm是一个二元原恒星系统CepE-A和B,相隔1.7”。CepE-A主导核心连续发射,并为与HH 377相关的高速射流提供动力。我们的干涉图显示,COM来自CepE-A周围0.7”大小的区域。发现旋转温度在20-40 K之间,柱密度从含O物质的几个10^15 cm-2到含N物质的几个10^14 cm-2。分子丰度与其他低质量和中等质量原恒星的分子丰度相似。高质量的热核中甲醇的含量明显减少,含氮物质的含量增加了3个数量级。CepE-mm是一个具有强烈化学分异的二元原恒星系统。双星中最亮的部分与一个热的科里诺有关。它…
2018-07-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Shockingly low water abundances in Herschel / PACS observations of low-mass protostars in Perseus
原恒星通过喷流和风与周围环境相互作用,撞击外壳并产生冲击,但这些冲击的性质仍然知之甚少。我们的目标是调查远红外分子线发射从一个统一的和重要的样本深埋低质量的年轻恒星物体,以表征冲击和紫外线辐射在直接原恒星环境中的可能作用。作为“William Herschel Line Legacy”调查的一部分,获得了英仙座分子云中22个物体的Herschel/PACS光谱图。针对文献中的冲击模型测试了H $_\mathrm{2}$ O、CO和OH的线发射。观测到的线比非常相似,并没有显示出与源物理参数的变化。观测表明,与冲击模型的线比相同的物种进行比较时,有很好的一致性。各种H-$_\mathrm{2}$-O线的比值提供了一个特别好的激波前气体密度的诊断,$n_\mathrm{H}\sim10^{5}$ cm $^{-3}$,与从激波后气体的观测中获得的典型密度一致。通过与CO谱线比的比较,得到相应的激波速度大于20 km\,s $^{-1}$。然而,观测结果一致表明,H $_\mathrm{2}$ O-CO和H $_\mathrm{2}$ O-OH线比现有激波模型预测的低一到两个数量级。高估的模型H $_\mathrm{2}$ O通量最有可能是由于模型中H $_\mathrm{2}$ O的过量引起的,因为激发被很好地再现。在星盘系统中或在激波中产生的紫外光子照射受冲击的物质,会降低H $_\…
2014-09-16 astro-ph.SR
Water in star-forming regions with Herschel (WISH): II. Evolution of 557 GHz 110-101 emission in low-mass protostars
水是低质量原恒星动力学和化学的关键示踪剂,但光谱分辨观测迄今为止在灵敏度和角分辨率方面受到限制。在这第一次系统调查光谱分辨水排放低质量原恒星物体,H2O被观察到在地面状态过渡在557 GHz的Herschel在29个嵌入式0和I类原恒星的HIFI。补充远红外和亚毫米连续数据(包括PACS数据从我们的计划)被用来约束每个源的光谱能量分布。H2O强度进行了比较,推断信封和流出的属性和CO 3-2排放。除一个物体外,所有物体都检测到H2O排放。线轮廓是复杂的,并且由几个运动分量组成。的配置文件通常是由一个广泛的高斯发射功能为主,表明大部分的水排放量出现在流出,而不是静止的信封。有几个源在发射或吸收中显示出多个冲击分量,从而限制了系统的内部几何形状。此外,这些分量包括7个源(6个0类,1个I类)中指示下降包络的逆P-Cygni轮廓,以及4个源(3个I类,1个0类)中指示扩展包络的规则P-Cygni轮廓。在4个0级源中发现了速度>50 km/s的“子弹”,其中3个是新发现的。在外流中,作为速度函数的H2O/CO丰度比对于所有源几乎是相同的,从<5 km/s时的10^-3增加到>10 km/s时的>10^-1。外膜中的H2O丰度很低,约为10^-10。不同的H2O剖面组件显示出一个明确的演变趋势:在0类源,排放量占主导地位的外流组件内的下降信封。在I类阶段,当入流减弱时,出流减弱,H2O排放消…
2012-03-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Radio Continuum and Water Maser Observations of the High-Mass Protostar IRAS 19035+0641 A
本文利用 VLA 对大质量原恒星 IRAS 19035+0641 A 进行 1.3 cm 连续谱和水脉泽观测,发现了电离喷流结构及水脉泽的 Zeeman 分裂,证实其处于早期吸积/外流演化阶段。
2024-01-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Crescent-Shaped Molecular Outflow from the Intermediate-mass Protostar DK Cha Revealed by ALMA
我们报告的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的I类或II类中等质量的原恒星DK车在Chamaeleon II区域的研究。~(12)CO(J=2-1)图像的角分辨率为~ 1“(~250 au),并显示出高速蓝移(>70 km s-1)和红移(>50 km s-1)辐射,在1.3 mm连续谱中追踪到原恒星盘周围有3000 au尺度的新月形结构。由于CO排放的高速分量与原恒星有关,我们得出结论,排放跟踪极上流出。蓝移出流瓣具有明显的分层速度梯度,其中较高的速度分量位于新月形形状的内侧,这可以通过内半径中具有较高速度的出流模型来解释。基于直接驱动外流的情况下,我们估计的驱动半径从观察到的外流速度,发现驱动区域延伸超过两个数量级。~(13)CO的发射轨迹是一个复杂的包络结构,其亚结构呈弧形,长度约为1000 au。我们将弧形结构确定为飘带,因为它们似乎与旋转的下落包络相连。DK Cha有助于了解年轻原恒星系统的近面对面配置所能看到的特征,为研究恒星形成过程提供了另一种视角。
2023-02-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
High-resolution mid-IR spectroscopy of SVS 13-A with EXES/SOFIA: The surprisingly high CH$_3$OH/H$_2$O ratio in the planet-forming zone of a solar mass protostar
Space Science Institute(空间科学研究所);ESO(欧洲南方天文台);INAF, Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台);Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG(格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、行星与地球物理研究所);Space Science and Astrobiology Division, NASA Ames Research Center(美国宇航局艾姆斯研究中心空间科学与天体生物学部门);Bay Area Environmental Research Institute(湾区环境研究所);Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室);Universitat Autònoma de Barcelona(巴塞罗那自治大学);University of Turin(都灵大学)
研究通过高分辨率中红外光谱观测SVS 13-A原恒星,发现行星形成区中CH3OH/H2O比值显著高于典型星际冰层比值,揭示了冰层亚limous和冰-气转化过程。
2026-03-20 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Volatile snowlines in embedded disks around low-mass protostars
年轻太阳星云的模型假设一个热的初始盘,大多数挥发物处于气相。问题仍然是,一个活跃的吸积盘是否足够温暖,使气相水的半径达到50 AU。目前还没有详细的研究已经进行了雪线的程度嵌入吸积盘(阶段0)。量化嵌入主动吸积盘系统中气相挥发分的位置。采用二维物理模型和辐射转移模型计算了嵌入式原恒星系统的温度结构。气体和冰的H $_2$ O,CO $_2$,CO的丰度使用密度依赖的热解吸公式计算。中面水雪线增加从3到55 AU的吸积率通过磁盘到恒星之间的$10^{-9}$ - $10^{-4} \ M_{\odot} \ {\rm yr^{-1}}$。CO $_2$可以在$\dot{M} \leq 10^{-5} \ M_{\odot} \ {\rm yr^{-1}}$到$\sim 20$ AU的磁盘内保持固相。大部分的CO是在一个积极吸积盘独立的磁盘属性和吸积率的气相。预测的光学薄的水同位素发射是一致的检测到H $_2^{18}$ O发射向0级嵌入年轻恒星的对象,起源于磁盘和温暖的内信封(热核心)。一个吸积嵌入盘只能占水排放所产生的$R < 50$ AU,然而,和程度迅速降低低吸积率。因此,发射的径向范围可以用ALMA观测来测量,并与这个极限进行比较。挥发物在年轻的圆盘中升华到50 AU,并且可以在高吸积率时期重新设置从信封继承的化学成分。一个30天文单位的热的年轻太阳星云只能发生在深深嵌入的阶…
2015-07-27 astro-ph.SR
Imaging the water snowline in protostellar envelopes
确定原恒星环境中主要雪线的位置对于充分理解行星形成过程及其结果至关重要。尽管CO雪线距离中心恒星足够远,可以用ALMA进行空间分辨,但它仍然很难在原行星盘中直接探测到。相反,它的位置可以从N $_2$ H $^+$发射,当考虑到化学效应,如CO和N $_2$的光解离。水雪线比CO雪线更难观测,因为在圆盘中,它距离原恒星只有几个天文单位,而从地面上只能观测到丰度较低的同位素H $_2^{18}$ O。因此,使用一种间接的化学示踪剂,就像对CO所做的那样,可能是定位水雪线的最佳方法。一个很好的候选示踪剂是HCO $^+$,当它的主要析构函数H $_2$ O被冻结时,它预计会特别丰富。比较H $_2^{18}$ O和H $^{13}$ CO $^+$的发射朝向0类原恒星IRAS 2A的包络线,表明两种分子的发射在空间上是相关的,这提供了一个概念证明,即H $^{13}$ CO $^+$确实可以用来跟踪水雪线系统中,它不能直接成像。
2017-09-26 astro-ph.SR
A recent accretion burst in the low-mass protostar IRAS 15398-3359: ALMA imaging of its related chemistry
低质量的原恒星被认为在其演化过程中表现出高度可变的吸积速率。这种吸积的变化及其周围环境的相关加热,可能会在不同的空间尺度上和源与源之间引发重大的化学变化。我们用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)在340 GHz的0.5”(75 AU直径)尺度上提供了C17 O,H13 CO+,CH 3OH,C34 S和C2 H向低质量原恒星IRAS 15398-3359发射的图像。解析图像显示,来自H13 CO+的辐射只存在于一个半径约为1-1.5”(150-200 AU)的环状结构中,而CO和其他高偶极矩分子则向中央原恒星的位置集中。我们建议,HCO+被破坏的水蒸气存在于小尺度上。这些水蒸气的来源可能是在过去100-1000年的吸积爆发,使IRAS 15398-3359的光度比目前的光度增加了100倍。这样的光度爆发也可以解释在这个来源中观察到的中心凝聚的CH 3OH和延伸的温暖碳链化学,并且与其他原恒星相比,它的紧凑连续辐射相对较弱。
2013-12-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
The SOFIA Massive (SOMA) Radio Survey. III. Radio Emission from Intermediate-Mass Protostars
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);California Institute of Technology(加州理工学院);Space Science Institute(空间科学研究所);National Radio Astronomy Observatory(美国国家射电天文台);Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC(安达卢西亚天体物理学研究所,西班牙高等科学研究理事会);Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);University of Virginia(弗吉尼亚大学);University of Oslo(奥斯陆大学);SETI Institute(SETI研究所)
SOFIA调查研究了中等质量原恒星的无线电发射,揭示了其形态和光谱特性,扩展了样本并提供了对原恒星演化模型的新约束。
2026-08-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Water around IRAS15398-3359 observed with ALMA
原恒星如何吸积质量是恒星形成的基本问题之一。高柱密度和复杂的运动学结构使直接观察具有挑战性,它们只能提供快照。化学示踪剂提供了一个有趣的替代品来研究原恒星的坠落历史。先前对低质量原恒星IRAS 15398 -3359的H13 CO+观测显示其丰度降低。这是HCO+被扩展区域中气态水的增强所破坏的迹象,可能与最近的吸积爆发有关。对水蒸气的直接观测可以确定排放的确切程度,并证实HCO+确实是水雪线的良好示踪剂的假设。使用ALMA以0.5”分辨率观察IRAS 15398。HDO(101-000)和H218 O(414-321)的图是与CS(8-7)和N2 H+(5-4)谱线和0.65和0.75 mm连续谱线的观测同时拍摄的。HDO被清楚地检测到,并在H13 CO+低压的尺度上延伸,尽管它在流出方向上被移位了~500 AU。H218 O被暂时探测到朝向红移的外流叶,但在其他方面,它是缺席的映射区域,这表明温度低。基于尘埃辐射转移模型得到的温度结构,我们得出结论,水是最有可能释放的颗粒在一个扩展的沙漏配置在最近的吸积爆发。HDO只在距离原恒星最近的区域被探测到,距离可达500天文单位。这些特征只有在光度最近增加了几个数量级的情况下才能解释。此外,流出锥中的密度必须足够低。
2016-08-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
A high HDO/H$_{2}$O ratio in the Class I protostar L1551 IRS5
利用NOEMA观测并结合LTE/非LTE模型测定I型原恒星L1551 IRS5的水氘比,发现其接近孤立0型源而高于成团源和彗星,指示环境效应及从0型到I型阶段水再加工有限。
2023-09-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
The circumstellar environment around the embedded protostar EC 53
EC 53是一颗具有准周期性近红外亚毫米辐射的嵌入式原恒星。我们利用ALMA高分辨率连续谱和分子谱线辐射观测资料描述了EC 53的星周环境。连续谱图像揭示了一个具有通量的盘,其质量为0.075 Msun,远小于包络中的估计质量,并且带内光谱指数指示颗粒生长到厘米大小。分子线跟踪流出腔壁,下落和旋转信封,和/或开普勒磁盘。C17 O3 -2谱线的自转轮廓不能很好地孤立开普勒运动,但如果采用开普勒运动,原恒星质量的下限可以计算为0.3 ± 0.1Msun。弱的CH 3OH发射,这是反相关的HCO+ 4-3线的发射,表明水雪线比预期的从目前的光度,证明过去的爆发事件。延长雪线可能会持续更长的时间在磁盘表面,因为较低的密度增加了甲醇和水的冻结时间尺度。
2019-11-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
CORINOS II. JWST-MIRI detection of warm molecular gas from an embedded, disk-bearing protostar
本研究利用JWST/MIRI观测低质量原恒星IRAS 15398-3359的暖CO和H₂O气体,分析其温度和空间分布,发现二者起源区域不同且分子发射来源仍存疑,为后续研究指明方向。
2024-09-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
HDO ice detected toward an isolated low-mass protostar with JWST
本文利用 JWST 首次在孤立低质量原恒星 L1527 IRS 中探测到 4.1 μm HDO 冰特征,测得冰中 HDO/H₂O 比率约为 4.4×10⁻³,并据此探讨水从前恒星阶段到原行星盘的化学继承与区域环境差异。
2025-06-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Limits of Water Maser Kinematics: Insights from High-Mass Protostar AFGL 5142-MM1
本文通过对比 VERA 和 KaVA 对 AFGL 5142-MM1 的多历元 VLBI 观测,发现水脉泽运动速度约为弓形激波传播速度的两倍,揭示脉泽与激波面并非共同传播,并据此提出不同时间尺度监测策略对原恒星外流研究的影响。
2023-11-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Arcsecond resolution images of the chemical structure of the low-mass protostar IRAS 16293-2422
它仍然是一个关键的挑战,以建立低质量原恒星的不同组成部分的分子含量,如他们的信封和磁盘,以及这如何取决于演化阶段和/或年轻恒星的环境。在亚毫米波长的观测提供了一个直接的可能性,研究低质量的原恒星的化学成分,通过转换探测温度高达几百K的气体周围这些来源。本文介绍了一个大的分子线调查深嵌入原恒星双星IRAS 16293-2422从亚毫米阵列(SMA)-包括个别线的图像下降到约1.5-3”(190-380 AU)的分辨率。超过500个单独的跃迁被确定与54个分子物种(包括同位素)探测温度高达约550 K。强烈的化学差异被发现在原恒星系统的两个组件之间的分离,特别是含硫和含氮的物种和含氧的复杂的有机物。原恒星外流对周围包层物质的作用在CO和SiO的图像中可以看到,并且似乎影响了一些其他物种,包括(氘代)水,HDO。冷气相化学的影响直接成像通过CO,N2 D+和DCO+的地图,显示增强的第一DCO+和随后的N2 D+在外层信封中,CO冻结的尘埃颗粒。
2011-09-02 astro-ph.SR
OH far-infrared emission from low- and intermediate-mass protostars surveyed with Herschel-PACS
OH是恒星形成区水化学中的关键物质,因为它的存在与水的形成和破坏密切相关。本文介绍了23个低质量和中等质量的年轻恒星天体的OH观测与PACS积分场光谱仪上的赫歇尔的背景下,水在恒星形成区域与赫歇尔(WISH)的关键计划。大多数低质量源具有紧凑的OH发射(< 5000 AU尺度),而大多数中等质量源中的OH线在整个PACS探测器视场(> 20000 AU)上延伸。OH发射的强度与各种源的性质,如热光度和信封质量,但也与OI和H2O的排放。具有许多OH线的源的转动图表明,OH的能级布居可以近似为玻尔兹曼分布,激发温度约为70 K。球对称信封的辐射转移模型不能再现的OH排放通量,也不是他们的宽线宽,强烈建议流出的起源。板激发模型表明,所观察到的激发温度可以达到,如果OH分子暴露于一个强的远红外连续辐射场,或者如果气体的温度和密度是足够高的。使用现实的源参数和辐射场,它示出的情况下,Ser SMM 1,辐射泵浦起着重要的作用,从上能级能量高于300 K的跃迁。在低质量源的紧凑的排放和所需的存在下,一个强大的辐射场和/或高密度,以激发OH分子指向一个起源的冲击在内部信封接近原恒星。
2012-12-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
The solar type protostar IRAS16293-2422: new constraints on the physical structure
内容:低质量原恒星IRAS 16293 -2422是研究太阳型恒星生命初始阶段化学结构的0级原型源。目的:为了获得准确的化学结构,需要精确测定源的物理结构。本工作的范围是IRAS 16293 -2422的结构的推导。研究方法:我们重新分析了所有可用的连续数据(单碟和干涉仪,从毫米到MIR),以获得准确的密度和尘埃温度分布。利用ISO对水的观测,我们还重建了气体温度剖面。结果如下:我们的分析表明,围绕IRAS 16293 -2422的包络线是很好地描述了舒“内向外”塌陷包络线模型或一个单一的幂律密度分布指数等于1.8。与以前的一些研究相反,我们的分析没有显示出大(直径>/- 800 AU)空腔的证据。结论:虽然IRAS 16293 -2422是一个由两个或三个对象组成的多系统,我们的重建将是有用的,以获得这些对象周围的大冷信封的化学结构和温暖的组成部分,在这里作为一个单一的来源,从单盘观察分子发射。
2010-03-30 astro-ph.SR
Outflow forces in intermediate mass star formation
中等质量的原恒星提供了低质量和高质量恒星形成理论之间的桥梁。新兴的分子外流可以用来确定碎片化和多重性对原恒星演化的影响,通过相关的流出力的中等质量的原恒星的光度。本文的目的是从六个中等质量原恒星区域的外流中导出外流力,并验证在早期工作中看到的总光度和外流力之间的明显相关性,以及消除由不同方法引起的不确定性。通过对APEX观测结果与非LTE辐射转移模型预测结果的比较,得到了CO 6- 5分子外流的光学厚度、温度和气体密度。流出力,动力学时标和动力学光度随后计算。导出所有来源的流出参数,包括力。超过50 K的温度被发现的所有流量,符合最近的低质量的结果。然而,与其他研究的比较不能证实结论,从早期的工作中的中间质量原恒星的假设,碎片增强外流力在集群的中间质量恒星的形成。与经典的外流力和光度之间的关系相比,任何增强都可以归因于使用更高的激发线和方法的改进;它们与使用类似技术的低质量原恒星的结果一致。碎片对外流的作用是理解星团恒星形成以及低质量和高质量恒星形成之间联系的重要组成部分。然而,要取得必要的进展,就需要有涵盖所有成员的100个非洲联盟的空间尺度的详细资料。
2015-07-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the episodic excursions of massive protostars in the Hertzsprung-Russell diagram
大质量原恒星在星周气体和尘埃的快速吸积作用下成长和演化,并以高速率下落($\ge 10^{-4}$ - $10^{-3}\, \rm M_{\odot}\, \rm yr^{-1}$)。这种质量下降已被证明,无论是数字和观测,是穿插的密集气体团块的吸积通过拱星盘迁移到原恒星表面,造成突然吸积和发光的爆发。利用数值引力辐射流体动力学和恒星演化计算,我们证明,除了已知的大质量原恒星的膨胀,可变情节吸积进一步影响他们的大质量年轻恒星天体(MYSO)的演化轨迹。对于每一个吸积驱动的耀斑,他们经历了快速的漂移到更明亮,但更冷的赫兹斯普朗-罗素图的区域。在这些漂移期间,可能会发生到前主序星演化的结束,大质量原恒星的光球层可以偶尔释放出能量更低的光子,而MYSO偷偷地采用了与演化的大质量(超巨星)恒星相同的光谱类型。这些演化循环中的每一个都使年轻的高质量恒星靠近禁止的Hayashi区域,并且可能使它们周围的H II区域偶尔变暗,然后才恢复其静止的,爆发前的表面特性。我们解释这样的冷,间歇性的主序恒星演化的游览和浸渍的HII地区的变化作为一个破碎的拱星吸积盘周围的MYSO的存在的签名。我们推测,这种机制可能会同样影响年轻的恒星在中等质量的制度。
2018-12-27 astro-ph.SR
Hot and dense water in the inner 25 AU of SVS13-A
在ASAI(天体化学调查在IRAM)项目的背景下,我们在毫米窗口对众所周知的低质量I类源SVS 13-A进行了无偏光谱调查。高灵敏度(3-12 mK)使我们能够探测到至少6条HDO宽(FWHM ~ 4-5 km/s)发射线,其上能级能量可达Eu = 837 K。非LTE LVG分析表明,在恒星周围的小半径($\sim$ 25 AU)内存在着非常热(150-260 K)和密度(> 3 10^7 cm-3)的气体,这是第一次支持在I类原恒星周围存在着热的Corino。温度比预期的要高,因为水分子从冰冷的尘埃地幔中升华出来(~ 100 K)。虽然我们不能排除我们在如此小的尺度上受到冲击和/或风的影响,但这可能意味着观测到的HDO排放正在跟踪温度约为220-250 K时预期的水丰度跳跃,此时可以克服导致水形成的气相反应的活化障碍。我们推导出X(HDO)~ 3 × 10 ~(-6),H_2O氘代大于1.5 × 10 ~(-2),表明水氘代并不随原恒星从0级演化到I级而减少。
2016-06-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Observational evidence for dissociative shocks in the inner 100 AU of low-mass protostars using Herschel-HIFI
H2O对低质量原恒星的Herschel-HIFI光谱显示了一个独特的速度分量,在CO或其他物种的地面观测中看不到。目的是在激发条件和物理起源方面对该成分进行分析。在H2O 110-101 557 GHz跃迁光谱中检测到的速度分量,偏移量约为10 km/s,朝向“Herschel恒星形成区中的水”(WISH)计划中的六颗低质量原恒星,也可以在较高激发的H2O线中看到。从这个组件的排放量和激发条件进行了推断,使用1D板模型。将数据与其中唯一检测到相同组分的CO2(高J CO、OH+、CH+、C+、OH)的观测值进行比较。在所有6个目标H2O跃迁(Eup~50- 250 K)中检测到速度分量,并在CO 16-15中检测到一个源Ser SMM 1。推测的激发条件意味着发射产生于致密(n~5x10^6-10^8 cm^-3)和高温(T~ 750 K)的气体中。H2O和CO的柱密度分别为~10^16和10^18 cm^-2,这意味着相对于CO,H2O的丰度较低,为10^-2。OH+和CH+等离子的柱密度较高(均为~10^13 cm^-2),这表明它们的起源地靠近原恒星,那里的紫外线场足够强,因此这些物质非常丰富。估计发射区的半径为100 AU。这一部分可能出现在离原恒星很近的分离激波中,这种激波模型的比较证实了这一解释。此外,其中一个来源,IRAS 4A,显示了在一个为期两年的时间内,预计从致…
2013-07-05 astro-ph.SR
The hot core towards the intermediate mass protostar NGC7129 FIRS 2: Chemical similarities with Orion KL
NGC 7129 FIRS 2(英语:NGC 7129 FIRS 2)是一颗中等质量(2 - 8 Msun)的原恒星,距离地球1250 pc。需要高空间分辨率的观测来分辨其中心的热核。我们提出了一个分子调查从218200 MHz到221800 MHz的IRAM高原德布尔干涉仪进行。这些观测得到了IRAM 30米望远镜拍摄的长积分单碟光谱的补充。我们使用局部热力学平衡(LTE)单温度代码来模拟整个数据集。干涉光谱挤满了总共约300条线,其中几十条尚未确定。光谱已建模与共20种及其异构体,同位素体和氘代化合物。甲酸甲酯(CH_3 OCHO)、乙醇(CH_3CH_2 OH)、乙醇醛(CH_2 OHCHO)、丙酮(CH_3COCH_3)、二甲醚(CH_3 OCH_3)、乙腈(CH_3CH_2CN)和乙二醇的aG_g ′构象异构体(aG_g ′-(CH_2 OH)_2)等复杂分子都属于检测到的种类。对CH_3CN、CH_3OCHO、CH_3OH、OCS、HC_3N和CH_3CHO的振动激发谱线的探测证明了高温下气体和尘埃的存在。事实上,从CH 3CN的振动线估计的气体动力学温度,~405 K,与在巨大的热核中测量的相似。我们的数据允许在FIRS~2和猎户座热核的化学进行广泛的比较。我们在FIRS 2和猎户座中发现了非常相似的化学物质。大多数研究的分数分子丰度同意在5倍之内。仅在氘代化合物D2…
2014-05-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Water maser kinematics in massive star-forming regions: Cepheus A and W75N
VLBI多历元水脉泽观测是研究大质量原恒星附近致密、温暖的激波气体的有力工具。这些观测的高角分辨率使我们能够在几周内测量脉泽的自行,并与径向速度一起确定它们的完整运动学。在本文中,我们总结了对仙王座A和W75 N大质量恒星形成区的主要观测结果,其中包括:(i)在100 AU尺度上识别出不同的高质量恒星形成活动中心;(ii)发现与高质量原恒星演化早期阶段相关的新现象(例如,各向同性气体喷射);和(iii)确定同时存在的广角外流和高度准直喷流的大质量物体Cep A HW 2,类似于在一些低质量原恒星中观察到的。这些结果在高质量恒星形成的研究中的一些影响进行了讨论。
2012-04-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Modeling chemistry during star formation: Water deuteration in dynamic star-forming regions
最近的观测HDO/H $_2$ O比率对原恒星在孤立和集群的环境中表现出明显的二分法,其中孤立的源显示出较高的D/H比集群的同行。确定哪些物理和化学过程造成了这种差异,可以深入了解恒星形成过程中水的化学演化以及恒星形成过程和年轻行星系统中的化学多样性。方法:水的演化是模拟使用三维物理化学模型的动态恒星形成环境。用分子云三维MHD模拟的示踪粒子描述了原恒星坍缩过程中的物理演化。利用RADMC-3D软件对粒子轨迹进行后处理,计算温度场和辐射场。的化学演化模拟使用三相颗粒表面化学模型和结果进行了比较与干涉观测的H $_2$ O,HDO,和D $_2$ O热corinos对低质量的原恒星。结果如下:物理化学模式再现了观测到的HDO/H $_2$ O和D $_2$ O/HDO的比例在热corino,但没有表现出与云环境相似的相同条件。观察到的水D/H比的二分法需要初始条件的变化(例如,星前阶段的持续时间和温度)。再现观测到的D/H比在热corino需要一个星前阶段的持续时间$t\sim$ 1-3百万年和温度范围内$T \sim$ 10-20 K之前崩溃。这项工作表明,所观察到的集群和孤立的原恒星之间的差异源于分子云或星前核心条件的差异,并没有出现在原恒星崩溃本身。
2021-03-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Feedback of molecular outflows from protostars in NGC 1333, revealed by Herschel and Spitzer spectro-imaging observations
大规模的恒星形成区域的光谱图,使气体激发的比较研究在一个共同的参考系的源合奏周围,提供直接的见解,在众多的过程中涉及。在本文中,我们采用谱线映射来破译NGC 1333中的激发,运动学和动力学过程所揭示的一些不同的发射线,旨在为示踪剂在约束不同的物理过程的适用性设置一个参考。利用Spitzer-IRS和Herschel HIFI-SPIRE获得的数据重建了H $_2$、CO、H $_2$ O和C $^+$的线图。我们比较的地图的形态特征,并推导出气体激发的兴趣区域采用LTE和非LTE的方法。我们还计算了NGC 1333中所有流出物的运动学和动力学性质。最后,我们测量了流出物中一氧化碳和分子氢的水丰度。CO和H $_2$在B星周围被高度激发,在较低的水平上追踪原恒星流出。H $_2$ O排放主要由与流出相关的中等快速分量控制。中间J CO线出现最亮的位置跟踪一个狭窄的H $_2$ O组件,表明超出了主导的碰撞过程,一个次要的,辐射激发组件也可以是活跃的。水的形态、运动学、激发和丰度变化与其在冲击中的激发和部分解离是一致的。水丰度范围在5 x 10 $^{-7}$和10 $^{-5}$之间,较低的值更具有代表性。水在IRAS 4A周围最明亮和最丰富,这与后者拥有热的科里诺源一致。最后,流出的质量通量最高的CO和H $_2$和H $_2$ O,分别减少了一个和两个数量级。
2020-06-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Origin of the hot gas in low-mass protostars: Herschel-PACS spectroscopy of HH 46
“与赫歇尔一起形成恒星的区域中的水”(WISH)是赫歇尔的一个关键计划,旨在了解年轻恒星物体(YSO)的物理和化学结构,重点是水和相关物种。低质量原恒星HH 46被赫歇尔空间天文台的光电探测器阵列相机和光谱仪(PACS)观测,测量位于63和186 μ m之间的H2O,CO,OH,[OI]和[CII]线的发射。发射的激发和空间分布可以解开YSO的不同加热机制,具有比以前更好的空间分辨率和灵敏度。在原恒星的位置和流出轴上检测到远红外线发射。OH排放主要集中在中心位置,CO排放主要集中在中心位置和沿出流方向,H2O排放主要集中在出流方向。此外,[OI]排放被认为是在低速气体,假设是有关的信封,也看到移动到170公里/秒的红色和蓝移喷流。包络模型是根据以前的观测约束条件构建的。他们指出,被动加热的球形信封的原恒星的光度不能解释高激发分子气体检测与PACS,包括CO线与高水平以上的基态在>2500 K。相反,温暖的CO和H2O的排放可能是产生在一个流出雕刻腔的信封,这是由紫外光子和非解离的C型冲击加热的墙壁。明亮的OH和[OI]发射归因于原恒星附近致密气体中的J型冲击。在这里描述的情况下,由远红外线在中央空间像素的组合冷却估计为2 \times 10-2 L_sun,与60-80%归因于J-和C-型冲击之间的相互作用产生的喷流和信封。
2010-05-12 astro-ph.SR
A kinematic study of the disc-outflow system around a high-mass protostar G59.783+0.065 probed by methanol and water masers
本研究通过VLBI观测大质量恒星形成区G59.783+0.065的甲醇与水脉泽,揭示其复杂II类甲醇脉泽源于外流-吸积边界处多个同时激发的星周结构,完善了大质量原恒星盘-外流系统的运动学认知。
2023-10-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Water and acetaldehyde in HH212: The first hot corino in Orion
目的:使用ALMA提供的前所未有的高分辨率和灵敏度的组合,我们的目标是调查是否以及如何热corinos,拱星盘和喷出的气体在年轻的太阳质量的原恒星相关。研究方法:我们观察到CH $_3$ CHO和氘代水(HDO)的高激发($E_{\rm u}$高达335 K)线朝向太阳的原恒星HH 212-MM 1。结果:首次获得了HH 212内$\simeq$ 100 AU的CH、$_3$、CHO和HDO发射图像。多频线分析允许我们控制发射区的密度($\geq$ 10 $^{7}$ cm $^{-3}$)、温度($\simeq$ 100 K)和CH $_3$ CHO丰度($\simeq$ 0.2- 2 $\times$ 10 $^{-9}$)。HDO剖面在低速时是不对称的($\leq$ 2 km s $^{-1}$与$V_{\rm sys}$)。如果HDO线是光学粗的,则这指向极小($\sim$ 20- 40 AU)和致密($\ge$ 10 $^{9}$ cm $^{-3}$)的发射区。结论:我们报告了在猎户座中首次探测到热科里诺。HDO的不对称分布表明,从紧凑的中心区域流出的气体的贡献,可能与密集的磁盘风。
2016-01-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Water in Low-Mass Star-Forming Regions with Herschel: The Link Between Water Gas and Ice in Protostellar Envelopes
目的:我们的目标是确定水化学的关键参数和水对氧预算的贡献,通过观察和模拟11个低质量原恒星的样本,这两种形式的水已经观察到的水的气体和冰。研究方法:一个简化的化学网络,这是对更复杂的化学网络的基准,开发,包括必要的成分,以确定水蒸气和冰的丰度分布在寒冷的,外部信封中的温度增加对原恒星。将这个化学网络的结果与水排放线和先前公布的水冰柱密度的观测结果进行比较,使我们能够探测各种因素的影响(例如,FUV场、初始丰度、时间尺度和运动学)。结果如下:在我们的样品中,观测到的水冰氢核丰度为30- 80 ppm,因此仅含有320 ppm挥发性氧预算的10-30%。重现这一结果的关键是在坍缩前阶段后初始水冰丰度较低,以及原子氧不能在T(尘埃)>15 K的区域冻结并形成水冰。这需要星前核心的寿命短于约0.1Myr。通过FUV光解吸、光解离和冻结的相互作用,形成水蒸气分布。水蒸气线轮廓是FUV光子通量和包络运动学的宝贵示踪剂。结论:只有一小部分的氧收支被锁在水冰中,这一发现可以解释为,在n(H)~ 1 e4 cm-3的密度下,坍塌前的时间短于100万年,或者是其他一些过程重新设定了坍塌后阶段的初始水冰丰度。理解水冰丰度的一个关键是冰上原子氧的结合能。
2014-09-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
The VLA/ALMA Nascent Disk and Multiplicity (VANDAM) Survey of Orion Protostars I. Identifying and Characterizing the Protostellar Content of the OMC2-FIR4 and OMC2-FIR3 Regions
我们给出了猎户座整体形暗条中OMC 2-FIR 4和OMC 2-FIR 3的ALMA(0.87 mm)和VLA(9 mm)观测结果,这两个暗条被认为是最近的中等质量恒星形成区域。我们在$\sim$ 40~AU(0 \farcs 1)尺度上表征了这些区域内的连续源,并且相关的分子线发射的分辨率比以前在类似波长下的观测高$\sim$ 30倍。我们在OMC 2-FIR 4中确定了六个紧凑的连续源,在OMC 2-FIR 3中确定了四个,在OMC 2-FIR 4之外确定了一个额外的源。这种连续辐射在小于100~AU的尺度上跟踪内包层和/或盘辐射。HOPS-108是OMC 2-FIR 4中唯一一颗表现出复杂有机分子高激发跃迁发射的原恒星(例如,甲醇和其它谱线)与连续发射一致。HOPS-370在具有L~ $\sim$ ~360~ \lsun的OMC 2-FIR 3中也表现出来自高激发甲醇和其它谱线的发射。这两颗原恒星的甲醇排放表明温度足够高,可以从冰冷的尘埃颗粒中热蒸发甲醇;总的来说,这些原恒星具有类似于热科里诺的特征。我们没有在\twco中识别出来自HOPS-108的清晰外流,但发现了来自HOPS-370和OMC 2-FIR 4区域的外流/喷流之间相互作用的证据。大量的观测限制表明,HOPS-108可能是一颗处于主要质量吸积阶段的低质量到中等质量的原恒星,它是OMC 2-FIR 4中最明亮的原…
2019-10-01 astro-ph.GA astro-ph.SR