Sulphur molecules in the circumstellar envelopes of M-type AGB stars
硫化合物SO和SO $_2$在渐近巨星支(AGB)星的星周包层中还没有得到广泛的研究。通过对低质量损失率M型AGB星R Dor中大量的SO和SO $_2$谱线的描述和建模,以及对另外四颗M型AGB星中这些分子的谱线的建模,我们的目标是确定它们的星周丰度和分布。我们使用一个详细的辐射转移分析的基础上,加速λ迭代方法来模拟拱星SO和SO $_2$线发射和分子数据文件的SO和SO $_2$是更广泛的比以前提供的。使用17条SO线和98条SO 2线来约束我们的R Dor模型,我们发现SO丰度为6.7x10 $^{-6}$,SO $_2$丰度为5x 10 $^{-6}$,这两个物种在恒星附近都有高丰度。我们还对$^{34}$ SO进行了建模,发现$^{-7}$的丰度为3.1 × 10 6,$^{32}$ SO/ $^{34}$ SO的比值为21.6。我们得到类似的结果,拱星SO和SO $_2$丰度和它们的分布低质量损失率对象W Hya。对于这些恒星,星周SO和SO $_2$丰度比化学模型预测的要高得多,这两个物种可能占所有可用的硫。对于较高的质量损失率的恒星,我们发现壳状SO分布的峰值丰度,减少和峰值丰度半径增加,增加质量损失率。SO丰度峰的位置与H $_2$ O的光解半径非常一致。我们发现的证据表明,SO是最有可能通过光解离的H $_2$ O和随后的S和OH之间的反应。含S母体分子似乎不是…
2016-02-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Simulation of pumping mechanism of H2O-masers in circumstellar envelopes of late-type stars
考虑了稠密气尘云中的辐射转移问题。在模拟中采用了晚型恒星拱星包层气体尘埃云的物理参数。一个一维的平面平行板几何的云被认为是。辐射转移问题的解决使用加速λ迭代技术。在模拟中考虑了H_2O分子的五个最低振动能级的转动能级。计算了云中H_2O分子的能级布居随距离的变化。研究了能级粒子数反转发生的条件。特别地,控制在22.2 GHz脉泽线的粒子数反转的因素被认为是。考虑了分子受恒星外辐射场的辐射激发和脉泽的碰撞抽运。
2013-09-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Model of the vibrationally excited H$_2$O maser at 658 GHz in circumstellar envelopes around asymptotic giant branch stars
本文提出了富氧渐近巨星分支星周围分子第一激发振动态内$1_{10}-1_{01}$谱线上H $_2$ O脉泽的模型。这表明微波激射云位于星周包层的内层,那里有强烈的尘埃形成。计算考虑了属于H $_2$ O分子的五个最低振动态的转动能级。该模型预测了658 GHz脉泽在H $_2$分子浓度$10^9 - 10^{11}$ cm $^{-3}$和高邻位H $_2$ O浓度$ \gtrsim 10^5$ cm $^{-3}$时的增益值约为$10^{-14} -10^{-13}$ cm $^{-1}$。气体温度$1000 - 1500$ K被认为是脉泽有效工作的必要条件。结果提出了其他脉泽跃迁的激发振动态的分子。
2015-03-24 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The abundance of S- and Si-bearing molecules in O-rich circumstellar envelopes of AGB stars
目的:我们的目标是确定丰富的SiO,CS,SiS,SO和SO $_2$在一个大样本的富氧AGB信封覆盖范围广的质量损失率调查的潜在作用,这些分子可能在这些环境中的灰尘的形成。方法:我们用IRAM 30 m望远镜在$λ$ 2 mm波段观测了30颗富氧AGB星。我们进行了激发和辐射转移计算的基础上LVG方法来模拟所观察到的线的分子,并推导出它们的分数丰度在所观察到的信封。结果:我们在所有30个靶信封中检测到SiO,以及分别在18、13、26和19个源中检测到CS、SiS、SO和SO $_2$。值得注意的是,在质量损失率低于$10^{-6}$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$的任何包封中均未检测到SiS,而在质量损失率高于该阈值的所有包封中均检测到SiS。从与以前的,类似的研究富C源的比较,它变得很明显,CS和SiS的分数丰度显示富C和富O源之间的显着分化,是两个数量级和一个数量级更丰富的富C源,分别,而SiO的分数丰度原来是不敏感的C/O比。富O包层中SiO的丰度与富C源相似,即包层越致密,其丰度越低。一个类似的趋势,虽然不太清楚,比一氧化碳,观察到SO在O丰富的来源。结论:CS和SiS丰度对C/O比的显着依赖性表明,这两个分子形成更有效地在C-比O-丰富的信封。随着信封密度的增加,SiO的丰度下降和SO的暂定一个表明,SiO和SO可能作为气相前体的尘埃在拱星信封周围O-…
2020-09-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Molecular content of the circumstellar disk in AB Aur: First detection of SO in a circumstellar disk
在围绕年轻恒星的星周盘中,已经发现了非常少的分子种类。我们正在进行一项观测研究的化学拱盘周围的金牛座T和赫比格Ae恒星。本说明介绍了这项研究的初步结果。我们使用最近安装在IRAM 30米望远镜上的EMIR接收器对AB Aur,DM Tau和LkCa 15周围的圆盘中的分子线进行了灵敏的搜索。我们检测到HCO+,CN,H2 CO,SO,CS和HCN分子向AB Aur的谱线。此外,我们初步检测到DCO+和H2S线。谱线轮廓表明,CN,HCN,H_2CO,CS和SO线出现在磁盘。这使它成为第一次在拱星盘中探测到SO。我们未能成功搜索DM Tau和LkCa 15的SO,以及AB Aur、DM Tau和LkCa 15的c-C3 H2。我们的上限表明,与迄今为止观察到的所有分子种类相反,SO在DM Tau中不如在AB Aur中丰富。我们的研究结果表明,磁盘与AB Aur是丰富的分子物种。我们的化学模型表明,SO的检测是一致的,从一个非常年轻的磁盘上的分子吸附到晶粒尚未占主导地位的化学预期。
2010-09-28 astro-ph.GA
Molecules in the carbon-rich protoplanetary nebula CRL 2688
利用射电天文学毫米波研究所(IRAM)30 m望远镜在3 mm和2 mm波段对富碳原行星状星云(PPN)CRL 2688进行了观测。共探测到196条跃迁谱线,分别属于38种分子和同位素体,其中153条跃迁谱线和13种为首次报道。此外,为了有助于未来的研究,我们已经收集了观察数据的分子线CRL 2688从文献中,并将它们编译成一个统一的目录。我们发现CRL 2688的分子丰度不能用星周包层的标准模型来解释。讨论了含金属分子对星周化学的影响。
2022-04-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Circumstellar Disk Evolution: Constraining Theories of Planet Formation
观测恒星周围的星周盘作为恒星性质的函数,如质量、金属丰度、多重性和年龄,为有关行星系形成和演化的理论提供了限制。利用从远紫外到毫米的地面和空间数据,天文学家可以评估作为时间函数的星周气体和尘埃的数量,成分和位置。我们主要回顾斯皮策太空望远镜的结果,参考其他地面和空间观测。将这些结果与系外行星搜索技术、理论模型以及推断出的太阳系历史进行比较,有助于我们评估像我们这样的行星系,以及它们所代表的生命潜力,在银河系中是常见还是罕见。
2009-06-24 astro-ph.EP astro-ph.GA
Locating dust and molecules in the inner circumstellar environment of R~Sculptoris with MATISSE
AGB星是银河系中产生尘埃的主要来源之一。然而,目前还不清楚这个过程是什么样子的,以及尘埃在星周环境中的何处凝结。通过描述尘埃和分子在AGB星封闭环境中的位置,我们的目标是更好地了解尘埃形成过程的历史。我们用VLTI-MATISSE仪器在L-和N-波段观测了碳星RScl。VLTI观测的高角分辨率,结合大的UV平面覆盖范围,使我们能够使用图像重建方法。为了限制尘埃和分子的位置,我们使用了两种不同的方法:MIRA图像重建和1D代码RHAPSODY。我们发现了C2 H2和HCN分子在1至3.4 Rstar之间的证据,这比尘埃的位置(3.8至17.0 Rstar之间)更接近恒星。我们还估算了质量损失率为1.2 ± 0.4 × 10 - 6 Msun/年。与此同时,我们证实了先前发表的薄尘壳的特性,由无定形碳(amC)和碳化硅(SiC)组成。然而,没有明确的SiC功能已被发现在MATISSE VIBRARY。这可能是由分子吸收引起的,分子吸收可以影响11.3微米处的SiC带的形状。分子壳层的出现与动力学大气模型的预测吻合得很好。这是我们第一次在AGB星的环境中共同定位尘埃和分子。我们确认分子比尘埃更靠近恒星。MIRA图像揭示了在4.0 Rstar以上的模糊发射区域中存在的clusified环境。此外,在现有的动态范围和角分辨率下,我们没有探测到伴星的存在。结合MATISSE和SAM-VISI…
2022-08-23 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
A Detailed View of the Circumstellar Environment and Disk of the Forming O-star AFGL 4176
我们提出了一个详细的分析的磁盘和星周环境的形成O型星AFGL 4176毫米1,将结果从阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)到上下文与多波长数据。利用ALMA,我们在AFGL 4176 mm ~ 1的5 $''$(21,000 AU)范围内探测到17个1.2 mm连续谱源。我们发现,毫米1有一个光谱指数为3.4 $\pm$ 0.2的ALMA带,与$>$ 87%的1.2毫米连续辐射的灰尘。源mm 2,从mm 1投影4200天文单位,可能是喷流中的伴星或蓝移结。我们还探讨了ALMA检测到的分子线之间的形态差异,发现203线从25个分子,我们分为几个形态类型。我们的研究结果表明,AFGL 4176 mm 1提供了一个形成O星的例子,它具有一个大的化学复杂的磁盘,主要是由含氮分子跟踪。在蓝移一侧的磁盘上显示出强烈的发射线主要是含氧的,我们认为这是跟踪磁盘吸积冲击。分子C $^{34}$ S、H $_2$ CS和CH $_{3}$ CCN在流出空腔壁中跟踪缓慢的广角风或致密结构。利用澳大利亚望远镜紧凑阵列(ATCA),我们探测到一个1.2 cm的紧凑连续谱源($<$ 2000 $\times$ 760 au),与mm 1有关,其中$>$ 96%来自电离气体。ATCA NH $_3$(1,1)和(2,2)的发射追踪了一个大尺度(r $\sim$ 0.5 pc)旋转环,其盘源mm 1位于该结构…
2020-05-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
Study of fullerene-based molecular nanostructures in planetary nebulae
本论文的主要目的是揭示空间中富勒烯基复杂分子的形成过程,以期解决天体物理学中的一些关键问题。富勒烯和石墨烯(可能是C24)在演化恒星的富氢环星环境中的意外检测表明,这些复杂的分子并不罕见,并带来了其他形式的碳,如氢化富勒烯(富勒烯),巴基洋葱和碳纳米管可能在宇宙中广泛存在的想法,与环星/星际化学和物理的许多方面密切相关。我们探索这一新的和肥沃的研究领域,我们的研究集中在一些银河系行星状星云(PNE),含有富勒烯。为了做到这一点,我们利用了几个富勒烯相关化合物的实验室光谱,并将它们与天文数据进行比较。这项工作是开辟跨学科研究新领域的第一步,跨越了天文学家、化学家和物理学家之间的界限,并了解了富勒烯结构在星周/星际环境中的重要存在。
2019-06-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Photo-desorption of H2O:CO:NH3 circumstellar ice analogs: Gas-phase enrichment
我们研究了在国家同步辐射研究中心(新竹)产生的单色(550和900 eV)和宽带(250- 1250 eV)软X射线辐照下,H $_2$ O:CO:NH $_3$冰混合物中发生的光脱附。我们检测到许多质量的光解吸,从原子氢(m/z = 1)到m/z = 69的复杂物质(例如,C $_3$ H $_3$ NO、C $_4$ H $_5$ O、C $_4$ H $_7$ N),支持气相的富集。在低数量的吸收光子,基板介导的激子促进解吸占主导地位的光解吸产率诱导弱结合(到冰的表面)物种的释放;作为弱结合物种的数量下降,光解吸产率降低约一个数量级,直到孔隙率的影响,降低表面/体积比,产生进一步下降的产量。我们推导出CO光脱附产率的上限,在我们的实验中,在$\sim 10^{15} - 10^{20}$ ~吸收光子cm $^{-2}$的范围内,该上限从1.4到0.007分子光子$^{-1}$变化。我们将这些发现应用到一个由中央T~Tauri星辐射的原行星盘模型。
2018-10-08 astro-ph.GA
Reflections on the photodissociation of CO in circumstellar envelopes
一氧化碳(CO)是仅次于氢分子的最丰富的分子,对演化恒星周围的星周包层化学非常重要。当模拟分子线的强度和形状时,CO包络线的大小是一个输入参数,并影响导出的质量损失率。特别是低J跃迁CO谱线对CO光解离半径敏感。最近,新的CO光解半径已公布使用不同的形式,差异很大。一组计算是基于逃逸概率形式主义,使用数值近似在八十年代初得出的。这些近似的准确性进行了调查,结果表明,他们是不准确的比声称。改进的形式主义。然而,CO包膜大小的变化较小至中等,对于含$10^{-7}< \dot{M}< 10^{-4}$ \msolyr的模型,变化小于2%,对于含$\dot{M} = 10^{-8}$ \msolyr的模型,变化至多为7%。
2021-04-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Role of Ultraviolet Photons in Circumstellar Astrochemistry
质量在1到8个太阳质量(M $_\odot$)之间的恒星在恒星演化的后期,在它们的渐近巨星分支阶段,会以气体和尘埃的形式失去大量的物质。这些恒星提供了星际介质中35%的尘埃,从而为我们太阳系的形成做出了贡献。此外,这些恒星的拱星包层是复杂的有机化学场所,其中检测到超过80种分子。我们发现,内部紫外光子,无论是由恒星本身或从一个近距离,轨道伴侣发射,可以显着改变发生在信封中的化学物质,特别是如果信封是cluerous的性质。至少在这里探讨的情况下,我们发现,恒星的同伴,如白矮星的存在下,高通量的紫外光子破坏H $_2$ O在内部区域的富碳AGB星的水平低于观察到的,并产生物种,如C $^+$在信封深处,与传统的描述拱星化学的预期。
2020-12-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Molecular studies of Planetary Nebulae
演化恒星周围的星周包层(CE)是产生分子的活跃场所。在经历了渐近巨星分支(AGB)、原行星状星云(PPN)、行星状星云(PN)等阶段后,CE最终与星际介质(ISM)融合。因此,对PNe中分子的研究对于理解从恒星到星际物质的转变至关重要。到目前为止,在PNe中已经发现了20多种分子物种。PNe的分子组成与AGB和PPNe的分子组成有很大的不同,这表明PN祖细胞中合成的分子已经被来自中央恒星的强紫外线辐射大量处理。有趣的是,富勒烯和具有芳香族和脂肪族结构的复杂有机化合物可以快速形成,并且在PPN/PN演化期间大部分存活。PNe和弥漫云的相似分子组成以及ISM中C $_{60}^+$的探测加强了这样一种观点,即PNe的质量损失可以显著地使ISM中的分子种类丰富,其中一些可能是弥漫星际带的原因。在这篇文章中,我简要地总结了一些最近的观察分子在PNE,强调其对拱星化学的影响。
2016-11-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Role of Internal Photons on the Chemistry of the Circumstellar Envelopes of AGB Stars
最近的高空间分辨率观测的气体和尘埃在拱星信封(CSE)的AGB星的形态比光滑的密度分布所产生的球对称,恒定的质量损失率更复杂。特别是,对螺旋弧和圆盘的观测表明,可能存在一个双星伴星,在某些情况下,它会引起GALEX探测到的紫外光子。在这篇文章中,我们扩展了我们最近的化学模型,在一个cluberous,多孔CSE周围的AGB星,包括恒星黑体光子对CSE化学的影响。我们的研究结果表明,内部的光子,在一个cluberous,多孔的CSE,可以改变化学在几个恒星半径,并为一些分子,改变丰度到几百恒星半径。他们进一步提出,来自伴星或吸积盘的更硬的辐射将对AGB星的尘埃形成区和内部CSE的化学产生重大影响。
2019-02-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Arcsecond resolution mapping of Sulfur Dioxide emission in the circumstellar envelope of VY Canis Majoris
本文报道了红超巨星VY CMa星周包层中SO2辐射的亚毫米波阵观测结果,其角分辨率为~1”。SO2排放出现在三个不同的流出区域周围的中央连续峰排放,是空间上无法解决的。资料来源中没有提到双极结构。第四个SO2源被确定为以系统速度为中心的球形风。我们估计的SO2柱密度和旋转温度假设本地热平衡(LTE),以及使用RADEX进行非LTE辐射转移分析。在外流和球形风中,SO2的柱密度约为10^16 cm^-2。与现有的两个母体物种OH和SO的地图比较表明,SO2的分布与OH的分布是一致的。丰度比f_SO2/f_SO在所有半径大于3 × 10^16 cm的情况下都大于1。与SO、PN和SiS分子相比,SO2以碎片团块形式分布。这些观测结果支持了特定的星周化学模型,该模型预测f_SO 2/f_SO>1,并可能暗示了诸如冲击等局部效应在星周包层中SO 2产生中的作用。
2011-11-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Search for Light Hydrides in the Envelopes of Evolved Stars
我们报告了一个搜索的双原子SiH,PH,FeH沿视线对IRC+10216和VY大犬座的化学丰富的拱星信封。这些分子被认为是在这些恒星光球附近的高温区域形成的,然后可能通过气相和尘埃颗粒相互作用进一步反应,导致更复杂的物质,但尚未受到观测的限制。我们使用SOFIA上的GREAT光谱仪在600 GHz到1500 GHz的四个光谱窗口中搜索这些分子的旋转发射线。虽然在我们的搜索中没有检测到目标物种,但我们报告了它们在每个来源中的上限丰度,并讨论了它们如何影响目前对致密拱星介质中氢化物化学的理解。我们将这些粒子的未检测归因于其紧凑的源尺寸,形成的高障碍以及与风中其他分子反应的倾向。
2020-08-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Evolution of Fullerenes in Circumstellar Envelopes by Carbon Condensation: Insights from Reactive Molecular Dynamics Simulations
本研究通过反应分子动力学模拟,探讨了富勒烯在富碳渐近巨星支恒星星周包层中的演化,发现氢浓度影响其形成洋葱状或单层结构,且结构变化会显著影响其红外发射特性。
2023-10-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
The peculiar distribution of CH3CN in IRC+10216 seen by ALMA
IRC+10216是一个围绕着富碳恒星的星周包层,其中包含大量的分子。根据干涉仪观测,分子要么集中在中心恒星周围,要么作为半径为15”的空心壳分布。本文给出了IRC+10216中CH_3CN的J=14-13转动跃迁的ALMA第0周期第6波段观测结果,获得的角分辨率为0.76 × 0.61”。大部分的辐射分布在距离恒星仅2”的中空壳层中,在中心区域的辐射半径为1”。这种空间分布与迄今为止在该来源中发现的其他分子的空间分布明显不同。我们的分析表明,甲基氰既不是在恒星光球层中形成的,也不是在遥远的外壳中形成的,而是在径向距离短至1-2”处形成的,在距离恒星2”处达到最大丰度0.02分子cm-3。IRC+10216的标准化学模型预测,CH 3CN分子的大部分应该存在于半径为15”的地方,在那里观察到其他物种,如聚炔自由基和氰基聚炔,还有一个额外的内部成分,距离恒星1”。星周包层的非均匀结构和颗粒表面过程的IRC+10216中的特殊分布的乙腈的可能原因进行了讨论。
2015-10-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
Observations of non complex organic molecules in the gas phase of the interstellar medium
IRAP, Université de Toulouse, CNRS, UPS, CNES(图卢兹大学、法国国家科学研究中心、法国国家空间研究中心);INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台)
介绍天体化学领域进展,包括射电望远镜等带来的成果,已检测众多分子物种,阐述了从发现星际分子到如今的检测技术、丰度测定方法及与化学模型比较等情况。
2026-07-29 astro-ph.GA
Resolving the Circumstellar Disk Around the Massive Protostar Driving the HH 80-81 Jet
我们对HH 80-81喷流(IRAS 18162-2048)的驱动源进行了新的高角分辨率观测。在7 mm和1.3 cm的超大阵列和860微米的亚毫米阵列下观察到连续发射,角分辨率分别为~0 - 1和~0 - 8。硫氧化物(SO)分子的亚毫米观测报告。在1.3厘米的排放痕迹著名的无线电喷流,而在7毫米的连续形态是四极的,似乎是由自由和尘埃排放的组合。在减去自由-自由贡献后,垂直于射流的细长结构保留在7 mm图像中。这种结构被解释为一个紧凑的吸积盘~200 AU半径。我们的解释是有利于旋转的存在,在我们的SO观测观察到在更大的尺度。这里提出的观测结果增加了一个小列表的情况下,百AU规模的排放从一个巨大的原恒星周围的拱星盘已经解决。
2012-05-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Dust Motions in Magnetized Turbulence: Source of Chemical Complexity
尽管制造复杂的有机分子从影响彗星和冰冷的行星表面的类似物是公认的,尘埃颗粒颗粒碰撞驱动的湍流在星际或拱星区域可能代表一个平行的化学路线冲击合成的prebiotically相关的物种。在这里,我们报告的研究,基于多尺度冲击压缩技术结合从头算分子动力学方法,其中冲击波驱动的化学相互碰撞异氰酸(HNCO)含有冰粒已被第一性原理模拟。在冲击波速度阈值触发的样品的化学转化(7公里/秒),甲酰胺是第一个合成的物种,因此代表跳板的系统的进一步复杂化。此外,在增加冲击速度时,甲酰胺以逐渐更大的量形成。更有趣的是,在所考虑的最高速度(10公里/秒)下,撞击驱动了各种碳-碳键合物种的产生。除了甘氨酸之外,丙氨酸的结构单元(即,乙亚胺)和大量氨基酸的主要组分之一,例如,天冬酰胺、半胱氨酸和亮氨酸(即,乙烯胺)已被发现后,冲击压缩的样品含有最广泛的分子在宇宙中(H2)和最简单的化合物轴承所有的主要生物元素(HNCO)。目前的研究结果表明,新的化学途径对星际和拱星区域的典型的化学复杂性。
2018-09-28 astro-ph.GA
On the presence of metallofullerenes in fullerene-rich circumstellar envelopes
中性C60富勒烯在星周环境中的存在已经被天文观测、实验室实验和量子化学计算所证实。然而,在C_(60)17.4um/18.9um波段比中观察到的大的变化表明,除了热激发和紫外激发之外,额外的发射体应该对天文红外光谱有贡献,或者存在未知的物理过程。富勒烯基分子,如金属富勒烯和富勒烯加合物是天然的候选物种作为潜在的额外的发射体,但没有具体的物种已被确定的日期。在这里,我们报告了一个模型的基础上的量子化学计算和红外光谱模拟的中性和带电的内(外)面金属富勒烯,表明它们有一个显着的贡献,通常归因于中性C60的四个最强的红外波段。这些模拟可能解释了在非常不同的富富勒烯的星周环境中观察到的17.4um/18.9um波段比的大范围,例如行星状星云和化学上奇特的北冕座R星周围的环境。我们提出的模型还揭示了金属富勒烯模拟红外光谱中的17.4um/18.9um带比主要取决于环周包层中的金属丰度、电离水平和内/外浓度。我们得出结论,金属富勒烯是潜在的发射器,有助于观察到的红外光谱富富勒烯拱星信封。我们的模拟红外光谱还表明,詹姆斯韦伯太空望远镜有可能证实或反驳在拱星环境中存在金属富勒烯(甚至其他富勒烯类物质)。
2022-12-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Vibrationally excited HCN transitions in circumstellar envelopes of carbon-rich AGB stars
上下文HCN是富碳渐近巨星支(AGB)星的星周包层中含量仅次于H $_{2}$和CO的分子。它的振动激发态内的转动线是富C CSE最内层区域的特殊示踪剂。目标。我们的目标是约束的物理条件的CSE的富C星使用HCN分子的热谱线。此外,我们还寻找新的HCN脉泽,并探测HCN脉泽的时间变化,这将有助于阐明它们的泵浦机制。方法.我们用APEX 12 m亚毫米望远镜观测了16颗富C AGB星在地面和12个振动激发态内的各种HCN转动跃迁。结果我们从13颗富C星中检测到68条振动激发HCN谱线,其中包括39条热跃迁谱线和29条脉泽谱线,这表明振动激发HCN谱线在富C星中普遍存在。对于来自样品的两个物体,为从不同振动激发态的热跃迁构建的布居图给出了约800-900 K的激发温度,证实它们来自CSE的热最内部区域(即,r<20 $R_{*}$)。在探测到的脉泽中,有23个是新探测到的,结果将已知的HCN脉泽线总数扩展到富C星的47%。特别是首次在天文源中探测到J=2-1(0,3 $^{1e}$,0),J=3-2(0,2,0),J=4-3(0,1 $^{1f}$,0)脉泽。我们的观测证实了2-1(0,1 $^{1e}$,0)脉泽在几年时间尺度上的时间变化。我们的数据分析表明,所有检测到的HCN脉泽是不饱和的。为了激发HCN脉泽,气体动力学温度为${\gtrsim}$ 700 K,H $_{2}$数密…
2022-06-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Role of Acetylene in the Chemical Evolution of Carbon Complexity
本文综述了乙炔作为宇宙中关键有机分子,在从简单分子到芳香环及纳米碳颗粒的碳骨架形成、前生命分子合成及催化过程中驱动碳复杂性演化的核心作用。
2024-05-03 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Discovery of the first Ca-bearing molecule in space: CaNC
我们报告的检测异氰化钙,CaNC,在富碳的进化星IRC+10216。我们推导出该物质的柱密度为(2.0 $\pm$ 0.5)$\times$ 10 $^{11}$ cm $^{-2}$。根据观测到的谱线轮廓和模拟其通过包层的发射,该分子必须在拱星包层的中间层和外层产生,而以前在该来源中发现了其他金属异氰化物。CaNC相对于MgNC和FeCN的丰度比分别为$\simeq$ 1/60和$\simeq$ 1。我们搜索了CaF、CaCl、CaC、CaCCH和CaCH $_3$等物种,这些物种的准确频率预测可用。对于这些分子,仅获得了上限。
2019-06-21 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.chem-ph
Gas-phase Molecules in Protoplanetary Nebulae with the 21 μm Emission Feature II. Carbon monosulfide
本文通过观测七个具有21 μm特征的原行星状星云中的CS和CO谱线,发现CS极为稀少且仅在一个源中探测到,并据此限定了CS的柱密度与丰度上限,揭示其丰度变化受演化阶段和天体个体性质共同影响。
2025-08-19 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.chem-ph
Systematic Theoretical Study on the Interstellar Carbon Chain Molecules
为了进一步加深对星际分子基本化学的理解,我们对星际碳链Cn,H2 Cn,HcnN和CnX(X=N,O,Si,S,H,P,H-,N-)的稳定性进行了广泛的研究。这些分子约占所有已知星际和星周分子的20%,因此它们的高丰度需要引起严重关注。采用高水平从头算量子化学计算来准确地估计生成焓、化学反应性指数、全局硬度和柔软度以及这些分子的其他化学参数。还对这些分子种类的丰度进行了化学建模。在这89种分子中,有47种被天文学观测到,这些观测到的分子相对于该组的其他成员更稳定。在观察到的47个分子中,60%是奇数碳链。星际化学实际上不是由热力学驱动的,它主要取决于各种动力学参数。然而,我们发现奇数碳链的可检测性可能是相关的,因为它们比相应的偶数碳链更稳定。在此基础上,提出了各组下一个可能用于天文观测的碳链分子。动力学的影响,在这些碳链分子的形成也进行了讨论。
2016-09-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
The UMIST Database for Astrochemistry 2022
本文发布UDfA第六版,大幅扩充气相反应与物种数据,并用于TMC-1及IRC+10216化学模型,评估纯气相模型的表现与局限。
2023-11-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Gas kinematics of key prebiotic molecules in GV Tau N revealed with an ALMA, PdBI, and Herschel synergy
利用空间和地面近红外设施,人们已经作出了很大的努力来探测星周盘行星形成区的暖气体。GV Tau N是GV Tau系统中最模糊的组分,是一个突出的来源,是HCN中检测到的第一个靶标之一,也是迄今为止在CH $_4$中检测到的唯一一个靶标。虽然近红外观测揭示了它的化学成分,但星周物质的物理结构和运动学仍然未知。我们使用干涉图像的HCN 3-2和$^{13}$ CO 3-2线,和远红外观测的$^{13}$ CO,HCN,CN和H $_2$ O转换辨别的形态,运动学和化学的致密气体接近恒星。这些观察结果构成了对GV Tau N的H $_2$ O的首次检测。此外,ALMA高空间分辨率(~ 7 au)图像的连续在1.1毫米和HCN 3-2线解决不同的气体成分对GV Tau N,一个气体盘与R~25 au,电离射流,和一个(或两个)分子流出。气盘的不对称形态表明它已被射流侵蚀。所有的观测结果都可以解释,如果GV Tau N是双星,并且其主要组成部分相对于环双星盘有一个高度倾斜的独立盘。我们讨论了水和其他分子的排放根据这种情况下的起源。特别是,我们建议,水的排放将来自中断的气体盘和分子外流。
2020-06-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Water isotopologues in the circumstellar envelopes of M-type AGB stars
目的:研究水的两种同位素H-$_2$ $^{17}$ O和H-$_2$ $^{18}$ O的转动发射谱线。通过确定这些分子的丰度,我们的目标是使用衍生的同位素-因此氧同位素-比率,把限制的质量的M型AGB星的样本,还没有被归类为OH/IR星。方法:采用正交设计法我们使用详细的辐射转移分析的基础上的加速lambda迭代方法来模拟H $_2$ $^{17}$ O和H $_2$ $^{18}$ O的IK Tau,R Dor,W Hya和R Cas的拱星分子线发射。用于约束我们的模型的发射线来自Herschel/HIFI和Herschel/PACS观测,并且都是光学厚的,这意味着完整的辐射转移分析是估计分子丰度比的唯一可行方法。结果:我们发现我们样品的$^{17}$ O/ $^{18}$ O比值通常较低,范围为0.15至0.69。这与相对较低的初始质量,在范围$\sim1.0$至1.5 M $_\odot$的每个源,基于恒星演化模型。我们还发现邻-对位比接近3,这是预计从温暖的形成预测。结论:该样品的$^{17}$ O/ $^{18}$ O比值处于恒星演化模型预测范围的低端,表明所选样品的初始质量相对较低。
2017-02-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the formation of molecules and solid-state compounds from the AGB to the PN phases
在渐近线巨星分支(AGB)阶段,不同的元素被疏浚到恒星表面取决于祖质量和金属丰度。当质量损失在AGB的末端增加时,形成了一个拱星尘埃壳,在那里形成了不同的(富C或富O)分子和固态化合物。这些在AGB恒星和行星状星云(PNe)之间的过渡阶段进一步处理,以产生更复杂的有机分子和无机固态化合物(例如,富C环境中的多环芳烃、富勒烯和石墨烯前体以及富O环境中的氧化物和结晶硅酸盐)。我们提出了一个观察审查的不同分子和固态材料形成的AGB PN阶段。我们专注于复杂的富勒烯(和富勒烯为基础的)分子的形成路线,以及根据金属性的灰尘处理的水平。
2016-03-02 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.chem-ph
Charting circumstellar chemistry of carbon-rich asymptotic giant branch stars. II. Abundances and spatial distributions of CS
Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);Uppsala University(乌普萨拉大学);Joint ALMA Observatory(ALMA联合天文台);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Leiden University(莱顿大学);Monash University(蒙纳士大学);KU Leuven(荷语鲁汶大学);Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学);NASA Goddard Space Flight Center(NASA戈达德太空飞行中心);Gemini Observatory(双子座天文台)
本研究通过分析五颗碳星的星周化学,确定CS的丰度和空间分布,改进了碳星星周化学模型,并验证了IRC+10216作为典型碳星的代表性。
2025-05-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Evidence for episodic and patchy mass ejection in the circumstellar envelope of AGB star R Leonis
利用ALMA(Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array)观测的分子谱线,特别是CO(2-1)和$^{29}$ SiO(5-4)谱线,研究了富氧AGB星狮子座R的星周包层的形态运动学。证据表明,几个世纪前,一个插曲的增强质量损失,产生了广泛的扩展壳的平均半径$\sim$ 6弧秒和平均径向膨胀速度$\sim$ 5.5公里秒$^{-1}$。其结构的详细审查,如所显示的CO(2-1)线的发射,揭示了强烈的不均匀性和片状形态。证据也被发现,特别是从形态运动学的发射SiO,SO和SO $_2$线探测附近的恒星,为不同的气体外流,覆盖广泛的立体角在东南,西南和西北象限,这表明显着的贡献对流细胞颗粒在定义的模式质量喷射。在这些流出的相对分子丰度的研究表明,局部热平衡(LTE)的描述适用于大约超过$\sim$ 10恒星半径从恒星的中心,但不是在较小的角间距的SO和SO $_2$分子被发现被限制。在恒星盘附近,振动激发的SiO线脉泽被发现探测一层热气体的西北部,这与早期在距离恒星中心1-2个恒星半径内观察到的不对称膨胀壳层一致。在全球范围内,一个画面占主导地位的幕式和斑片状的大规模喷射被发现占主导地位。
2022-11-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Molecular line polarisation from the circumstellar envelopes of Asymptotic Giant Branch stars
本文利用ALMA观测两颗AGB恒星包层的分子线偏振,结合PORTAL辐射转移建模,揭示磁场形态并估算磁场强度,发现CO偏振可示踪磁场,且不同恒星的磁场行为存在差异。
2024-04-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Morpho-kinematics of the circumstellar envelope of the AGB star R Dor: a global view
我们分析了新的ALMA观测的$^{29}$ SiO($ν$ =0,$J$ =8 $-$ 7)和SO $_2$($ν$ =0,$34_{3,31}$ $-$ $34_{2,32}$)线发射的拱星信封(CSE)的富氧AGB星R多尔。空间分辨率为$\sim$ 2.3天文单位,它们覆盖了距离恒星$\sim$ 30天文单位以下的距离,提供了早期观测之间的联系,并澄清了一些悬而未决的问题。主要结论如下:1)旋转被限制在距离恒星$\sim$ 15天文单位以下,速度在10天文单位以下达到最大值,形态上没有明显的盘状扁平。2)在东南象限,一个大的多普勒速度的气体流进行了更详细的研究,比以前可能和它可能与蒸发的行星伴侣的质疑。3)旋转,膨胀和湍流的形态运动学的各自的贡献的一个粗略的评价。显着的线加宽发生在低于$\sim$ 12天文单位的恒星,并导致存在高多普勒速度分量附近的视线指向恒星的中心。4)恒星盘的连续辐射的强吸收及其直接的尘埃环境被观察到以自吸收的形式延伸到盘之外。从恒星延伸到约60金的冷SiO层的存在被证明是原因。5)线发射SO,$^{28}$ SiO,CO和HCN分子被用来探测CSE高达约100 Au的恒星,并揭示了存在两个广泛的背靠背流出,其形态的研究比以前的工作更精细的细节。
2021-04-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
Disk in the circumstellar envelope of carbon Mira V Cygni
本研究针对碳AGB星V Cyg,结合多波段观测与建模,解析其星周尘埃包层结构,发现存在倾斜赤道盘/环面结构,提升了恒星光度测量精度,并探讨了盘与包层水含量的关联。
2025-01-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
The chemistry of phosphorus-bearing molecules under energetic phenomena
几十年来,对星际介质中含磷分子的探测仅限于高质量恒星形成区(如SgrB 2和猎户座KL)和演化恒星的拱星包层。然而,最近的高灵敏度观测显示,像PN和PO这样的分子不仅存在于冷的大质量核心和PO/PN比>1的低质量恒星形成区,而且还存在于银河系中心的巨型分子云中,这些分子云暴露在高能量的现象中,如强烈的紫外辐射场、冲击波和宇宙射线。在本文中,我们进行了全面的研究,磷轴承分子的化学在不同的天体物理环境,其中包括一系列的物理条件(冷分子暗云,暖云,热核心/热corino),并暴露于不同的物理过程和高能现象(原恒星加热,冲击波,强烈的紫外线辐射和宇宙射线)。我们展示了如何测量的PO/PN比(在例如热分子核中>1,或在UV强烈照射的环境中<1)可以提供对源的物理条件和能量处理的约束。我们认为,P + OH --> PO + H反应可能是激波中一种有效的气相PO生成途径。我们的建模提供了一个模板,研究P-轴承物种的可探测性,不仅在我们自己的银河系的地区,而且在河外来源。
2018-06-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
A 3 mm Molecular Line Survey toward The C-star Envelope CIT 6
本文使用亚利桑那射电天文台12米望远镜对富碳星周包层CIT 6进行90-116 GHz无偏分子谱线巡天,探测到42条谱线,通过转动图分析确定分子参数,发现其丰度模式与IRC+10216大体一致但存在细微差异,表明CIT 6质量更大或演化阶段更晚。
2023-07-29 astro-ph.GA astro-ph.SR