A study of the $c$-$\mathrm{C_{3}HD}$/$c$-$\mathrm{C_{3}H_{2}}$ ratio in low-mass star forming regions
我们使用$c$-$\mathrm{C_{3}H_{2}}$的氘化来探测无星和原恒星核的物理参数,与它们的演化状态相关,并将其与$\mathrm{N_{2}H^{+}}$-氘化进行比较,以研究含C和含N物质的氘化之间可能的差异。我们在金牛座和英仙座复合体的10个无星核和5个原恒星中观测到了主要的$c$-$\mathrm{C_{3}H_{2}}$、单氘和双氘的$c$-$\mathrm{C_{3}HD}$和$c$-$\mathrm{C_{3}D_{2}}$以及同位素体$c$-$\mathrm{{H^{13}CC_{2}H}}$。我们检查了$N$($c$-$\mathrm{C_{3}HD}$)/$N$($c$-$\mathrm{C_{3}H_{2}}$)比值与尘埃温度以及$\mathrm{H_2}$柱密度和CO消耗因子之间的相关性。所得$N$($c$-$\mathrm{C_{3}HD}$)/$N$($c$-$\mathrm{C_{3}H_{2}}$)比值在误差条内,与检测到$c$-$\mathrm{C_{3}HD}$的所有无星岩心中的$10\%$一致。这也解释了除了源HH 211之外的原恒星,在那里我们测量了高氘水平的$23\%$。$\mathrm{N_{2}H^{+}}$的氘化遵循相同的趋势,但在动态演化的核心L1544中要高得多。朝向原恒星核心,温度最低的天体在$c$-$\mathrm…
2018-07-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
The ALMA-PILS survey: Formaldehyde deuteration in warm gas on small scales toward IRAS 16293-2422 B
在原恒星周围的包层中观察到的氘分馏的增强程度证明了低温下化学的重要性,与前恒星和原恒星核心有关。甲醛是形成甲醇和更复杂分子的重要物质。在这里,我们提出了第一个研究甲醛氘代小尺度周围的原型低质量原恒星IRAS 16293-2422使用高空间和光谱分辨率阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的意见。在ISM中首次检测到甲醛的许多同位素体,其中H $_2$ C $^{17}$ O和D $_2^{13}$ CO。HDCO谱线所覆盖的较高能级的大范围有助于将激发温度限制在106 $\pm$ 13 K。使用导出的柱密度,甲醛显示氘分馏HDCO/H $_2$ CO=6.5 $\pm$ 1%,D $_2$ CO/HDCO=12.8 $^{+3.3}_{-4.1}$ %,和D $_2$ CO/H $_2$ CO=0.6(4)$\pm$ 0.1%。导出的同位素比为$^{16}$ O/ $^{18}$ O=805、$^{18}$ O/ $^{17}$ O=3.2和$^{12}$ C/ $^{13}$ C=56。HDCO/H $_2$ CO比低于以前的研究中发现的,突出了解释内暖区单碟观测的不确定性。D $_2$ CO/HDCO比值仅略大于HDCO/H $_2$ CO比值。这与一氧化碳冻结在颗粒上时冰中形成的甲醛是一致的,大部分氘代反应发生在星前核心阶段的末期。与现有的随时间变化的化学模型的比较表明,源…
2017-11-15 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
New quantum chemical computations of formamide deuteration support a gas-phase formation of this prebiotic molecule
根据最近的工作,甲酰胺可能是地球生命出现的一个潜在的非常重要的分子。虽然在星际介质中发现了几十年,但它的形成路线仍然存在争议,无论是在气相还是在尘埃颗粒表面。在其他情况下,分子氘化已被证明是鉴定分子如何合成的有效方法。对于甲酰胺,新发表的对IRAS 16293 -2422 B热科里诺的观测表明,它的三种氘代形式都具有相同的氘代率,2- 5%,这比对IRAS 16293 -2422原恒星的H2 CO测量值小3- 8倍。在对NH_2 + H_2CO-> HCONH_2 + H反应气相生成甲酰胺的研究工作的基础上,本文提出了从单氘代NH_2或H_2CO出发,通过相同反应生成单氘代甲酰胺的速率系数的新计算。一些误解,我们以前的治疗反应也澄清。新的计算结果表明,在100 K的热科里诺的温度下,三种形式的氘化率是相同的,在20%以内。相反,非氘代物种之间的反应比氘代物种快三倍。这些结果证实,形成甲酰胺的气相途径与现有的观察结果完全一致。
2017-01-22 astro-ph.SR physics.chem-ph
DC$_3$N observations towards high-mass star-forming regions
我们目前的研究氘代氰乙炔(HC $_3$ N)对样本的28个高质量恒星形成的核心分为不同的演化阶段,从无星演化的原恒星核心。我们报告的第一次检测到DC $_3$ N对15个高质量的核心。DC $_3$ N与HC $_3$ N的丰度比在0.003-$-$-0.022之间,低于低质量原恒星和暗星云中的丰度比。我们比较了HC $_3$ N的氘代水平与同一样品中其他分子的氘代水平,发现与仅在气相中形成或主要在气相中形成的物种的相关性较弱(分别为N $_2$、H $^+$和HNC),与仅在或主要在尘埃颗粒上形成的物种没有相关性(分别为CH $_3$ OH和NH $_3$)。我们还提出了一个单碟的DC $_3$ N对原星团IRAS 05358+3543的地图,这表明DC $_3$ N的痕迹扩展信封($\sim$ 0.37 pc)和峰值向两个冷凝聚分离的位置的原恒星和尘埃连续。在这项工作中提出的意见表明,氘的HC $_3$ N产生的气体中的寒冷的外部部分的大规模恒星形成的团块,给我们一个估计的氘的因素之前,形成更密集的气体。
2020-06-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
The chemical structure of young high-mass star-forming clumps: (I) Deuteration
高质量恒星孕育区的化学结构对于理解恒星的形成非常重要。氘化是恒星形成早期阶段的一个关键化学过程,因为它的效率对环境很敏感。利用IRAM-30 m望远镜在1.3- 4.3 mm波长下拍摄了两个秒差距尺度的高质量原恒星团(P1和S),它们显示出不同的演化阶段,但位于同一个巨大的红外暗云G28.34+0.06中。亚秒差距分辨率的深层光谱图像揭示了这两个团块的尘埃和气体物理结构。我们发现:(1)$\rm N_2H^+$、HCN、HNC和$\rm HCO^+$同位素的低$J$谱线是亚热激发的;(2)$\rm N_2H^+$的氘化比$\rm HCO^+$、HCN和HNC的氘化效率高一个数量级.与P1相比,这些物种的氘代富集到化学上更年轻的团簇S,表明该过程有利于更冷和更密集的环境($\rm T_{kin} \sim14 K$,$\rm N(NH_3) \sim 9\times 10^{15}\,cm^{-2}$)。相反,$\rm NH_3$的单氘代对P1和S之间的环境差异不敏感;(3)在CO显示$\sim10$耗尽的位置检测到$\rm CH_3OH$的单氘代($\rm > 10\%$)。P1和S之间的化学比较研究将化学变化与环境差异联系起来,并显示了高质量和低质量恒星形成区早期阶段之间的化学相似性。
2019-08-31 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical survey of Class I protostars with the IRAM-30m
I类原恒星是0类原恒星和II类原行星盘之间的桥梁。最近的研究表明,在小于100万年的星盘中,尘埃分布存在空隙和环,这表明行星形成可能已经开始于I类阶段。为了了解行星将继承什么样的化学性质,描述I类源的化学性质并研究化学复杂性如何从0类原恒星演变为原行星盘至关重要。目标是双重的:获得一个普查的分子复杂性在一个样本的四个I类原恒星,并比较它的化学成分的早期和后期阶段的太阳一样的恒星形成过程。我们对I类天体(L1489-IRS、B5-IRS 1、L1455-IRS 1和L1551-IRS 5)进行了IRAM-30 m观测。假设LTE或LVG,推导出检测到的物质的柱密度。我们检测到27种物质:C链、含N、含S、含Si物质、氘代分子和iCOM。观察到不同的光谱分布:所有来源的窄线,L1551-IRS 5的宽线,以及流出的线翼。窄的c-C3 H2发射来自包层。L1551-IRS 5中的iCOMs揭示了热可里诺化学的发生,其中CH 3OH和CH 3CN线来自致密和温暖的区域。最后,OCS和H2S似乎探测了L1455-IRS 1和L1551-IRS 5双星系统中的环双星盘。导出了分子包层和热科里诺中氘代反应的元素D/H值。此外,B5 IRS 1、L1455-IRS 1和L1551-IRS 5显示低激发甲醇谱线,表明来源于扩展结构,可接受紫外照射。iCOMs相对于CH 3OH的丰度比测量对L1551…
2021-11-15 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Quantum chemical computations of gas-phase glycolaldehyde deuteration and constraints to its formation route
尽管几十年来探测到了许多星际复杂有机分子(iCOM),但它们是在气相中还是在星际颗粒的冰冷表面上合成的仍然是一个争论的问题。在过去,分子氘化被用来限制小而丰富的氢化星际物种的形成路径。最近,甲酰胺,最有趣的iCOM之一,氘化度也被解释的假设,它是由气相反应NH $_2$ + H $_2$ CO。在这篇文章中,我们的目的是使用分子氘化,以限制另一个iCOM,乙醇醛,这是一个重要的益生元物种的形成。更具体地说,我们进行了专门的电子结构和动力学计算,以确定乙醇醛氘代度与乙醇的氘代度的关系,根据Skouteris等人的建议,乙醇是其可能的母体物质。(2018)。我们发现,包含一个D-原子的物种的丰度比超过所有的对应物取决于所产生的D同位素异构体,从0.9到0.5不等。这些理论预测与乙醇醛的单氘同位素异构体和乙醇的单氘同位素异构体进行了非常好的比较,支持了乙醇醛可以在气相中产生的假设。此外,目前的工作证实,氘分馏的iCOM不能简单地预期的基础上的氘分馏的母体物种,但需要一个具体的研究,如已经显示的情况下,甲酰胺。
2022-11-18 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
History of the solar-type protostar IRAS16293-2422 as told by the cyanopolyynes
氰基多炔是碳原子的链,在每一侧上具有氢原子和CN基团。它们几乎在ISM的任何地方都能被探测到,彗星也是如此。在过去,它们被用来限制一些分子云的年龄,因为它们的丰度被预测为时间的强函数。本文利用TIMASSS IRAM-30 m观测数据对太阳型原恒星IRAS 16293 -2422中的氰基多炔分布进行了广泛的研究。目标是:(一)获得一个普查的氰基多炔在这个来源和他们的同位素;(二)得出他们的丰度如何变化的原恒星信封;和(三)获得IRAS 16293 -2422的历史上的限制。我们检测到几条线HC 3 N和HC 5 N,并报告DC 3 N的第一次检测,在太阳型原恒星。我们发现,在IRAS 16293 -2422的外部冷包层中,HC 3 N丰度大致恒定(~ 1.3 × 10 ^(-11)),在Tdust> 80 K的内部区域中,HC 3 N丰度增加约100倍。HC 5 N在外壳中的丰度与HC 3 N相似,而在内部区域中的丰度低约10倍。在内部区域得到的HC 3 N丰度,以及增加发生的地方,也对尘埃升温到80 K所需的时间提供了强有力的限制,这必须短于~10^3- 10^4年。最后,外包层中的氰乙炔氘化约为50%,而在温暖的内部区域中<5$ %。相对较低的氘化在温暖的地区表明,我们正在目睹的化石的HC 3 N丰富地形成在稀薄阶段的前崩溃,然后冻结到粮食地幔在稍后的阶段。对IRAS 1629…
2016-10-04 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
Enlightening the chemistry of infalling envelopes and accretion disks around Sun-like protostars: the ALMA FAUST project
近几十年来发现的各种行星系统可能取决于它们形成的早期历史。在这篇文章中,我们介绍了FAUST大型计划,它特别侧重于早期历史的太阳类原恒星和它们的化学多样性在$\sim$ 50天文单位的尺度,行星预计形成。特别是,该项目的目标是揭示和量化的信封/磁盘系统的化学成分的各种规模为50金的样本0和I类原恒星代表的化学多样性在较大的规模。对于每一个来源,我们提出了一套分子能够:(1)解开50-2000金信封/磁盘系统的组件;(2)在他们每个人的有机复杂性;(3)探测他们的电离结构;(4)测量他们的分子氘化。输出将是来自不同品系和物种的数千个图像的同质数据库,即,对类太阳原恒星的化学多样性进行了前所未有的原始调查。FAUST将为社区提供一个遗留数据集,这将是天体化学和恒星形成研究的里程碑。
2021-11-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Astrochemistry as a tool to follow the protostellar evolution: the Class I stage
天体化学的最新发展表明,某些分子物种可以作为研究太阳型恒星形成过程早期阶段的工具。其中,更相关的物种是星际复杂有机分子(iCOMs)和氘代分子。他们的分析为我们提供了关于原恒星物体现在和过去历史的信息。在原恒星演化阶段中,I类原恒星是研究行星形成过程初始条件的理想实验室。事实上,从物理学的角度来看,I级阶段是0级阶段和原行星盘阶段之间的桥梁,0级阶段主要是吸积过程,原行星盘阶段是行星形成的时候。尽管它们很重要,但对I类原恒星的观测很少,对它们的化学成分也知之甚少。在本文中,我们回顾了(少数)现有的观测iCOMs和氘代物种在I类原恒星。此外,我们还对I类原恒星SVS 13-A的氘代氰基乙炔和硫代甲醛进行了新的观测。这些新的观察结果使我们能够更好地了解SVS 13-A的物理和化学结构,并将氰基乙炔和硫甲醛氘代与不同进化阶段的其他来源进行比较。
2019-11-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
The evolutionary status of dense cores in the NGC 1333 IRAS 4 region
随着原恒星的形成,原恒星的演化已经得到了相当好的表征,但是从星前核到原恒星的演化还不为人所知,尽管第一个流体静力核(FHSC)肯定是关键的一步。NGC 1333 IRAS 4C是一个潜在的非常年轻的天体,我们直接与附近的0级IRAS 4A和IRAS 4 B进行比较。观测约束由JCMT光谱遗产调查(330-373 GHz)的光谱成像和CARMA的连续谱和谱线观测提供。我们提出了几个物种,包括CO,H2 CO和CH 3OH的积分强度和速度图。所观察到的外流的速度,CO耗尽的程度,氘代DCO+/HCO+和气体动力学温度是我们目前的观测签名。我们在四个方面报告了三种来源之间的差异:a)朝向IRAS 4C的动力学温度低得多,b)检测到的物质的线轮廓显示朝向IRAS 4A和IRAS 4 B的强流出活动,但不朝向IRAS 4C,c)朝向IRAS 4C的HCN/HNC < 1,这证实了源的冷性质,d)在最热的源IRAS 4 B附近,CO的贫化和氘化程度最低。IRAS 4C似乎处于与IRAS 4A和IRAS 4 B源不同的进化状态。由于Lsmm/Lbol相对较低(~ 6%),我们可能可以排除FHSC阶段,我们研究了0级阶段的最早吸积阶段以及0级到I级的过渡。我们的研究结果并没有显示出一致的情况下,与主要问题是外流活动的缺乏和IRAS 4C的冷性质。英仙座中FHSC候选者的数量比当前模型预测的高出约1…
2016-08-27 astro-ph.SR
Complex Organic Molecules in Protostars with ALMA Spectral Surveys (COMPASS) III. CH$_3$OH isotopic fractionation in the low-mass protostar BHR71-IRS1
Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, Université de Toulouse(天体物理学与行星学研究 institute,图卢兹大学);Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(尼尔斯·玻尔研究所,哥本哈根大学);Physikalisch-Meteorologisches Observatorium Davos und Weltstrahlungszentrum (PMOD/WRC)(达沃斯物理气象观测站和世界辐射中心(PMOD/WRC));Universität Bern(伯尔尼大学);Seoul National University(首尔国立大学);National Radio Astronomy Observatory(美国国家射电天文台);Institute of Astronomy, Department of Physics, National Tsinghua University(国立清华大学物理系天文研究所);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,IPAG);Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);RIKEN(理化学研究所)
本研究利用ALMA COMPASS巡天数据,在低质量原恒星BHR71-IRS1中探测多种甲醇同位素体,测量其柱密度与氘分馏,发现氘化程度随甲基中氘原子数增加而升高,为理解恒星形成区甲醇形成与演化提供关键观测约束。
2026-10-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Successive deuteration in low-mass star-forming regions: the case of D$_{2}$-methanol (CHD$_{2}$OH) in IRAS 16293-2422
准确定量的柱密度的二氘代甲醇是一个关键的失踪拼图块,否则彻底约束家庭的D-轴承甲醇在深埋的低质量原恒星系统和天体化学模板源IRAS 16293 -2422。为CHD $_{2}$ OH建立了一个天体物理学目的的光谱数据集,并公开提供,以便于在天体化学调查中准确描述该物种。新计算的线列表和配分函数用于在来自ALMA-PILS的数据中搜索朝向IRAS 16293 -2422 A和B的CHD $_{2}$ OH。只有CHD $_{2}$ OH的非混合、光学细线用于合成光谱拟合。所构建的光谱数据库包含在0至500 GHz频率范围内的7417个跃迁的线频率和强度。在329-363 GHz范围内的ALMA-PILS观测用于识别CHD $_{2}$ OH的105个独特的、非混合的光学细线频率,用于合成光谱拟合。推导出的激发温度和柱密度产生IRAS 16293-2422 A和B中CHD $_{2}$ OH的高D/H比,分别为7.5 $\pm$ 1.1%和7.7 $\pm$ 1.2%。IRAS 16293-2422的氘含量并不比其他低质量恒星形成区高。在所有低质量的原恒星中,二氘分子的D/H比都比单氘分子高,这可能是实验室实验中H-D取代反应的自然结果。彗星67 P/丘留莫夫-格拉西缅科(Churyumov-Gerasimenko)追踪到的太阳系诞生云,其初始D丰度可能较低,比IRAS 16293 …
2022-01-18 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Nascent chemical complexity in prestellar core IRAS 16293E: complex organics and deuterated methanol
本研究首次在前恒星核IRAS 16293E中探测到多种复杂有机分子和氘代甲醇,通过观测计算其激发温度、柱密度和丰度比,发现其化学特征与原恒星及彗星相似,支持前恒星核坍缩过程中COMs化学再处理有限的结论。
2025-08-06 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Magnetically regulated collapse in the B335 protostar? II. Observational constraints on gas ionization and magnetic field coupling
在低质量恒星形成过程中,控制磁场与星周气体耦合的非理想磁流体动力学效应在很大程度上取决于当地的物理条件,如气体的电离分数。这项工作的目的是观测表征的电离水平的拱星气体在小的包络半径和调查其关系的效率之间的耦合的恒星形成的气体和磁场在0类原恒星B335。用ALMA方法得到了B335的分子谱线发射图,并利用它测量了包封半径为$\lesssim$ 1000 au的气体的氘化率、电离率和宇宙线电离率。我们发现大部分的电离气体,$χ_{e} \simeq 1-8 \times 10^{-6}$。我们的观测还揭示了一个增强的电离,增加在小的信封半径,达到值高达$ζ_{CR} \simeq 10^{-14}$ ~s $^{-1}$在几百au的中央原恒星对象。我们表明,这种极端的电离率可以归因于在原恒星附近加速的宇宙射线的存在。我们报告的第一个解决的宇宙射线电离率在尺度$\lesssim 1000$ ~au的太阳型0级原恒星的地图,发现非常高的值。我们的观测结果表明,宇宙射线的局部加速,而不是星际银河宇宙射线的穿透,可能是造成内包层气体电离的原因,可能会下降到磁盘形成的规模。如果得到证实,我们的研究结果意味着,原恒星盘的属性也可能是由当地的过程设置之间的气体和磁场的耦合,而不仅仅是由角动量的量在大信封尺度和磁场强度在原恒星的核心。
2022-11-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
FAUST I. The hot corino at the heart of the prototypical Class I protostar L1551 IRS5
类太阳原恒星中热corino的研究迄今为止大多局限于0级阶段,阻碍了我们对其起源和演化的理解。此外,最近的证据表明,行星的形成已经开始在I类阶段,因此,这是未来行星系统化学组成的关键一步。因此,研究I类原恒星中的热Corino就变得至关重要。在这里,我们报告发现了一个热corino对原型I类原恒星L1551 IRS5,在ALMA大型计划FAUST。我们检测到甲醇及其同功异构体($^{13}$ CH $_{\rm 3}$ OH和CH $_{\rm 2}$ DOH)、甲酸甲酯和乙醇的几条谱线。IRS5双星系统的北向部分有明亮的谱线,南向部分可能有第二个热的科里诺。甲醇线非LTE分析约束气体温度($\sim$ 100 K)、密度($\geq$ 1.5 $\times$ 10 $^{8}$ cm $^{-3}$)和发射尺寸(半径为$\sim$ 10 au)。所有CH $_{\rm 3}$ OH和$^{13}$ CH $_{\rm 3}$ OH谱线在光学上都很厚,这妨碍了对氘化的可靠测量。甲酸甲酯和乙醇的相对丰度是兼容的0级热科里诺测量。因此,根据目前的工作,很少发生从0类到I类热corinos的化学演化。
2020-07-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Probing the Physical and Chemical Characteristics of an Extremely Early Class 0 Protostar in G204.4-11.3A2-NE
本研究利用ALMA 6波段观测猎户座B方向的小质量分子云核G204NE,发现其内部极早阶段0级原恒星的致密结构、化学分层、旋转下落包层及偏转的准直外流与高速喷流,为早期恒星形成研究提供了观测约束。
2025-10-30 astro-ph.SR
Revealing H2D+ depletion and compact structure in starless and protostellar cores with ALMA
本文介绍了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)对蛇夫座分子云OphA SM 1和SM 1 N中两个演化的、潜在的原恒星核的亚毫米尘埃连续体和H2 D + 1_{10}-1_11}辐射的观测结果。数据显示,两个核心内都有小规模的凝聚,质量上限为M <~ 0.02M_Sun(~ 20 M_Jup)。SM 1凝聚与宽度仅为37 AU的近对称高斯源一致。SM 1 N凝聚体是细长的,沿其长轴延伸500 AU。在两个资料来源中均未发现有下部结构的证据。Jeans的分析表明,这些来源不太可能分裂,这表明两者都将形成单星。仅在SM 1 N方向检测到H2 D+,与连续峰偏移约150-200 AU。这种偏移可能是由于未被探测到的年轻低光度原恒星源或第一流体静力学核心的加热,或冷凝冷中心的HD(以及因此的H2 D+)耗尽。我们认为SM 1是原恒星,ALMA探测到的凝聚是一个温暖的(T ~ 30-50 K)吸积盘。SM 1 N凝聚的较不集中的发射表明它仍然是无星的,但我们不能排除低光度源的存在,也许被伪盘包围。这些数据揭示了观测的最早阶段形成的拱星吸积区,并同意理论预测,磁盘的形成可以发生在恒星形成过程中的早期,coeval与或刚刚形成的第一个流体静力学核心或原恒星。
2014-10-14 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
FAUST-XXII. Deuteration in the VLA1623-2417 protostellar hot-corinos, cavities, and streamers
本研究通过 FAUST 项目观测 VLA1623-2417 原恒星团中的 H2CO、HDCO 和 D2CO,揭示氘化发生在恒星前阶段并在原恒星阶段基本保持不变,为化学历史重建提供关键证据。
2025-02-25 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The structure of young embedded protostellar discs
年轻的原恒星盘为行星形成提供了初始条件。这些光盘的属性可能是不同的后期(金牛座T)光盘由于不断下降的信封和原恒星的变化造成的不规则的气体吸积。我们使用一组流体动力学模拟来确定在坍缩分子云中形成的盘的结构。我们研究如何从主机原恒星的辐射反馈影响光盘的属性,通过检查三个制度:没有辐射反馈,连续的辐射反馈和情节反馈,类似于FU Ori-type爆发。我们发现,径向表面密度和温度分布的变化显着的磁盘吸积气体从下降信封。这些配置文件是敏感的螺旋结构的存在下,引起的引力不稳定性,以及由原恒星提供的辐射反馈,特别是在这种情况下,当反馈是情节。我们还调查是否从位置-速度(PV)图的质量估计是准确的早期阶段光盘。我们发现,原恒星系统的质量(即原恒星和它的光盘的质量)被低估了20%,由于气体上的径向压力梯度增强的影响。早期星盘的质量是原恒星质量的一个重要部分,因此位置-速度图不能准确地提供原恒星的质量。在年轻圆盘中预期的增强的径向压力梯度可能会导致由于气体阻力而导致的粉尘消耗速率增加,从而导致粉尘-气体比降低。
2017-08-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Unveiling a cluster of protostellar disks around the massive protostar GGD27 MM1
我们用ALMA观测了1.14 mm处的恒星形成区GGD 27,其角分辨率为40 mas(56 au),灵敏度为0.002 Msun。我们发现了一个由25个连续源组成的集群,其中大部分可能是0/I类原恒星周围的跟踪盘。除了两个质量最大的物体外,盘的质量范围为0.003-0.05兆太阳。聚类分析表明,GGD 27表现出中等程度的亚聚类。这一结果与射电喷流的动力学时间尺度(10000年)相结合,表明了星团的年轻性。缺乏磁盘质量隔离签名也可能支持这一点。我们发现Rdisk >100 au的磁盘明显不足。半径的中值为34天文单位,比金牛座的中值92天文单位小,但与蛇夫座和猎户座星云团的值相当。在GGD 27中,没有证据表明距离依赖的磁盘质量分布(即。例如,由于外部光蒸发导致的盘质量耗尽),最有可能是由于星团年轻。在距离<0.02 pc. Only for distances >0.04 pc的恒星可以形成更大更重的盘,这表明远离星团中心的动力学相互作用较弱,尽管发现的小盘可能是盘截断的结果。这项工作展示了在远程和大规模(仍然深度嵌入)集群环境中表征低质量YSO磁盘的潜力。
2019-02-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Hunting pre-stellar cores with APEX: Corona Australis 151, the densest pre-stellar core or the youngest protostar?
本研究利用APEX望远镜的分子谱线观测,确认了前恒星核Corona Australis 151具有极高密度和低温,并发现高氘化程度及高速翼迹象,表明其可能处于高度演化阶段或为极低光度原恒星。
2025-02-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Probing the CO and methanol snow lines in young protostars. Results from the CALYPSO IRAM-PdBI survey
上下文“雪线”,标志着大量挥发物冻结在尘埃颗粒表面的区域,对行星的生长和原行星盘的整体组成起着重要作用。它们已经可以在年轻得多的低质量0级原恒星的包络中观察到,这些原恒星仍处于早期的重吸积阶段。目的。我们的目标是利用不同种类的冰的升华区域的信息来了解信封的化学,它的温度和密度结构,以及吸积过程的历史。方法.作为CALYPSO IRAM大型计划的一部分,我们利用IRAM Plateau de Bure干涉仪在亚弧秒分辨率下对邻近的0类原恒星进行了C $^{18}$ O,N $_2$ H $^+$和CH $_3$ OH的观测。对于其中的四个源,我们使用化学代码和辐射转移模块模拟了发射。结果我们在NGC 1333-IRAS 4 A、NGC 1333-IRAS 4 B、L1157和L1448 C中观察到C $^{18}$ O和N $_2$ H $^+$的反相关性,其中由于N $_2$ H $^+$被CO化学破坏,N $_2$ H $^+$在中心峰C $^{18}$ O发射周围形成环。模型和观测的发射区域匹配1200的CO结合能K,其高于纯CO冰的结合能($\sim$ 855 K)。此外,我们发现非常低的CO丰度内的雪线在我们的来源,大约一个数量级低于总CO丰度观察到的气体在大规模的分子云耗尽之前设置。结论.高CO结合能可能暗示CO在极性冰环境中被冻结,如无定形水冰或在非极性CO $_2$丰…
2016-04-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Perseus ALMA Chemical Survey (PEACHES). III. Sulfur-bearing species tracing accretion and ejection processes in young protostars
该研究基于PEACHES巡天对50个原恒星的含硫分子观测,发现SO/34SO比值可示踪内部高密度包层,SO2丰度受外部紫外辐射影响,且不同演化阶段SO2发射机制各异,揭示了硫化物在吸积与喷流过程中的示踪作用。
2023-09-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical tracers in proto-brown dwarfs: CO, ortho-H$_{2}$CO, para-H$_{2}$CO, HCO$^{+}$, CS observations
我们提出了一个研究的CO同位素和高密度示踪剂H $_{2}$ CO,HCO $^{+}$,和CS在0/I类原棕矮星(原BD)。我们用IRAM 30米望远镜观测了7个原核黑洞的$^{12}$ CO(2 -1),$^{13}$ CO(2 - 1),C $^{18}$ O(2 -1),C $^{17}$ O(2-1),H $_{2}$ CO(3-2),HCO $^{+}$(3-2)和CS(5-4)谱线。来自CO气体排放的原始BD的氢柱密度比来自尘埃连续体排放的氢柱密度低2-15倍,表明CO从气相中耗尽。的平均H $_{2}$ CO的邻-对比$\sim$ 3的原始BD和表示气相形成的H $_{2}$ CO。我们已经调查了原BD和原恒星之间的分子丰度的相关性。原BD平均显示出比原恒星高2倍的$\sim$ 2邻-对位H $_{2}$ CO比。可能的解释包括H $_{2}$ CO形成机制的差异、自旋选择性光解离、自屏蔽效应或邻位和对位物种的不同发射区域。HCO $^{+}$和H $_{2}$ CO丰度有随热光度降低而降低的趋势,而CS和CO丰度在原BD和原恒星之间没有特别的差异。这些趋势反映了按比例缩小的物理结构的原BD相比,原恒星和这些物种的峰值发射区域的差异。C $^{17}$ O同位素在所有的原始BD以及我们的样品中更进化的平面类/II类BD中被检测到,并且可以探测早期和晚期进化阶段的静止…
2018-11-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Prestellar and protostellar cores in Ori B9
本研究的目的是确定Ori B 9致密核的性质和空间分布,并估计它们的年龄和动力学时间尺度。用APEX/LABOCA在870微米的连续谱中绘制了云的地图,并使用IRAM-30 m在N2 H+和N2 D+线中观察了选定的位置。这些与我们以前的H2 D+观测结果一起使用。此外,档案FIR斯皮策/MIPS地图相结合的LABOCA地图区分前和原恒星的核心,并估计原恒星的演化阶段。在Ori B 9云中探测到12个870微米的致密核心。亚毫米核约占Ori B 9区域总质量的4%。前恒星核和原恒星核的数量相等。其中两个submm源,我们称之为SMM 3和SMM 4,是以前未知的0类候选者。我们发现在N2 H+(0.03-0.04)中有中等程度的氘化。此外,有证据表明,N2 H+耗尽的核心SMM 4。我们在与IRAS 05405-0117相关的团簇中得到了相对较高的电离度(~10^-7)。两个芯的双极扩散时间尺度比自由落体时间长约70-100倍。猎户座B 9中致密核心的分布和质量与猎户座中更活跃区域中观察到的相似,其中统计核心属性已被湍流碎片化解释。星前和原恒星核的50/50比例表明星前阶段的持续时间与自由落体时间相当。然而,根据IRAS 05405-0117区域的化学数据,这一时间表可能受到质疑。一个可能的解释是,这项调查只对丹麦人进行抽样,即,动态最先进的核心。
2009-04-06 astro-ph.SR
Probing the Earliest Stage of Protostellar Evolution -- Barnard 1-bN and Barnard 1-bS
使用亚毫米阵列(SMA)和亚毫米望远镜(SMT)观测到巴纳德1b(B1-b)核心中的两个亚毫米/毫米源B1-bN和B1-bS。SMA获得的1.1 mm连续谱图显示,这两个源包含空间紧凑的组件,这表明它们拥有原恒星。通过结合SMA和SMT数据获得N2 D+和N2 H + J=3-2图。N2 D+图清楚地示出了在连续体位置处的两个峰。N2 H+地图也在连续位置处达到峰值,但更多地由空间延伸的分量主导。在B1-bN和B1-bS位置处的N2 D +/N2 H+比率估计为约0.2。N_2D ~+/N_2H ~+比值与星前核演化晚期和0类原恒星演化早期的N_2D ~+/N_2H ~+比值相当。虽然B1-bN在N2 H+和N2 D+中很亮,但在H13 CO+中几乎看不到。这意味着含碳分子的消耗在B1-bN中是显著的。化学性质表明B1-bN比B1-bS与H13 CO+对应物处于较早的演化阶段。N2 H+和N2 D+线表明两个源的径向速度相差约0.9 km s-1。然而,沿B1-bN和B1-bS线的速度模式表明,这两个源不是由单一的旋转云形成的。B1-b核很可能由两个速度分量组成,每个分量都有一个非常年轻的源。
2013-02-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
JWST Observations of Young protoStars (JOYS): overview of program and early results
JOYS 项目利用 JWST 中红外观测研究原恒星嵌入阶段,揭示喷流分层结构、元素耗竭、冰化学及嵌入盘特征,并发现 HDO 冰与盘和彗星的联系。
2025-06-24 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Theoretical predictions of surface light element abundances in protostellar and pre-Main Sequence phase
恒星表面轻元素锂、铍和硼丰度的理论预测是天体物理学中最有趣的开放性问题之一。众所周知,恒星大气中7-Li丰度的几次测量指出了不同恒星演化阶段的预测和观测之间的分歧,对目前恒星模型精确再现恒星包络特征的能力产生了怀疑。轻元素在相对较低的温度下燃烧(从2到5 MK),因此在恒星的演化阶段,它们在恒星内部的不同深度逐渐被破坏,这取决于恒星的质量。它们的表面丰度受到核截面、对流包层的延伸和底部温度的强烈影响,这些都取决于恒星的特性(质量和化学成分)以及对流恒星包层中的能量传输。近年来,人们在提高轻元素燃烧截面的精度方面做了很大的努力。然而,表面轻元素丰度的理论预测是具有挑战性的,因为它们也受到计算中采用的输入物理学的不确定性以及年轻恒星中活跃的几个标准和非标准物理过程(即扩散,辐射悬浮,磁场,旋转)的效率的影响。此外,还不完全清楚先前的原恒星演化对恒星模型的特性以及轻元素耗尽的影响程度。本文介绍了原恒星和PMS星的理论预测的现状,讨论了几种输入物理在恒星演化中的作用。
2021-07-06 astro-ph.SR
Methanol maps of low-mass protostellar systems: the Serpens Molecular Core
在JCMT使用Harp-B对巨蛇座进行了观测。在338 GHz附近的频率窗口中绘制了4.5“x5.4”区域上的图,覆盖了甲醇的7-6个跃迁。排放扩展到每个源,以下的列密度的H2,但也出现了特别强烈的流出。旋转温度很低,15-20 K,并且不随每个源内的位置而变化。在外层包层中,相对于H2的丰度通常为10^-9 - 10^-8,而在尘埃温度超过100 K的区域内,不排除有高达10 ^2 - 10 ^3倍的“跳跃”。在流出气体中观察到高达~ 10^3的增强因子。在一个天体SMM 4中,测得冰的丰度相对于外层包层中的H2约为3 × 10 ^-5,即,比气相丰度大10^3倍。与C18 O J=3-2排放的比较表明,强烈的CO耗尽导致高的气相丰度的CH 3OH不仅为巨蛇座源,但对于一个更大的样本的原恒星。观测结果说明了大规模的,低水平的解吸CH 3OH从尘埃颗粒,延伸到7500 AU以上,从每个来源,这是一致的情况下,从冰的非热(光)解吸。观察还说明了有用的CH 3OH作为示踪剂的能量输入的形式流出,其中甲醇溅射从晶粒表面。最后,观察结果提供了进一步的证据,通过CO加氢过程中的低质量信封上的粮食表面的CH 3OH的形成。
2010-04-13 astro-ph.SR
Physical and Chemical Conditions of the Protostellar Envelope and the Protoplanetary Disk in HL Tau
本文报道了我们对\RN{1}-\RN{2}类原恒星HL Tau在$^{13}$ CO(2--1),C $^{18}$ O(2--1),SO(5 $_6$ --4 $_5$)和1.3 mm尘埃连续辐射中的SMA观测,以及对HCO $^{+}$(1--0)辐射的ALMA长基线数据的分析。SMA观测到的1.3 mm连续辐射显示出致密($\sim$ 0 $\farcs$ 8 $\times$ 0 $\farcs$ 5)和扩展($\sim$ 6 $\farcs$ 5 $\times$ 4 $\farcs$ 3)的成分,分别追踪到原行星盘和原恒星包层。$^{13}$ CO、C $^{18}$ O和HCO $^+$在高于系统速度3 km/s $^{-1}$的速度下显示出紧凑($\sim$ 200 AU)分量,在较低速度下显示出扩展($\sim$ 1000 AU)分量。高速分量跟踪开普勒旋转盘,低速分量跟踪下落包络。HCO $^+$的高速分量采用开普勒圆盘模型,中心恒星质量为1.4 $M_{\odot}$。用盘+包层模型拟合了$^{13}$ CO和C $^{18}$ O沿盘长轴的径向强度分布,并估算了盘和包层的气体质量分别为$2\mbox{--}40\times10^{-4}$ $M_{\odot}$和$2.9\times10^{-3}$ $M_{\odot}$.在文献中,盘状尘埃质量被估计为$1…
2018-10-31 astro-ph.GA astro-ph.SR
The ALMA Protostellar Interferometric Line Survey (PILS): First results from an unbiased submillimeter wavelength line survey of the Class 0 protostellar binary IRAS 16293-2422 with ALMA
年轻原恒星周围的包层内部区域具有复杂的化学特征,在原行星盘最终可能形成的尺度上存在着生命前分子。本文介绍了利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波天线阵(ALMA)对0类原恒星双星IRAS 16293-2422进行的系统观测--“原恒星干涉测线巡天(PILS)”。该调查涵盖了从329到363 GHz(0.8 mm)的全频率范围,并在3.0和1.3 mm处进行了额外的有针对性的观测。乙醇醛、其异构体甲酸甲酯和乙酸以及其还原醇乙二醇均被清晰检出。对于乙二醇,最低状态的构象,aGg'和gGg',被检测到,后者的第一次在ISM中。乙醇醛的丰度与乙二醇相当或略大于乙二醇。与银河系中心相比,这两种物质相对于甲醇来说过于丰富,这可能是在低温下富含CO的冰中形成的迹象。13 C和氘代乙醇醛的同位素体都被检测到,这也是ISM中的第一次。对于氘代物质,发现约5%的D/H比,在乙醇醛的不同官能团中的氘代之间没有差异。13 C-物质的测量导致12 C:13 C比率约为30,低于典型的ISM值。这一低比率可能反映了冰中13 CO的增强,这是由于在冻结之前气体中的离子-分子反应或12 CO和13 CO冰升华的温度差异。这些结果加强了低温颗粒表面化学的重要性,因为在整个冰幔升华后,在这里看到的气体中形成了生命前分子。
2016-07-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
JOYS: The [D/H] abundance derived from protostellar outflows across the Galactic disk measured with JWST
该研究利用JWST的JOYS项目数据,通过旋转图分析测量银河系盘内10个原恒星外流的气相[D/H],发现低质量源间差异达4倍且整体低于模型预期,提出氘在碳质尘埃上的耗尽可能是原因,需进一步观测验证。
2025-01-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Protostellar accretion in low mass metal poor stars and the cosmological lithium problem
宇宙学锂问题,即大爆炸核合成预测的锂丰度与观测到的“斯皮特高原”恒星之间的差异,是现代天体物理学长期存在的问题之一。最近的线索,一个可能的解决方案涉及锂燃烧引起的原恒星质量吸积的Spite高原恒星。本文的目的是分析原恒星吸积对低金属丰度低质量恒星的影响,重点是PMS锂的演化。我们计算了从原恒星到MS阶段的演化,最终质量为0.7和0.8 M $_\odot$,三种金属丰度Z=0.0001,Z=0.0010和Z=0.0050的吸积模型。详细研究了影响吸积模型的主要参数,即吸积能量(冷吸积和热吸积)、初始种子质量$M_{seed}$和半径$R_{seed}$以及质量吸积率$\dot{m}$的变化对吸积模型的影响。对于恒星的主要性质和表面$^7 Li$丰度,无论$M_{seed}$、$R_{seed}$和$\dot{m}$的实际值如何,热吸积模型在100万年内都收敛到标准的非吸积模型。此外,具有相对大的$M_{seed}$($\gtrsim 10~M_{jup}$)或$R_{seed}$($\gtrsim 1~R_\odot$)的冷吸积模型在小于约10-20~Myr时收敛到标准的非吸积模型。当一个冷的原恒星吸积过程从小的$M_{seed}$和$R_{seed}$值($M_{seed}\sim 1~M_{jup}$,$R_{seed} \lesssim 1~R_\odot$)开始时,会发生一…
2020-04-30 astro-ph.GA astro-ph.SR