Investigating Anomalous Photochemistry in the Inner Wind of IRC+10216 Through Interferometric Observations of HC$_3$N
近年来，许多关于演化恒星富碳风中光化学产物化学性质的问题出现了。为了解决这些问题，必须通过高角分辨率的干涉观测，覆盖多个旋转过渡约束这些物种的分布。我们利用ALMA的观测档案，绘制了碳星IRC +10216的内包络（半径<8 "/1000 AU）中含有高能级氰基乙炔（HC $_3$ N）的旋转线。所观测到的谱线包括HC $_3$ N基态的J = 28 - 27、J = 30 - 29和J = 38 - 37跃迁。与先前对AGB星的线性碳链的观测相反，它在15 "-20"半径处显示出延伸的中空发射。（例如C $_4$ H、C $_6$ H、HC $_5$ N），这里HC $_3$ N线的图显示了包括各种弧和密度增强的紧凑形态，在距离中心AGB星约3 "（350天文单位）的角距离处，有大量气体团的辐射。我们比较了可见度采样的非LTE辐射传输模型与观测到的亮度分布，并推导出一个分数丰度相对于H $_2$的$10^{-8}$ HC $_3$ N在半径探测这些线。这些结果是一致的增强光化学发生在温暖的（~200 K）地区的拱星信封。IRC +10216的一个专门的化学模型的应用程序后，我们发现的证据表明，增强HC $_3$ N丰度的内风最有可能是由于太阳型的双同伴在该地区启动光化学。
2022-12-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Interferometric observations of SiO thermal emission in the inner wind of M-type AGB stars IK Tauri and IRC+10011
上下文AGB恒星经历了一个强烈的质量损失过程，这涉及到大气层的脉动，这延伸到一个条件足以形成尘埃颗粒的区域。辐射压力作用在这些颗粒上，这些颗粒与气体耦合，驱动大量的外流。这个过程的细节尚不清楚，包括哪些分子参与了尘埃颗粒的凝结。目的。研究SiO分子在M型AGB星尘埃形成和质量损失过程中的作用。方法.利用IRAM NOEMA干涉仪，我们观测到演化恒星IK Tau和IRC +10011的内周包层中的$^{28}$ SiO和$^{29}$ SiO $J=3-2$，$v=0$发射。我们计算了方位角平均的发射轮廓比较观察模型使用分子激发和射线跟踪代码SiO热发射。结果我们观察到发射分布的圆对称性。我们还发现，源的直径变化与径向速度，这是不是在一个几乎恒定的速度扩张的信封预期的行为只有轻微的。所采用的密度，速度和丰度的法律，连同质量损失率，这是最适合的观测，给我们的信息的SiO分子的化学行为及其在尘埃形成过程中的作用。结论.结果表明，内包层中气相SiO的贫化与气体加速之间存在强耦合。这可以用一氧化硅凝结成尘埃颗粒来解释。
2019-03-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
A high resolution line survey of IRC+10216 with Herschel. First results: Detection of warm silicon dicarbide SiC2
Departamento de Astrofísica, Centro de Astrobiología, CSIC-INTA（天体物理系，天体生物学中心，西班牙国家航空航天技术研究所/西班牙高等科学理事会）；Astronomical Institute Anton Pannekoek, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学安东·潘内克天文研究所）；Instituut voor Sterrenkunde, Katholieke Universiteit Leuven（鲁汶大学天文学研究所）；LERMA and UMR 8112 du CNRS, Observatoire de Paris（巴黎天文台 LERMA 及 CNRS 8112 联合实验室）；Leiden observatory, Leiden University（莱顿大学莱顿天文台）；LUTH, Observatoire de Paris-Meudon（巴黎-默东天文台 LUTH）
本研究利用Herschel/HIFI对富碳星IRC+10216开展高分辨率谱线巡测，首次在太空探测到温SiC₂的55条转动谱线，确定其源于内部尘埃形成区并测得相关物理参数，同时改进了SiC₂的光谱转动常数。
2010-08-06 astro-ph.GA
The formation of polycyclic aromatic hydrocarbons in evolved circumstellar environments
本文综述了多环芳烃在演化恒星的星周流出物中的形成，重点是渐近巨星分支上的碳星。陨石研究和最近对不明红外波段的观测提供了风中存在多环芳烃的证据。我们详细的化学过程，导致关闭的第一个芳香环，以及生长机制，导致无定形碳颗粒。本文综述了有关演化恒星包层中PAH形成的现有研究，并介绍了原型碳星IRC+10216内风模拟的新结果。苯（C6H6）和水（H2O）在恒星附近形成，这是由周期性的冲击波引起的非平衡化学反应的结果。芳香环的生长过程可能因此类似于由于羟基OH等自由基的存在而在烟灰火焰中活跃的过程。最后，我们讨论了可能的形成过程中的多环芳烃和芳香族化合物在富氢的R CrB星，V854 Cen，和他们的含义的载体的红色发射和弥漫的星际波段。
2010-10-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Circumstellar ammonia in oxygen-rich evolved stars
演化恒星中的星周氨（NH $_3$）化学性质知之甚少。先前的观测和建模表明，富氧恒星中NH $_3$的丰度比平衡化学预测的高出几个数量级。在这篇文章中，我们用多波长观测方法研究了四个不同目标：IK Tau，VY CMa，OH 231.8+4.2和IRC +10420的富氧拱星包层（CSE）中NH $_3$的空间分布和激发。我们观察到的1.3厘米反转线发射与甚大阵列（VLA）和亚毫米旋转线发射与外差仪器的远红外（HIFI）登上赫歇尔从所有四个目标。对于IK Tau和VY CMa，我们在NASA红外望远镜设施（IRTF）的德克萨斯梯形交叉梯形光谱仪（TEXES）上观察到了10.5 $μ$ m附近的$ν_2$带中的振转吸收线。我们还试图用IRAM 30米望远镜向IK Tau搜索2 mm附近$v_2=1$状态内的旋转跃迁。非LTE辐射转移模型，包括辐射泵的振动状态，进行推导的径向分布的NH $_3$在这些CSE。我们的模型表明，NH $_3$相对于分子氢的丰度通常为$10^{-7}$的数量级，这比先前在不考虑辐射泵浦的情况下进行的估计低几倍，并且比IRC +10216的富C CSE中的丰度高至少10倍。顺便说一句，我们还从它的$V$波段光变曲线中推导出了一个新的周期。NH $_3$在富O CSE中再次检测到非常高的丰度。它的排放主要来自局部的空间运动结构，可能比周围的气体密度。加速风中的星…
2017-10-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Warm CO in evolved stars from the THROES catalogue. II. Herschel/PACS spectroscopy of C-rich envelopes
这是利用THROES星表中演化恒星的Herschel/PACS光谱学研究其星周包层（CSE）内部区域的系列论文的第二篇。我们分析了CO的发射光谱，包括大量的高- $J$ CO线（从$J$ =14-13到$J$ =45-44），作为一个代理的温暖的分子气体的CSE的样本的明亮的富碳恒星跨越不同的演化阶段，从渐近巨星分支（AGB）的年轻行星状星云（PNe）阶段。我们使用的旋转图（RD），以获得旋转温度（$T_{\rm rot}$）和质量（$M_{\rm H_2}$）的信封层的CO跃迁出现。我们还获得了一阶估计的质量损失率和评估的不透明度校正的影响范围内的特征包络半径。我们使用多历元光谱研究富C包络IRC+10216的CO通量变化的影响，$T_{\rm rot}$和$M_{\rm H_2}$的值。PACS灵敏度允许研究比以前更高的旋转数，表明存在大量较热气体（$\sim$ 200-900 K），在亚mm/mm波长下观察到较低的$J$ CO无法追踪。质量在$\sim10^{-2}-10^{-5}\,\rm M_{\odot}$范围内，与温度反相关。对于一些强CO发射体，我们推断一个双温（温暖的$T_{\rm rot}\sim$ 400 K和热$T_{\rm rot}\sim$ 820 K）组件。从IRC+10216的分析中，我们证实了谱线变异性的影响仅对热组分的$T_{\rm rot}$是…
2018-12-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Silicon and hydrogen chemistry under laboratory conditions mimicking the atmosphere of evolved stars
硅存在于星际尘埃颗粒、陨石和小行星中，到目前为止，已经在晚型恒星或分子云的气相中检测到13种含硅分子，包括硅烷和硅烷衍生物。在这项工作中，我们实验研究了原子硅和氢之间的相互作用的物理条件下模仿那些在大气中的演化恒星。我们已经发现Si、H和H $_2$的化学性质有效地产生硅烷（SiH $_4$）、乙硅烷（Si $_2$ H $_6$）和非晶氢化硅（a-Si：H）晶粒。在富碳恒星IRC\，+10216中已经明确探测到硅烷，而在太空中还没有探测到乙硅烷。因此，根据我们的研究结果，我们建议，气相反应的原子硅与H和H $_2$是一个合理的来源硅烷在C丰富的AGB，虽然其贡献的总SiH $_4$丰度可能是低的相比，建议的形成路线的尘埃颗粒的表面上的催化反应。此外，产生的a-Si：H尘埃类似物分解成SiH $_4$和Si $_2$ H $_6$在温度高于500 K，这表明这些物种的形成在信封周围的演化恒星的额外机制。我们还发现，这些尘埃类似物暴露在水蒸气中导致氧以SiH部分为代价并入Si-O-Si和Si-OH基团，这意味着，如果这种类型的颗粒存在于星际介质中，它们可能会通过与覆盖在尘埃颗粒表面的水冰相互作用而被加工成硅酸盐。
2020-11-03 astro-ph.GA
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
Laboratory and astronomical discovery of magnesium dicarbide, MgC$_2$
我们报告了在实验室厘米波长下探测到的二碳化镁（MgC $_2$），并将$^{24}$ MgC $_2$、$^{25}$ MgC $_2$和$^{26}$ MgC $_2$分配给演化碳星IRC+10216星周包层射电光谱中14条未识别的谱线。MgC $_2$的结构被发现是T形的金属原子和C $_2$单元之间的高度离子键，类似于其他含有正电性元素的二碳化物。IRC+10216中观察到的MgC $_2$发射线的双温激发模型产生非常低的$6\pm1$ K的旋转温度、$22\pm13$ K的动力学温度和$(1.0 \pm 0.3) \times 10^{12}$ cm $^{-2}$的柱密度。相对于镁-碳链MgCCH、MgC $_4$ H和MgC $_6$ H，MgC $_2$的丰度为$1{:}2{:}22{:}20$，并对环星环境中含金属分子产生所涉及的顺序辐射缔合-解离重组机制提供了新的约束。
2022-10-31 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.atm-clus
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
Silicon isotopic abundance toward evolved stars and its application for presolar grains
银河系化学演化（GCE）对于理解当今星际介质（ISM）和太阳系的组成具有重要意义。在本文中，我们的目标是跟踪GCE使用的29 Si/30 Si比在演化的恒星，并尝试将其与太阳前的颗粒组成。我们使用APEX望远镜探测到热SiO同位素向四个富氧的M-型恒星的排放。结合从赫歇尔科学档案和文献中检索到的数据，我们能够获得总共15颗演化恒星的29 Si/30 Si比值，这些恒星是从它们的光学薄29 SiO和30 SiO发射推断出来的。这些恒星的质量和年龄范围很广，而且由于它们在寿命期间不会显著改变29 Si/30 Si，因此它们提供了ISM金属丰度（或29 Si/30 Si比率）作为时间函数的极好探针。从热SiO发射推断的29 Si/30 Si比率倾向于低质量富氧恒星（例如，对于W Hya，下降到大约1），对于更高质量的碳星IRC+10216和两颗红超巨星，接近星际或太阳值1.5。在29 Si/30 Si比值和演化恒星的质量损失率之间有一个初步的相关性，我们将质量损失率作为初始恒星质量或当前恒星年龄的代理。这与在前太阳粒中发现的不同丰度比是一致的。我们发现，在我们的样本中，较老的物体（可能高达10 Gyr）跟踪以前的29 Si/30 Si值约为1。具有这种同位素比率的物质存在于前太阳粒的两个子类中，提供了较低比率的独立证据。因此，29 Si/30 Si比值是研究GCE和太阳前颗粒的一个有用的…
2013-11-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Mapping circumstellar magnetic fields of late-type evolved stars with the Goldreich-Kylafis effect: CARMA observations at $λ1.3$ mm of R Crt and R Leo
绘制磁场图是解决晚型演化恒星中星周磁场物理图像仍然不清楚的关键。由于Goldreich-Kylafis（G-K）效应的热分子线跃迁的线性偏振发射的观测提供了有价值的见解，这些来源的磁场几何形状是补充其他关键研究。本文介绍了热$J=2-1$ CO谱线和$v=1, J=5-4$ SiO脉泽谱线对两颗热脉动AGB星R Crt和R Leo的谱线偏振探测。在CO发射中观察到的分数线性偏振分别测量为R Crt和R Leo的$m_l\sim 3.1\%$和$m_l\sim9.7\%$。一个拱星包络（CSE）模型配置文件和相关参数的估计和使用作为输入到一个更详细的建模预测的线性极化预期从G-K效应。所观察到的热线偏振水平是一致的，从G-K模型的预测结果为R Crt的R狮子座需要考虑额外的影响。
2020-07-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
New submillimetre HCN lasers in carbon-rich evolved stars
本文利用SOFIA和Herschel数据在八颗富碳AGB星中探测到964、968和1055 GHz的新HCN激光，揭示其变化特征与泵浦机制，并类比于富氧星中的SiO和水脉泽。
2025-02-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Calibration of Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Dust Emission as a Star Formation Rate Indicator in the AKARI NEP Survey
本研究利用AKARI北黄极巡天的443个星系数据，探究多环芳烃（PAH）发射作为恒星形成率指标的影响因素，校正了PAH恒星形成率定标，并推导了红移0.15到1间的宇宙恒星形成率密度。
2024-08-26 astro-ph.GA
ALMA reveals the magnetic field evolution in the high-mass star forming complex G9.62+0.19
上下文磁场在大质量恒星形成过程中的作用尚未完全了解，与早期碎裂和坍缩有关的过程今天基本上没有探索。高质量恒星形成区G9.62+0.19是一个众所周知的来源，在不同的演化阶段呈现出几个核心。目的。我们测定了大质量恒星形成区G9.62+0.19的磁场形态和强度，以探讨其与核心演化序列的关系。方法.我们使用波段7 ALMA观测在全偏振模式，我们分析了偏振尘埃排放。我们通过Davis-Prasekhar-Fermi方法和结构函数方法估计了磁场强度。结果我们解决了几个原恒星的核心嵌入在一个明亮的和充满灰尘的行星结构。在六个区域中清楚地检测到偏振发射。此外，磁场沿着灯丝定向，并且看起来垂直于流出方向。我们提出了一个磁场的演化序列，并且演化程度较低的热核表现出比演化程度较高的热核更强的磁场。我们检测线偏振从热谱线发射，我们试探性地比较了线性偏振矢量从我们的观察与以前的线性偏振OH脉泽观测。我们还计算了一些核心的光谱指数，柱密度和质量。结论.高强度的磁场和平滑的极化辐射表明，磁场对恒星形成区G9.62+019的碎裂和坍缩过程起着重要的作用，核的演化是受磁调控的。平均而言，由尘埃、热谱线和脉泽的线性极化辐射所产生的磁场指向相同的方向，并且具有一致的强度。
2019-05-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
The magnetic properties of the protostellar core IRAS 15398-3359
上下文磁场可以显著影响恒星的形成过程。均匀磁场中的磁致坍缩理论预测，最初的收缩沿着场线发生。当引力足够强时，磁场线向内收缩，形成一个典型的沙漏形状。目的。我们调查的磁场结构的一个年轻的0级对象，IRAS 15398-3359，嵌入在狼疮I云。以前的大尺度观测表明，这个源是在高度磁化的环境中演化的。因此，这个对象似乎是一个理想的候选人，研究磁驱动的核心崩溃在低质量的制度。方法.我们用SOFIA/HAWC+仪器在214 $μ$ m处对IRAS 15398-3359进行了偏振观测，从而追踪了冷尘埃的线偏振热辐射。结果我们的数据揭示了一个显着的弯曲的磁场线由于引力。磁场看起来是有序的，并与云的大尺度B场和外流方向对齐。我们估计磁场强度为$B= 78 μ$ G，预计准确度在2倍以内。测得的质量-通量参数为$λ= 0.95$，表明堆芯处于跨临界状态。
2019-10-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Seed magnetic fields in turbulent small-scale dynamos
星系和星系团中的磁场被湍流发电机从非常弱的种子值放大到观测到的$μ{\rm G}$强度。种子磁场可以是原始的或天体物理的起源。在星系或星系团尺度上，种子场的强度和结构可能会有很大的不同，这取决于种子场的产生机制。种子场首先遇到小尺度发电机，因此我们研究了种子场的强度和结构对小尺度发电机作用的影响。利用数值模拟驱动湍流和考虑三种不同的种子场配置：1）均匀场，2）随机场的幂律谱，3）随机场的抛物线谱，我们表明，的强度和统计特性的发电机产生的磁场是独立的种子场的细节。我们证明，即使当小规模的发电机是不活跃的，小规模的磁场可以产生和放大线性由于大规模的领域的纠缠。在小尺度发电机作用的存在下，我们发现，任何记忆的种子场的非线性小尺度发电机产生的磁场丢失，因此，它是不可能追溯到种子场的信息从演化的磁场在湍流介质。
2020-09-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
A kiloparsec-scale ordered magnetic field in a galaxy at z=5.6
本文通过对 z=5.6 的强透镜尘埃恒星形成星系 SPT0346-52 进行静止系 131 μm 全偏振观测，发现其具有千秒差距尺度有序磁场，并揭示其结构与冷气体运动及并合过程相关。
2024-11-04 astro-ph.GA astro-ph.HE physics.plasm-ph
