Common Envelope Shaping of Planetary Nebulae. IV. From Proto-planetary to Planetary Nebula
我们提出了二维流体动力学模拟的过渡的原行星状星云的行星状星云的中心恒星的二元系统,经历了一个共同的信封事件。经过1,000年的磁驱动动力学(原行星状星云阶段),线驱动的恒星风被引入到计算域,星云的膨胀被模拟了另外10,000年,包括恒星光电离的影响。在这项研究中,我们考虑主序(最终)质量为1(0.569)和2.5(0.677)\Mo的中心恒星,以及0.6 \Mo ma的伴星。极端的双极、窄腰的原行星状星云会形成双极行星状星云,而其余的形状则主要演化成椭圆行星状星云。初始磁场对准直结构(如喷流)的影响在大多数情况下趋于消失,仅在少数情况下留下这些特征的残余。赤道区主要由光电离(1个\Mo祖先)分裂,导致由彗星团与辐射场对齐构成的“项链”结构。另一方面,光电离和冲击风(2.5 \Mo祖)的碎片引起的形成多个团块的纬度方向,这仍然在叶,靠近中心,这是浸没和包围热冲击气体,不一定与辐射场对齐。这些结果表明,碎裂过程有一个依赖于恒星的质量祖。这种分裂是由于在喷流的作用下,在前一个后共包络原行星状星云中的气体分布所造成的。
2022-09-29 astro-ph.SR
Compact planetary nebulae MaC 2-1 and Sp 4-1: Photoionization models and dust characteristics
我们研究了行星状星云(PNe)、MaC 2-1和Sp 4-1的特征.我们使用我们的光学光谱在2米喜马拉雅钱德拉望远镜,斯皮策中红外(中红外)光谱,HST图像,和红外光度数据。这些PNE没有单独研究的细节。这两个PNE都属于低到中等兴奋级别。MaC 2-1显示存在碳化硅(SiC)和硫化镁(MgS)粉尘。Sp 4-1是多环芳烃(PAH)分子的宿主。我们从光学和中红外发射线通量获得了PNe的等离子体性质。我们计算光电离模型的PNe自洽估计的物理参数与中央恒星和星云,包括星云的丰度。通过对红外数据的模拟,我们得到了星云中形成的尘埃和分子的特征。根据我们的研究,我们估计MaC 2-1和Sp 4-1的祖细胞质量分别为1.2和1.55 $M_{\sun}$,它们似乎都是在贫金属环境中出生的。两者都是遥远的PNe,估计MaC 2-1和Sp 4-1的距离分别为16和18 kpc。
2022-02-01 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.space-ph
Non-detection of magnetic fields in the central stars of the planetary nebulae NGC 1360 and LSS 1362
磁场的存在是用于成形PNe的有吸引力的假设。我们报告的两个行星状星云NGC 1360和LSS 1326的中心恒星的观测。我们在欧洲南方天文台的甚大望远镜上用FOcal减速器和低色散摄谱仪对圆偏振光进行了光谱学研究。与以前的报道(Jordan et al. 2005,A&A,432,273)相反,我们发现有效磁场,即在可见恒星盘上的纵向磁场分量的平均值,在误差范围内对两颗恒星都是零。我们的结论是,PNE中心恒星上磁场的直接证据仍然缺失--磁场比以前报道的要弱得多(< 600 G),或者更复杂(从而导致取消),或者两者兼而有之。当然,间接证据(例如,MASER发射)充分证明了进一步研究这种磁场的强度和形态的努力。
2011-04-06 astro-ph.SR
A Detailed Morpho-Kinematic Model of the Eskimo, NGC 2392. A Unifying View with the Cat's Eye and Saturn Planetary Nebulae
众所周知,爱斯基摩星云NGC 2392的三维和运动学结构很难详细解释,因为它具有复杂的形态,多个运动学成分以及沿着视线的近极点方向。我们提出了一个全面的,空间分辨,高分辨率,长狭缝光谱映射的爱斯基摩行星状星云。数据包括21个空间分辨,长缝中阶梯光谱紧紧间隔在爱斯基摩和沿其双极射流。这个数据集使我们能够构建星云的速度分辨[NII]通道图,分辨率为10 km/s,可以解开星云的不同运动学分量。光谱信息相结合的HST图像构建一个详细的三维形态运动学模型的爱斯基摩人使用的代码SHAPE。通过这个模型,我们证明了爱斯基摩星云与土星星云和猫眼星云非常相似,但与视线成90度角。此外,我们表明,我们的模型的主要特点适用于一组椭圆行星状星云的一般性质与柄或FLIERS,一旦被认为是方向。我们的结论是,这类星云属于一类具有复杂的共同演化序列的事件。
2012-11-28 astro-ph.SR
Imaging Planetary Nebulae with Herschel-PACS and SPIRE
在本文中,我们将讨论的图像,行星状星云,最近获得的PACS和SPIRE上的赫歇尔卫星。这包括NGC 650(小哑铃星云),NGC 6853(哑铃星云)和NGC 7293(星云)的结果。
2010-09-27 astro-ph.SR
3D pyCloudy modelling of bipolar planetary nebulae: evidence for fast fading of the lobes
我们应用一个轴对称的伪三维光电离模型pyCloudy,推导出6个双极星云和2个建议的后双极星云的结构,以约束双极行星状星云的演化。HST图像和VLT/UVES光谱用于建模。目标位于银河系凸起的方向。使用3D模型结构作为光电离代码的输入,以便拟合HST图像。不同离子的谱线轮廓约束速度场。模型和相关的速度场使我们能够推导出质量、速度和年龄。3D模型发现比1D模型所需的电离质量低得多:电离质量减少了2-7倍。选定的双叶行星状星云显示出一个狭窄的年龄范围:平均半径和速度的值在1300年和2000年之间。波瓣与速度随半径线性增加拟合良好。这些哈勃式的流动以前就被发现过,并表明这些瓣叶在一个确定的时间点形成。叶似乎比主(宿主)星云稍年轻,约500年,它们似乎形成于PN演化的早期阶段,并在1-2 kyr后褪色。我们发现,30-35%的隆起PNe通过双极相。
2015-09-26 astro-ph.SR
Rings and arcs around evolved stars. II. The Carbon Star AFGL 3068 and the Planetary Nebulae NGC 6543, NGC 7009 and NGC 7027
利用高质量的多历元HST图像,对行星状星云NGC 6543、NGC 7009和NGC 7027的晕中的弧和破碎的环状特征以及碳星AFGL 3068周围的螺旋图案进行了详细的比较研究。这种比较使我们能够研究AGB星周围的规则图案和PNe周围的不规则同心图案之间的联系和可能的演化。这些特征的径向自行约为15 km/s,与AGB风一致,其线性大小和间隔时间(500 - 1900年)也与AGB星周围的一致,表明它们有共同的起源。我们发现使用辐射流体动力学模拟的证据表明,在AGB阶段结束时产生的规则图案变得高度扭曲的相互作用与扩大PN和各向异性照明和电离模式所造成的阴影不稳定性。这些过程将破坏AGB恒星周围的规则(主要是螺旋形)图案,可能成为在PNe晕中观察到的弧形和破碎的环。
2020-04-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
A radial velocity survey for post-common-envelope Wolf-Rayet central stars of planetary nebulae: First results and discovery of the close binary nucleus of NGC 5189
行星状星云([WR] CSPNe)的沃尔夫-拉叶中心星的形成,其光谱外观模仿大质量WR星,仍然知之甚少。最不了解的是[WR] CSPNe的二元伴侣的性质和频率,这可能解释了它们的H缺乏。我们对6个[WR] CSPNe进行了系统的径向速度(RV)研究,以寻找后共同包络(post-CE)[WR]双星。我们使用了互相关的方法来构建RV的时间序列,成功地完成了大质量的近距离双星WR星。母鸡2-113、母鸡3-1333、PMR 2和母鸡2-99的晚期[WC]型细胞核未检测到显著的RV变异性。在NGC 5315的[WC 4]核中发现了显著的大幅度变异。在NGC 5189的[WO 1]核中,我们发现了显著的周期性变化,揭示了一个具有$P_\mathrm{orb}=4.04\pm0.1$ d的近距离双星。我们测量了一个半振幅为$62.3\pm1.3$ km s的$^{-1}$,给出了一个伴星质量为$m_2\ge0.5$ $M_\odot$或$m_2=0.84$ $M_\odot$(假设是$i=45^\circ$)。最合理的伴生类型是在弗莱明1中发现的大规模WD。NGC 5189壮观的星云形态非常符合最近发现的后CE PNe的模式,其主要的低电离结构(例如NGC 6326)和准直流出(例如弗莱明1)。4.04 d的轨道周期非常长,这可能是一次性的(例如NGC 2346),或者它可能表明在相对较宽的轨…
2015-01-15 astro-ph.SR
Co-spatial Long-slit UV/Optical Spectra of Ten Galactic Planetary Nebulae with HST/STIS II. Nebular Models, Central Star Properties and He+CNO Synthesis
本研究报告有两个目的。首先,我们采用新的HST/STIS光谱和光电离模拟技术,确定了八个行星状星云(IC 2165,IC 3568,NGC 2440,NGC 3242,NGC 5315,NGC 5882,NGC 7662和PB 6)的祖先质量。其次,我们第一次能够比较每个对象的观测星云的氦,碳和氮的丰度与这些相同的元素的丰度预测的恒星模型,是一致的每个对象的祖质量。重要结果包括:(1)我们的天体中心星的质量范围与其他PN中心星和白矮星的质量分布很好地匹配;(2)我们的天体中He/H都高于太阳,在大多数情况下可能是由于预测的第一次疏浚效应; 4)我们的天体的C/O与O/H似乎是负相关的,这可能与理论家的结论一致,即从第一次挖掘开始的大气碳富集程度对一个参数敏感,该参数的值随着金属丰度的下降而增加; 5)恒星模型对星云C和N富集的预测与观测到的祖星质量<=1.5 Msun的丰度一致。最后,我们给出了NGC 5315和NGC 5882的第一个光电离模型。
2015-10-05 astro-ph.SR
Three-dimensional chemically homogeneous and bi-abundance photoionization models of the "super-metal-rich" planetary nebula NGC 6153
行星状星云(PN)NGC 1,6153的深能谱表明,来自光学复合线(ORL)的重元素丰度比来自碰撞激发线(CEL)的高10倍,并指出弥散星云中存在缺氢包体。在这项研究中,我们构建了化学均匀和双丰度的三维光电离模型,使用Monte Carlo光电离代码{ \sc mocassin}。我们试图重现NGC 1,6153的多波段光谱和成像观测,并研究假设的缺氢包裹体的性质和起源,以及它们对假设化学成分均匀的经验星云分析的影响。我们的研究结果表明,化学均匀的模型产生小的电子温度波动,并未能重现从C,N,O和Ne离子的ORL的强度。相比之下,双丰度模型纳入少量的富含金属的夹杂物($\sim 1.3$ %的总星云质量)能够匹配的测量不确定性内的所有观测。富金属团簇被离子红外精细结构谱线冷却到很低的温度($\sim 800$ ~K),在重元素ORL的发射中占主导地位,但对大多数CELs的发射几乎没有贡献。我们发现,C,N,O和Ne的丰度来自经验的CELs,假设一个统一的化学成分,是约30%,低于整个星云的相应的平均值,包括从H-缺乏夹杂物的贡献。具有讽刺意味的是,在缺乏氢的包裹体的存在下,传统的光学氦复合线的标准分析,假设一个化学均匀的星云,高估了40%的氦丰度。
2010-09-30 astro-ph.SR
The long-period binary central stars of the planetary nebulae NGC 1514 and LoTr 5
长周期双星对行星状星云的形成和演化的重要性仍然知之甚少,部分原因是缺乏已知的包含这种长周期双星的中心恒星系统。在这里,我们报告的最新结果,从正在进行的水星-HERMES调查的变化,在中央恒星的行星状星云。我们对NGC 1514的中心恒星BD +30 $^\circ$ 623进行了研究,其光谱显示出与热星云祖先以及可能的A-型伴星有关的特征。对合成光谱的高分辨率HERMES光谱的互相关表明,该系统是一个高度偏心($e\sim0.5$),双线的周期为$\sim$ 3300天的二进制。先前的研究表明,冷的成分可能是质量为$\sim$ 0.55 M $_\odot$的水平分支星,但观测到的径向速度振幅排除了这样一个低质量。假设星云的对称轴和双星轨道平面是垂直的,数据更符合后主序星上升到巨星分支。我们还提出了继续监测的中心恒星LoTr 5,HD 112313,它现在已经完成了一个完整的周期,允许轨道周期(P $\sim$ 2700天)和偏心率($e\sim0.3$)来推导。到目前为止,BD +30 $^\circ$ 623和HD 112313的轨道周期是在行星状星云的中心恒星中光谱测量到的最长的。此外,这些系统与BD +33 $^\circ$ 2642是目前已知的光谱宽联星。
2017-03-16 astro-ph.SR
Photoionization Modeling of Planetary Nebulae in the Galactic Bulge
Çukurova University(恰尔鲁巴大学)
本研究利用 CLOUDY 对银河系核球124个行星状星云进行光致电离建模,约束中心恒星、星云结构、元素丰度及前身星演化参数。
2025-10-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Morphology and ionization characteristics of planetary nebulae PB 1 and PC 19
我们目前的研究结果的两个行星状星云(PNE),PB1和PC 19。我们使用这两个PNe的光学光谱在2米喜马拉雅钱德拉望远镜观察到的档案和文献数据的研究。我们使用形态运动学代码SHAPE来构建PNe的3D形态和光电离代码CLOUDY来模拟所观察到的光谱。PB 1的三维模型由双极晕包围的细长壳组成,PC 19的三维模型由开放的叶状双极结构和螺旋状双极对组成。我们分析了电离结构的PNe通过推导几个等离子体参数和光电离建模。我们根据分析估计了He、C、N、O、Ne、S、Ar和Cl元素的元素丰度。我们发现在PB 1的情况下,He、C和N丰度显著较高。我们估计了中心恒星的不同物理参数,即有效温度,光度和重力,以及星云的不同物理参数,即氢密度分布,半径等,光电离模型。我们估计的距离PNe为$\sim$ 4.3 kpc的PB 1和$\sim$ 5.6 kpc的PC 19通过拟合的光电离模型的绝对观测通量。根据理论演化轨迹估算了PB 1和PC 19的祖细胞质量,发现它们分别为$\sim$ 1.67和$\sim$ 2.38 $M_{\odot}$。
2020-06-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Distance mapping applied to four well-known planetary nebulae and a nova shell
对行星状星云(PNe)、新星和超新星遗迹等天体的精确距离估计,使我们能够限制它们的物理特征,如大小、质量、光度和年龄。一种基于膨胀视差方法的创新技术,即所谓的距离映射技术(DMT),提供了膨胀星云的距离图以及对它们距离的估计。DMT结合从3D形态运动学模型获得的切向速度矢量和观察到的自行矢量来估计距离。我们将DMT应用于四个PNe(NGC 6702,NGC 6543,NGC 6302和BD+30 3639)和一个新星遗迹(GK英仙座),并得出了与以前的研究非常一致的新距离。NGC 6543、NGC 6302和NGC 6702的新的简单形态运动学形状模型被生成,而BD+30 3639和GK英仙座的模型则被使用。我们证明,DMT是一个有用的工具,以获得距离值的PNe,除了揭示星云内的运动学特有的区域。距离也是从三角函数的盖亚半径中推导出来的。在第二次盖亚数据发布中不可忽略的视差偏移的影响也进行了讨论。
2020-01-31 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Abundances of Light Neutron-Capture Elements in Planetary Nebulae III. The Impact of New Atomic Data on Nebular Selenium and Krypton Abundance Determinations
在几个行星状星云(PNe)中探测到中子(n)俘获元素,为研究低质量恒星的s-过程核合成提供了一种新的手段。然而,由于缺乏原子数据,阻碍了对天体物理星云中反式铁元素丰度的准确测定。最近,光电离和重组数据确定的硒和氪,两个最广泛检测到的n-捕获元素在星云光谱。我们已经将这些新数据合并到光电离代码Cloudy中。为了测试原子数据,计算了15个PNe的数值模型,这些PNe表现出来自多个Kr离子的发射线。我们发现系统的预测和观察到的发射线之间的差异,最有可能造成不准确的光电离和复合数据。通过调整Kr $^+$ -Kr $^{3+}$光电离截面在其引用的不确定性和双电子复合速率系数稍大的数额,这些差异被删除。从网格的模型跨越的物理条件中遇到的PNe,我们推导出新的,广泛适用的电离校正因子(ICF)计算Se和Kr元素丰度的公式。ICF被应用到我们以前的调查近红外[Kr III]和[Se IV]发射线在120 PNe。修正后的Se和Kr丰度比以前的估计值低0.1-0.3倍,平均值为[Se/(O,Ar)]=0.12 $\pm$ 0.27和[Kr/(O,Ar)]=0.82 $\pm$ 0.29,但以前发现的它们的丰度与其他星云和恒星性质之间的相关性不受影响。我们还发现了一种趋势,高速PNe,可以与银河系厚盘表现出更大的S-过程富集比低速PNe属于薄盘人口。
2015-05-05 astro-ph.SR physics.atom-ph
Planetary nebulae with Wolf-Rayet-type central stars -- III. A detailed view of NGC 6905 and its central star
我们呈现了行星状星云(PN)NGC 6905及其[Wolf-Rayet]型([WR])中心恒星(CSPN)HD 193949的多波长特征。我们的北欧光学望远镜(NOT)阿罕布拉微弱天体摄谱仪和相机(ALFOSC)光谱和图像以前所未有的细节揭示了NGC 6905的高电离结构。HD 193949的高质量光谱使我们能够检测到20多个WR特征,包括特征性的O-凸起,蓝色凸起和红色凸起,这表明光谱类型不晚于[WO 2]-亚型。此外,我们还探测到Ne VII和Ne VIII的宽发射线,使HD 193949成为另一个具有$T_\mathrm{eff}\lesssim150$ kK的CSPN,表现出这样的恒星发射线。我们研究了NGC 6905内不同区域的物理性质($T_\mathrm{e}$和$n_\mathrm{e}$)和化学丰度,包括其低电离团块;丰度被发现是均匀的。我们使用PoWR恒星大气代码来模拟HD 193949的光谱,然后将其用于使用Cloudy进行的光电离模型中,该模型再现了总质量在0.31-0.47 M $_{\odot}$范围内的星云和尘埃特性以及$\sim$ 2 $\times10^{-3}$ M $_{\odot}$的富C尘埃质量。采用0.6 M $_{\odot}$的当前恒星质量,我们的模型建议HD 193949的初始质量为$\sim$ 1 M $_\odot$,与观测结果…
2021-10-18 astro-ph.SR
H$_2$ emission in the low-ionisation structures of the Planetary Nebulae NGC 7009 and NGC 6543
尽管在过去的几十年里进行了许多研究,但行星状星云(PNe)的低电离结构(LIS)仍然存在一些谜团。最近的成像调查表明,LISs是由分子气体组成的。本文报道了NGC 7009和NGC 6543 LISs中H $_2$的发射,利用NIRI@Gemini拍摄的非常深的窄带H $_2$图像。在NGC 7009中,H2 1-0 S(1)线的表面亮度估计为(0.46-2.9)$\times$ 10 $^{-4}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$ sr $^{-1}$,在NGC 6543中,表面亮度估计为(0.29-0.48)$\times$ 10 $^{-4}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$ sr $^{-1}$,信噪比分别为10-42和3-4。这些发现进一步证实了LIS中隐藏的H $_2$气体。根据最近提出的诊断图R(H $_2$)=H $_2$ 1-0 S(1)/H $_2$ 2-1 S(1)与R(Br $γ$)=H $_2$ 1-0 S(1)/Br $γ$讨论了发射,建议跟踪负责H $_2$激发的机制。将我们的观察结果与冲击和紫外(UV)分子激发模型进行比较,以及从文献中汇编的一些观察结果表明,我们不能得出结论,无论是UV还是冲击都是分子发射背后的机制。
2020-03-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
HST/WFPC2 imaging analysis and Cloudy modelling of the multiple shell planetary nebulae NGC 3242, NGC 6826 and NGC 7662
我们对三个高激发多壳层行星状星云:NGC 3242,NGC 6826和NGC 7662进行了详细的光度分析和光电离建模。档案HST/WFPC 2窄带滤波器图像被用来调查通过两种独立的方法冲击区域:使用低激发离子(通过H α/[N II]与H α/[S II]扩展诊断图)和通过高激发物种寻找区域的增强[O III]/H α线比。通过低激发离子的冲击区域分析表明,从一般的内部到外部电离趋势的主要偏差仅对应于FLIER或LIS所在的区域。在[O III]/H α比值图外围的SNR降低,使我们无法明确地将[O III]/H α线比值的增强确定为冲击的指标。对于非冲击区域,我们使用Cloudy进行了光电离建模。拟合到[O III]和H α观测到的径向分布导致我们约束的自由参数的密度定律和填充因子一起的温度和光度的CSPNe。最佳拟合模型显示了[O III]和H α发射的非常好的代表性。在NGC 6826和NGC 3242的[N II]和[S II]轮廓的模型拟合中的不一致性,可以归因于在前一种情况下,由于CSPN的光的污染,而在后一种情况下,由于团块内的气体不均匀性或UV辐射的泄漏。
2018-07-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Polycyclic aromatic hydrocarbons and molecular hydrogen in oxygen-rich planetary nebulae: the case of NGC6720
演化的恒星是多环芳烃(PAH)和尘埃颗粒形成的主要来源。它们的星周化学通常被称为富氧或富碳,尽管双尘埃化学物体,其红外光谱显示硅酸盐和碳尘埃特征,也是已知的。这种双重尘埃化学的确切起源和性质尚不清楚。斯皮策-IRS对附近富氧行星状星云NGC 6720的中红外光谱成像显示了11.3微米芳香族(PAH)发射带的存在。这归因于中性多环芳烃的排放,因为在7至8微米范围内没有观察到条带。多环芳烃的空间分布与暖团分子氢的空间分布密切相关。从中性多环芳烃和温暖的H2的排放很可能产生与密集的结,位于主环内的光解区域。多环芳烃的存在与先前获得的高丰度的游离碳(相对于CO)表明,在富氧环境中的局部条件也可以成为有利于原位形成的大碳质分子,如多环芳烃,通过自下而上的化学途径。在这种情况下,同一个恒星源可以使星际介质富含富氧尘埃和大的碳分子。
2015-11-27 astro-ph.SR
Sliding along the Eddington Limit -- Heavy-Weight Central Stars of Planetary Nebulae
由于热脉冲,渐近巨星分支(AGB)恒星经历对流混合的时期,为慢中子捕获核合成提供了理想的条件。这些过程受到很大的不确定性的影响,仍然没有完全理解。幸运的巧合是,大约四分之一的后AGB恒星在氦燃烧壳的最后一次闪光中变成氢缺乏,它们在表面显示核加工材料,为核合成和混合提供了独特的见解。我们目前的非局部热力学平衡光谱分析的结果,极热,氢缺乏,PG 1159型的头骨星云NGC 246和“银河足球”阿贝尔43和NGC 7094的中心恒星。
2018-06-19 astro-ph.SR
The chemical composition of Galactic ring nebulae around massive stars
我们给出了与沃尔夫-拉叶星(WR)和O型星(NGC 6888,G2.4+1.4,RCW 58,S 308,NGC 7635和RCW 52)有关的环形星云的深光谱。这些数据是由10米的加那利大望远镜和6.5米的粘土望远镜拍摄的。我们提取光谱的几个孔径的一些对象。我们从NGC 6888和NGC 7635的微弱重组系中获得了C $^{++}$和O $^{++}$的丰度,从而可以获得它们的C/H和C/O比值,并估计O $^{++}$的丰度差异因子(ADF)。ADF大于正常HII区域的典型ADF,但与在恒星形成矮星系的电离气体中发现的ADF相似。我们发现,化学丰度是相当均匀的星云,我们有几个光圈的光谱:NGC 6888,NGC 7635和G2.4+1.4。我们获得了非常高的值的电子温度在外围区域的NGC 6888,发现冲击激发可以重现其光谱特性。我们发现所有与WR星有关的天体都表现出N的富集。有些还表现出He富集、O亏缺和Ne/O比预期值低的现象,这可能表明ON和NeNa循环的强烈作用。我们比较了NGC 6888、G2.4+1.4、RCW 58和S 308的化学组成与大质量恒星恒星演化模型预言的核合成。我们发现,初始质量在25和40太阳质量之间的恒星的非旋转模型似乎再现了观测到的大多数星云的丰度比。
2016-05-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Discovery of Raman-scattered He II $λ$6545 in the Planetary Nebulae NGC 6886 and NGC 6881
年轻的行星状星云(PNe)保留了大量的中性物质,这些物质是在之前的渐近巨星分支阶段脱落的。年轻PNe中的厚H I区域可以通过照射远UV辐射来有效地探测,远UV辐射可以被非弹性散射以出现在光学区域中。拉曼散射特征是中性区的独特光谱示踪剂,可用于研究年轻PNe的质量损失过程。我们使用BOES(宝贤山天文台Echelle摄谱仪)对年轻的PNe进行高分辨率光谱分析,并报告了在NGC 6886和NGC 6881中发现的6545 nm处的拉曼散射He II特征。拉曼散射的He II特征迄今为止只在五个PNE中被发现,特别是,它是NGC 6881中H I组分的第一次直接检测。在两个PNe中的拉曼He II $λ6545$特征被观察到相对于He II $\lambda6560$发生红移,表明中性区域正在扩展。我们使用基于网格的蒙特卡罗代码“STaRS”进行线轮廓分析,假设中性氢区域的形状的径向膨胀的部分球壳。这些分布分别与NGC 6886的覆盖因子$CF=0.3$、HI柱密度$N_{\rm HI} = 5 \times 10^{20}~{\rm cm^{-2}}$和扩增速度$v_{\rm exp} = 25~\rm\ km~s^{-1}$以及NGC 6881的$CF=0.6$、$N_{\rm HI} = 3 \times 10^{20}~{\rm cm^{-2}}$和$v_{\rm exp} = …
2020-10-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Co-spatial Long-slit UV/Optical Spectra of Ten Galactic Planetary Nebulae with HST/STIS I. Description of the Observations, Global Emission-line Measurements, and CNO Abundances
我们目前的观测和初步分析,从HST/STIS计划,以获得第一个共空间,紫外光光谱的10个银河系行星状星云(PNe)。我们的主要目标是在紫外光范围内以前所未有的S/N和空间分辨率测量碳和氮的临界发射线,最终目标是量化低质量和中等质量恒星中这些元素的产生。我们的样本是从PNe中选择的,具有接近太阳的金属丰度,但在N/O中跨越了很宽的范围。这项研究,一系列的第一个,集中在观测和发射线测量所得的积分沿整个空间范围的狭缝。我们推导了具有最强UV线检测的七个PNe(IC~2165、IC~3568、NGC~2440、NGC~3242、NGC~5315、NGC~5882和NGC~7662)的离子和总元素丰度。我们比较这些新的结果与其他最近的研究星云,并讨论了相对的优点,推导出的总元素丰度的C,N和O使用电离校正因子(ICF)与总丰度。对于具有最佳UV线检测的七个PNe,我们得出结论,来自具有可测量UV线的离子的直接诊断的总和丰度给出了C和N的总元素丰度的最准确值。在某些情况下,我们的丰度和其他研究之间存在显着的差异,我们表明,这些差异往往可以归因于他们使用的通量是不共空间。最后,我们研究了C/O和N/O与O/H和He/H在观测良好的银河系,LMC和SMC PNe,并发现,高度准确的丰度是必不可少的正确推断元素产量从他们的祖星。
2015-02-12 astro-ph.SR
Morpho-kinematic and photoionization models of the multipolar structures in planetary nebula NGC 6572
本文通过三维形态运动学与光致电离建模研究行星状星云NGC 6572,揭示其由两个双极壳层和环面结构组成的多极形态及准直外流历史,并估算了中心星与星云的关键物理参数。
2023-06-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
Atomic data for neutron-capture elements I. Photoionization and recombination properties of low-charge selenium ions
我们提出了多组态Breit-Pauli AUTOSTRUCTURE计算的扭曲波光电离(PI)的截面,和总的和部分的最终态分辨的辐射复合(RR)和双电子复合(DR)速率系数的前六个离子的trans-Fe元素Se。这些计算的动机是最近在大量行星状星云中探测到的Se发射线。硒是中子俘获核合成的一种潜在的有用示踪剂,但由于缺乏控制其电离平衡的原子数据,因此无法准确测定其在光电离星云中的丰度。我们的计算是在中间耦合与半相对论径向波函数。针对每个离子的基态配置内的水平确定PI和重组数据,并使用实验PI横截面测量来基准我们的结果。对于DR,我们允许dn=0核心激发,这是重要的光电离等离子体温度。在光电离星云的典型温度(~10^4 K)下,DR是这些Se离子的主要复合过程。为了估计这些数据的不确定性,我们比较了每个离子的三种不同构型相互作用展开的结果,并测试了结构计算中径向标度因子对结果的敏感性。我们发现,内部的不确定性通常是30-50%的直接PI截面和~10%的计算RR率系数,而那些低温DR可以相当大(从15-30%到两个数量级),由于未知的近阈值自电离共振的能量。结果是适合纳入光电离代码用于数值模拟天体物理星云,并将使强大的测定星云硒丰度。
2011-02-25 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.atom-ph
Ring Nebulae: Tracers of the CNO Nucleosynthesis
本文介绍了银河系环状星云NGC 6888、G2:4+1:4、RCW 58和Sh 2 -308光学范围内光谱数据的初步结果。在6.5米的粘土望远镜和10.4米的加那利大望远镜上进行了长曝光时间的深度观测。在NGC 6888中,检测到C II、O II和N II的重组线,其信噪比高于8。在大质量恒星演化模型预测的化学富集范围内讨论了NGC 6888的化学含量。对于所有星云,即将进行的工作将包含有关观测,分析和最终结果的深入细节(Esteban et al. 2015,准备中)。
2015-08-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Photodissociation in proto-planetary nebulae. Hydrodynamical simulations and solutions for low-velocity multi-lobes
我们探讨了后渐近巨星分支星阶段的光解离效应,以找到一种能够产生多极形状的机制。我们进行二维气体动力学模拟模拟的原行星状星云的光解离的影响。我们发现,后渐近巨型分支星与7,000 K或更热的是能够光离解大量的星周气体。我们计算几个解决方案的星云低速多瓣。我们发现,早期扩张的解离前是至关重要的了解在原行星状星云的叶片的数量。一个动力学的不稳定性出现时,冷却是包括在席卷分子壳。这种不稳定性与光电离前沿的不稳定性相似,并且与薄壳层Vishniac不稳定性有关。离解锋加剧了薄壳层不稳定性的增长,在膨胀到具有幂律密度分布(如r^-2)的介质中的薄壳层中产生快速碎裂。
2010-09-10 astro-ph.SR
Sector-based morphological analysis of four planetary nebulae (J 320, NGC 2610, A 6672 and PRTM 1) observed with UVIT/ASTROSAT
National Institute of Technology, Rourkela(印度鲁尔克拉国立理工学院);U. R. College, Rosera, Samastipur, A constitutent unit of Lalit Narayan Mithila University, Darbhanga, Bihar(拉利特·纳扬·米提拉大学下属乌尔学院)
本研究借助ASTROSAT/UVIT对四个行星状星云成像,采用新颖的扇区结构分析技术,明确了它们的FUV形态,为行星状星云的结构分类提供了观测依据。
2026-08-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
A 3D Photoionization Model of the Extreme Planetary Nebula NGC 6302
我们提出了一个三维光电离模型的PN NGC 6302,其最复杂的对象之一。我们的莫卡辛模型是由一个非常密集的拱盘和一个大对弥漫的双极叶,必要的组合,以重现所观察到的光谱。这些成分的质量给出星云的总质量为4.7Mo。我们的模型拟合和观测结果之间的差异归因于星云中复杂的密度不均匀性。一系列引入小尺度结构的模型证实了用更复杂的模型解决这种差异的潜力。与太阳丰度相比,He增强了50%,C略微低于太阳,O是太阳,N增强了6倍。这意味着第三次疏浚结合热底燃烧CN循环将疏浚的C转化为N。中央恒星部分被边缘的拱星盘所遮蔽,其性质没有受到很好的限制。一些高电离“日冕”谱线的发射限制了高能电离通量的形式。使用太阳丰度的恒星大气,我们无法拟合所有观测到的线通量,但使用220,000 K H缺乏的恒星大气,L*= 14,300 Lo,得到了更好的拟合。中心恒星的缺氢性质表明它经历了一个晚期的热脉冲,与演化轨迹的拟合表明中心恒星的质量为0.73- 0.82 Mo。这些轨道的时间尺度表明,该物体在大约2100年前离开了AGB的顶部,这与最近形成双极叶的质量损失事件的研究一致。基于模拟的星云和中心恒星的质量,我们估计中心恒星的初始质量为5.5Mo,与来自进化轨迹的一致。(摘要截短)
2011-07-22 astro-ph.SR
Green Bank Telescope Observations of ${\bf ^3He^{\bf +}}$: Planetary Nebulae
我们使用绿岸望远镜从四个银河系行星状星云的样本中寻找$^3He^+$发射:NGC 3242,NGC 6543,NGC 6826和NGC 7009。在原始核合成时期,轻元素$^2H$、$^3He$、$^4He$和$^7Li$大量产生,这些丰度主要被恒星改变。对位于整个银河系盘的H II区域的$^3He^+$的观测显示,$^3He/H$丰度比--“$^3He$高原”--的变化非常小,这表明恒星中产生$^3He$的净效应可以忽略不计。这与一些行星状星云中高得多的$^3He/H$丰度比形成对比。这种差异被称为“$^3He$问题”。我们使用无线电复合线同时观察到的$^3He^+$过渡,使这些观测达到的光谱灵敏度的强大的评估。我们在$\sim$ 1 - 2 mK强度下检测谱线,但在这些水平下,仪器效应损害了我们测量准确谱线参数的能力。我们没有证实先前在NGC 3242中检测到$^3He^+$的报告,也没有从我们的任何来源检测到$^3He^+$排放。这一结果对所有报告的行星状星云$^3He^+$发射的探测提出了质疑。我们在这里推导出的NGC 3242的$^3He/H$丰度上限与标准恒星产生的$^3He$不一致,因此需要在低质量恒星中进行某种类型的额外混合过程。
2020-12-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
PAH and nbL Features Detection in Planetary Nebulae NGC 7027 and BD +303639 with TIRCAM2 Instrument on 3.6m DOT
本文报道了用新近安装在3.6米毁灭光学望远镜(DOT)上的TIFR红外照相机-II(TIRCAM 2)对年轻行星状星云NGC 7027和BD +303639进行的高分辨率红外成像观测。图像在J、H、K、多环芳烃(PAH)和窄带L(nbL)滤波器中获得。观测结果显示,辐射来自星周壳层中的温暖尘埃和多环芳烃。这两个物体的成像是使用DOT上的TIRCAM 2在PAH和nbL波段的首次观测之一。所有波段中的NGC 7027图像显示出类似的椭圆形态,具有约6”.7和约4”.5的半长轴和半短轴。考虑到大小达到峰值的10%,星云从中央恒星延伸到8”,揭示了多极演化。相对较冷的BD +303639显示了一个矩形环状星云。在J和H带中,它显示出~8”的角直径,而在K、PAH和nbL带中观察到更小的~6”.9的尺寸。3.28微米的发射表明,在距离NGC 7027和BD +303639中心恒星分别约6000和5000 AU处存在多环芳烃。分析表明,在BD+303639中的中性多环芳烃占主导地位,而在NGC 7027中有更高的电离和更多的加工PAH人口。
2020-10-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
The ionization structure of multiple shell planetary nebulae: I. NGC 2438
近年来,越来越多的扩展晕和行星状星云周围的多层壳层被发现。主星云的这些暗淡的延伸部分描绘了恒星的质量损失历史,并被随后的星云演化所改变。综合模型预测,一些晕可能是重组,而不是在电离平衡。但是诸如电离状态和连续激发过程等参数并不为人所知。这些晕非常大,但表面亮度较暗,比主星云低10^3倍。观测限制导致需要对主星云进行非常深入的研究,以模拟一个物体的壳层和晕中的过程。NGC 2438是探索晕物理特性的理想候选者。获得了长缝光谱数据。这些数据由来自HST档案的成像数据和VLA观测档案补充。诊断图的使用为模型中的物理特性画出了界限。云被用来模拟星云的性质,并得出更准确的距离和电离质量。我们得到了消光系数E(B-V)=0.16,距离为1.9kpc。这使该星云位于附近的疏散星团M46的后面。低激发物种被发现是占主导地位的团块。发射谱线比率没有显示出冲击的证据。我们发现壳层处于电离平衡状态:大量的紫外线辐射渗入星云内部。因此,壳层似乎仍然是电离的。空间分辨的云模型支持这样一个假设,即光电离是这个星云中的主要过程,远到壳层。以前的模型预测外壳会重组,但这并没有得到数据的证实。我们注意到,这些模型使用了更小的距离,因此与我们推导的不同的输入参数。
2014-03-26 astro-ph.SR
Ionization correction factors for ionized nebulae
本文讨论了用电离校正因子计算行星状星云和H Ⅱ区的化学丰度。我们回顾了文献中提出的基于电离势相似性的第一个ICF,并介绍了来自大样本光电离模型的最新ICF。我们还讨论了使用ICF计算电离星云的化学成分时必须牢记的一些考虑因素。
2019-05-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Planetary nebulae with Wolf-Rayet-type central stars -- IV. NGC 1501 and its mixing layer
理论预测,从行星状星云(PNe)中探测到的X射线发射气体($\sim$ 10 $^{6}$ K)的温度是与电离外缘($\sim$ 10 $^{4}$ K)接触时混合或热传导的结果。中温气体($\sim$ 10 $^{5}$ K)可用于研究通过C IV、N V和O VI离子产生X射线发射气体的物理过程。在这里,我们模拟了NGC 1501的CSPN的恒星大气层,以证明即使是这种热的缺氢[WO 4]型恒星也不能通过光电离产生这些发射线。我们使用的C IV线的检测,以评估在此PNe中的混合区域的物理性质相比,其X射线发射气体,使NGC 1501只有第二PNe与这样的表征。我们将我们的预测扩展到最热的[WO 1]和较冷的[WC 5]光谱类型,并证明大多数高能光子被[WR] CSPN的密集风吸收,高度电离的物质可用于研究PNE中热气泡产生背后的物理学。我们发现,NGC 2452,NGC 6751和NGC 6905的紫外观测结果与混合层和热泡的存在一致,为未来的X射线观测提供了很好的候选者。
2022-10-17 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
New Atomic Data for Trans-Iron Elements and Their Application to Abundance Determinations in Planetary Nebulae
中子(n)捕获元素核合成和化学演化的研究主要基于恒星光谱学。然而,最近在几个行星状星云(PNe)的这些元素的检测表明,星云光谱学是一个有前途的新工具,这样的研究。在PNe中,n-捕获元素丰度的测定揭示了s-过程核合成和对流混合在演化的低质量恒星的细节,以及在恒星光谱中无法检测到的元素的化学演化。在单个星云中,通常只能检测到一种或两种特定的反式铁元素离子。因此,元素丰度测定需要对未观测到的离子丰度进行校正。这种修正依赖于控制星云电离平衡过程的原子数据的可用性。直到最近,这些数据是未知的,几乎所有的n-捕获元素离子。对于前五个离子的硒,氪,和硒-三个最广泛检测到的N-捕获元素PNE-我们正在计算光电离截面和辐射和双电子复合速率系数使用多配置Breit-Pauli原子结构代码AUTOSTRUCTURE。电荷转移率系数正在确定与多通道朗道-齐纳代码。为了校准这些计算,我们测量了绝对光电离截面的硒和硒离子在先进光源同步辐射设施。这些原子的数据可以被纳入光电离代码,我们将使用它来获得电离修正(因此丰度)的Se,Kr,并在电离星云中。这些结果对于将星云光谱学磨练成一种更有效的工具来研究宇宙中反式铁元素的产生和化学演化至关重要。
2010-11-29 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.atom-ph
Jet-Driven Formation of Bipolar Rings in Planetary Nebulae: Numerical Simulations Inspired by NGC 1514
本文通过三维流体动力学模拟,研究喷流射入致密壳层形成双极环的机制,以解释NGC 1514的尘埃环,并表明喷流在稳定与不稳定质量转移的双星系统中均对行星状星云塑造起重要作用。
2025-09-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Very Large Telescope deep echelle spectroscopy of Galactic planetary nebulae NGC 6153, M 1-42 and Hf 2-2
我们提出了三个银河系行星状星云(PNe)的深光谱与大丰度差异因子(ADF):NGC 6153,M1-42和Hf 2 -2。光谱由VLT/UVES获得,覆盖整个光学范围(3040- 11,000 A),光谱分辨率约为20,000。对于所有三个PNe,都探测到并确定了几百条排放线,其中70%以上是允许的排放线。这些允许的谱线中的大多数是由复合激发的。在光谱中检测到O Ⅱ、C Ⅱ、N Ⅱ和Ne Ⅱ的许多弱光学复合线,并测量了精确的通量。线通量表已汇编完毕,可供星云天体物理学界使用。这些ORL进行了严格的分析,使用最近计算的光学复合光谱的N II和O II的光电离气体星云的物理条件下的有效复合系数。利用新的原子数据进行了基于重元素ORL的等离子体诊断。对于NGC 6153、M1-42和Hf 2 -2,来自ORL的元素丰度系统地高于来自碰撞激发线(CEL)的元素丰度,分别为约10、2 - 2和80倍。来自重元素ORL的电子温度系统地低于来自CEL的电子温度。这些ORL与CEL丰度和温度的差异,以前观察到的三个PNe通过深光谱与中低光谱分辨率,从而证实了我们的分析深阶梯光谱使用新的原子数据。
2016-06-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
The San Pedro Mártir Planetary Nebula Kinematic Catalogue: Extragalactic Planetary Nebulae
我们提供了11个本星系群星系中211个明亮行星状星云的运动学数据:M31(137 PNe),M32(13),M33(33),天炉座(1),人马座(3),NGC 147(2),NGC 185(5),NGC 205(9),NGC 6822(5),狮子座A(1)和六分仪A(1)。这些数据是在圣佩德罗马提尔山脉的国家天文台利用2.1米望远镜和曼彻斯特中阶梯分光计,根据[ \ion{O}{3} ] $λ$ 5007以11公里/秒的分辨率获得的。在H $α$中观察到一些物体。明亮的行星状星云的内部运动学并不强烈地依赖于它们的祖先恒星星族的金属丰度或年龄,尽管存在微小的系统差异。星云运动学和H $β$光度要求星云壳层在其中心恒星的早期演化过程中被加速。因此,运动学提供了一个额外的论据,支持在所有星系中明亮的行星状星云都有类似的恒星祖先。
2010-04-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Planetary nebulae with Wolf-Rayet-type central stars -- I. The case of the high-excitation NGC 2371
我们对[Wolf-Rayet]([WR])恒星WD 0722 $+$ 295周围的行星状星云(PN)NGC 2371进行了分析。我们的艾萨克牛顿望远镜(INT)中间色散光谱仪(IDS)光谱,结合存档的光学和紫外图像,以前所未有的细节揭示了NGC 2371的高电离。该星云具有明显的多极形态,有两对突出于桶状中央空腔的叶,一对密集的低电离结与嵌入中央空腔内的对称轴不对齐,以及一个主要在He II中检测到的高激发晕。从桶形中心腔和密集结的丰度同意与[WR]型CSPNe的其他PNe的丰度测定。我们认为NGC 2371内部的致密结是最古老的结构,是致密赤道结构的残留物,而主星云壳和外叶则是由结束恒星演化的后一次抛射造成的。从我们的高质量光谱产生的位置-速度图的分析表明,NGC 2371具有双极形状,每个叶呈现从桶状中心区域突出的双重结构。WD 0722 $+$ 295的光谱分析结果与先前报道的恒星参数相似。我们证实,光谱子类型对应于[WO 1]类型。
2020-05-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Spitzer/IRS Spectrum of the 2008 Luminous Transient in NGC 300: Connection to Proto-Planetary Nebulae
我们提出了一个斯皮策/IRS低分辨率中红外光谱(5-14微米)的发光瞬态发现在附近的星系NGC 300在2008年5月。在发现三个月后获得的光谱显示,在中红外波段,瞬变非常明亮。此外,光谱显示出在银河系富碳原行星状星云中观察到的8微米和12微米处的强而宽的发射特征。结合这些数据与出版的光学和近红外测光在同一时期获得的,我们发现,中红外多余跟踪斯皮策光谱占总能量输出的20%。这一成分可以很好地解释为,在温度约为400 K时,约3 × 10 ^-4 Msun的原始尘埃的辐射。瞬态的光谱能量分布也显示了近红外过剩,可以解释从新形成的尘埃在喷出物的排放。或者,近红外和中红外的过度可以一起解释为一个单一的预先存在的几何厚尘埃壳。根据斯皮策获得的新观测结果,我们重新分析了光谱和运动学,并与以前研究中的大质量黄超巨星IRC+10420进行了比较。我们发现,原行星状星云与NGC 300瞬变和SN 2008 S有许多共同的性质。我们的结论是,即使不能排除大质量恒星(> 10 Msun)的爆炸,但大质量(6-10 Msun)富碳AGB/super-AGB或post-AGB恒星的爆炸事件与迄今为止对瞬变及其祖先的所有观测结果一致。
2009-11-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Panchromatic HST/WFC3 Imaging Studies of Young, Rapidly Evolving Planetary Nebulae. I. NGC 6302
我们提出了一个全面的,近紫外到近红外哈勃太空望远镜WFC3成像研究的年轻行星状星云(PN)NGC 6302,原型类的极端双叶,捏腰PNE,富含尘埃和分子气体。新的WFC 3发射线图像套件清楚地定义了将NGC 6302的极叶一分为二的尘埃环形赤道结构,以及叶内的精细结构(团块,结和细丝)。新的WFC 3图像套件最引人注目的方面是明亮的S形1.64微米[Fe II]发射,以点对称的方式追踪东瓣边缘的南部内部和西瓣边缘的北部内部。我们将这个[Fe II]发射区解释为NGC 6302中心恒星持续快速(~100 km/s),准直,离轴风造成的冲击区。[Fe II]发射和星云对称轴附近的尘埃、富含N和S的团块区在核心的相对两侧形成楔形结构,边界由尖锐的方位电离梯度标记。我们的新图像与早期的HST/WFC3图像的比较显示,先前被确定为NGC 6302中心恒星的物体是一颗前景恒星。贝壳状的内叶特征可能会准确地指出被遮蔽的中央恒星在星云尘埃中央环面中的实际位置。在NGC 6302的HST/WFC 3成像研究中揭示的结构并置对双极PNe的起源和演变的模型提出了严峻的挑战。
2021-12-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
IFU spectroscopy of Southern Planetary Nebulae V: Low-ionization structures
在本系列的第5篇论文中,我们使用新的积分场光谱学数据研究了四个南银河系行星状星云Hen 2-141,NGC 5307,IC 2553和PB 6的光谱学和形态学。给出了样品的形貌和电离结构的发射谱线图。此外,这些对象的物理条件,化学成分,和运动学特性的推导。结果表明,PB 6和Hen 2-141为很高激发类,IC 2553和NGC 5307为中高激发类。元素丰度表明,PB 6属Ⅰ型,Hen 2-141和IC 2553属Ⅱ a型,NGC 5307属Ⅱ b/Ⅲ型。这些观测揭示了所有天体中存在定义明确的低电离结构或“\knots“。诊断图显示,这些结的激发机制可能是由星云中心恒星的致密物质的光电离。对其中六个结的物理分析显示,除了它们较低的电子密度外,它们与周围的星云气体没有显着差异。尽管这些节点的低电离发射线增强了,但它们的化学丰度几乎与周围的星云相当,除了NGC 5307节点的氮丰度可能略高。IC 2553的综合光谱显示,几乎所有导致研究人员将其中心恒星描述为弱发射线恒星类型的关键线实际上都是星云起源。
2017-07-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
NGC 2392 and NGC 4361: Spectroscopic Diagnostics of Planetary Nebula Evolution
Deen Dayal Upadhyaya Gorakhpur University(迪恩·达亚尔·乌帕迪亚亚·戈勒克浦尔大学);Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences (ARIES)(阿耶波多观测科学研究所);M.J.P. Rohilkhand University(M.J.P.罗希尔坎德大学)
本研究通过光谱分析揭示NGC 2392和NGC 4361的物理条件、元素丰度及形态差异,表明二者分别源自年轻中等质量和年老贫金属前身星,增进了对行星状星云演化的理解。
2025-10-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
The planetary nebula NGC 3132 revisited: high definition 3D photoionization model
本研究利用 MOCASSIN 代码构建了行星状星云 NGC 3132 的高清晰度三维光电离模型,结合多波段观测数据,成功再现观测约束,并确定前身星质量为 2.7 倍太阳质量及元素丰度比。
2025-03-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Atomic data for neutron-capture elements II. Photoionization and recombination properties of low-charge krypton ions
我们给出了前六个氪离子的多组态Breit-Pauli畸变波光电离(PI)截面和辐射复合(RR)及双电子复合(DR)速率系数。这些计算与AUTOSTRUCTURE代码,使用半相对论径向波函数在中间耦合。Kr已经在几个行星状星云(PNe)和H II区域被探测到,并且是中子俘获核合成的有用示踪剂。PI,RR和DR数据需要准确地校正电离星云中未观测到的Kr离子,从而确定元素Kr丰度。我们测定了Kr^0--Kr^5+基态的PI截面,最大可达100个里德伯。通过与实验测量值的比较,我们的Kr^+ PI计算得到了显著的改进。RR和DR速率系数由温度(10^1- 10^7 Ω z ^2 K,其中z为电荷)下的直接和共振PI截面确定。我们考虑了Δ n=0的DR核心激发,发现在光电离等离子体温度下,除了Kr^+,DR是所有离子的主要复合机制。内部的不确定性估计通过比较计算的结果与三个不同的配置相互作用膨胀为每个离子,并通过测试的灵敏度变化的轨道径向标度参数。PI截面在接近基态阈值时一般不确定30-50%。在10^4 K附近,RR速率系数的不确定性通常小于10%,而DR速率系数的不确定性为2到3倍,这是由于近阈值自电离共振的能量未知。与本系列的第三篇论文中提出的电荷转移速率系数,这些数据使强大的氪丰度测定光电离星云的第一次。
2011-07-19 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.atom-ph
The Herschel Planetary Nebula Survey (HerPlaNS) - a comprehensive dusty photoionization model of NGC6781
我们进行了全面的分析行星状星云(PN)NGC6781调查其电离,原子和分子气体和尘埃成分的物理条件和对象的演变,从紫外线到无线电的全色观测数据的基础上。经验星云元素丰度,通过渐近巨星分支(AGB)恒星的核合成模型的理论预测相比,表明祖先是一个太阳金属丰度,2.25 - 3.0 Msun初始质量的恒星。我们得出的最佳拟合距离为0.46千秒差距拟合恒星光度(作为距离和有效温度的中心恒星)与通过后AGB的演化轨迹。我们的激发能图分析表明,高激发温度的光解离区域(PDR)超出电离部分的星云,这表明额外的加热之间的冲击相互作用的慢AGB风和快PN风。通过迭代拟合使用的云代码与衍生的约束,我们找到了最适合的尘埃光电离模型的对象,将包括再现所有的全色观测数据。估计的总气体质量(0.41 Msun)对应的质量喷射在最后的AGB热脉冲事件预测为2.5 Msun的初始质量的恒星。总质量的一个显着的分数(约70%)被发现存在于PDR中,证明了PDR在PNe中的至关重要性,这通常被认为是电离/H+区域的标志。
2017-07-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Panchromatic HST/WFC3 Imaging Studies of Young, Rapidly Evolving Planetary Nebulae. II. NGC 7027
标志性的行星状星云NGC 7027非常明亮,在附近(D ~ 1 kpc),高度电离,结构复杂,观测良好。因此,该星云是了解PN形成和演化过程的理想案例研究。因此,我们对NGC 7027进行了一次全面的成像调查,包括12个HST宽视场相机3的窄带和连续滤光片图像,波长范围为0.243- 1.67微米。由此产生的全色图像套件揭示了空间分布的发射线覆盖低电离物种,如单离子化的铁,氮,硅,通过H复合线,更高度电离的O和Ne。这些图像,结合现有的X射线和无线电数据,提供了迄今为止获得的NGC 7027结构的最广泛视图。在其他发现中,我们追踪了星云内亚角秒细节的电离结构和尘埃消光;揭示了由平行风主动驱动的多极结构,这些风穿过并超出PN明亮的内核;将WFC 3图像中的电离模式与其内部热气的X射线和无线电图像以及分子外流进行了比较;精确地指出了星云深处薄的、震动的界面的位置;更精确地描述了中央恒星的特征。我们用这些结果来描述这个年轻的和迅速发展的PN在一系列塑造事件的最近的历史。这个演化序列涉及热和冲压压力,并且远比现有的紫外光电离或来自单个中央祖星的风的模型预测的复杂,从而突出了一个看不见的双星伴星的可能影响。
2022-11-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Integral Field Spectroscopy of Planetary Nebulae with MUSE
多单元光谱探测器(MUSE)是安装在ESO甚大望远镜上的大型积分场单元。它的空间(60弧秒场)和波长(4800- 9300埃)覆盖范围非常适合于扩展行星状星云(如银河系)的详细成像光谱学。概述了MUSE应用于行星状星云(PNe)的能力,以及具体的优点和缺点。提供了一些档案MUSE观测PNe的例子。详细分析了MUSE的两个目标(NGC 3132和NGC 7009)的数据管,并将其用于显示行星状星云研究所取得的进展。进一步的MUSE观测PNe和更广泛的分析现有的数据集的前景进行了概述。
2020-04-07 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
High Resolution {\it BOES} Spectroscopy of Raman-scattered He~II$λ$6545 in Young Planetary Nebulae
利用 BOES 高分辨率光谱观测12个年轻行星状星云,研究团队新探测到 NGC 6741 和 NGC 6884 中的拉曼散射 He II λ6545,并结合建模约束了 H I 成分的速度、转换效率与质量。
2025-01-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Spectral analysis of the hybrid PG 1159-type central stars of the planetary nebulae Abell 43 and NGC 7094
恒星后渐近巨星分支(post-AGB)演化可以被最终热脉冲(FTP)完全改变,这可能发生在恒星仍然离开AGB时(AFTP),在离开AGB时仍然保持恒定的光度(晚TP,LTP)或进入白矮星冷却序列后(甚晚TP,VLTP)。然后对流将富氦物质与富氢包层混合。根据恒星演化模型,其结果是恒星的表面成分为$\mathrm{H}\approx\,20\,$ %(质量百分比)(AFTP)、$\approx 1\,$ %(质量百分比)(LTP)或(几乎)不含H(VLTP)。由于FTP星在其表面表现出壳层间物质,光谱分析建立了AGB核合成和恒星演化的限制。利用非定域平衡模型对行星状星云Abell 43和NGC 7094的PG 1159型混合中心星(CS)进行了光谱分析。我们证实了先前确定的有效温度$T_\mathrm{eff} = 115\,000\pm 5\,000\,$ K和确定表面重力的$\log (g\,/\,\mathrm{cm/s^2}) = 5.6\pm 0.1$两者。通过与AFTP演化轨迹的比较,我们得到了$0.57^{+0.07}_{-0.04}\,M_\odot$的恒星质量,并确定了H、He和金属的丰度。这两颗CS都可能是AFTP恒星,表面氢质量分数分别为$0.25 \pm 0.03$和$0.15 \pm 0.03$,缺铁表明太阳下的初始金属丰度。轻金属表现出典型的PG 1159…
2019-07-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
A New Radio Molecular Line Survey of Planetary Nebulae: HNC/HCN as a Diagnostic of Ultraviolet Irradiation
某些行星状星云包含冷气体和尘埃的壳、细丝或小球,其加热和化学反应可能是由其中心恒星的紫外线和X射线发射以及风碰撞产生的冲击驱动的。我们提出的调查结果的分子线发射在88-236千兆赫范围内从附近的9个(<1.5千秒差距)行星状星云跨越一个范围的紫外线和X射线光度,使用30米望远镜的射电天文学研究所毫米波。十三个分子,包括CO同位素和化学上重要的微量物种的旋转跃迁,观察和比较,并增强了以往的研究结果的分子气体在PNe。HCO+、HNC、HCN和CN分子的谱线在大多数天体中都被探测到,这代表了我们研究中对五个行星状星云的新探测。具体来说,我们首次在NGC 6445中检测到13 CO(1-0,2-1),HCO+,CN,HCN和HNC; BD+303639中的HCO+; NGC 6853中的13 CO(2-1),CN,HCN和HNC;以及NGC 6772中的13 CO(2-1)和CN。通量比进行了分析,以确定中央恒星和/或星云的紫外线和X射线光度和星云的分子化学之间的相关性。这一分析揭示了一个令人惊讶的强大的HNC/HCN线比例PN中心恒星紫外光度的依赖。在PN X射线和PN分子化学的各种诊断之间不存在如此明确的相关性。HNC/HCN比和中心恒星紫外光度之间的相关性表明,PNe的分子发射线的研究,提高我们的理解的作用,高能辐射在加热和化学的光解区域的潜力。
2019-04-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Herschel-PACS Measurements of Nitrogen Enrichment in Nebulae around Wolf-Rayet Stars
对于NGC 6888、WR 8和Abell 48这三个具有早期WN Wolf-Rayet激发星的星云,我们获得了[N III] 57 μ m和[O III] 88 μ m谱线的Herschel-PACS谱线扫描,以及[N II] 122和205 μ m谱线的扫描。由前两条线我们导出了N $^{2+}$ /O $^{2+}$丰度比,它等于在大范围星云条件下的总N/O比。我们发现,所有观测到的星云具有显着的氮富集,与派生的N/O比大于太阳。两个星云的大质量沃尔夫-拉叶激发星,NGC 6888和WR 8被发现有N/O比,增强了7 - 10倍,相对于太阳的N/O比,与起源一致的物质喷射开始前的沃尔夫-拉叶阶段。另一个星云Abell 48,最近被重新归类为罕见的三个行星状星云中的一员,这些星云有早期WN中心恒星,并且不是Peimbert I型。我们推导出一个星云的N/O比,这是一个因素4增强相对于太阳和略高于范围内的N/O值已被测量的其他三个成员的[WN]行星状星云类。
2014-05-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Discovery of Rubidium, Cadmium, and Germanium Emission Lines in the Near-Infrared Spectra of Planetary Nebulae
我们确定[Rb IV] 1.5973和[Cd IV] 1.7204微米的发射线在高分辨率(R= 40,000)的近红外光谱的行星状星云(PNe)NGC 7027和IC 5117,获得与IGRINS光谱仪上的2.7米望远镜在麦克唐纳天文台。我们还在NGC 7027中发现了[Ge VI] 2.1930 $μ$ m。基于不存在其他多重峰成员和/或具有相同上能级的跃迁,排除了这些特征的替代鉴别。Ge,Rb和Cd可以富集在PNe的s-过程核合成过程中的渐近巨星分支(AGB)的演化阶段。为了确定离子丰度,我们计算[Rb IV]碰撞强度,并使用近似的[Cd IV]和[Ge VI]。我们对[Rb IV] 1.5973 $μ$ m的鉴定得到了从这条线上发现的Rb 3 +/H+丰度与NGC 7027中5759.55 A特征之间的一致性的支持。元素Rb,Cd和Ge的丰度与电离校正的基础上检测到的离子和O和Ne电离状态之间的电离电位范围的相似性。我们的分析表明,丰富的2-4倍太阳Rb和Cd在这两个星云。在NGC 7027中,Ge位于太阳下,但由于电离修正大且不确定,其丰度不确定。测得的相对s-过程富集与适用于这些PNe(2.0-2.5 M_sun,[Fe/H]= -0.37)的模型的预测的一般一致性表明了使用PN组合物来测试s-过程核合成模型的潜力。
2016-02-09 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.atom-ph