Sculpting an AGB Mass-Loss Envelope into a Bipolar Planetary Nebula: High-Velocity Outflows in V Hydrae
我们对碳星V Hya进行了高分辨率的光谱观测,覆盖了4.6微米波段的CO。这些数据,采取了7个纪元,表明V Hya的星周环境包括一个复杂的高速(HV)流出,包含至少6个运动学分量,膨胀速度在70和120 km/s之间,并有约每秒10公里的缓慢正常外流。物理变化发生在HV流出区的时间尺度短至两天,限制其范围< ~ 10^{16} cm。与正常AGB拱星包层(CSE)的典型值(~1 km/s)相比,每个HV分量的固有线宽相当大(6-8 km/s),这是由于HV流出与V Hya CSE的能量相互作用导致的过度湍流和/或大的速度梯度。我们已经模拟了吸收功能设置的温度分布的约束,和质量喷射率的气体在主要的HV组件。
2009-05-04 astro-ph.GA
IRC +10 216 in 3-D: morphology of a TP-AGB star envelope
在脉动阶段的后期,AGB恒星以大质量尘埃包层的形式排出大部分质量,这一事件在很大程度上控制了星际物质的组成。然而,这些包层距离遥远,对可见光和近红外辐射不透明:它们的结构仍然知之甚少,质量损失过程也知之甚少。毫米波干涉测量法是这方面的最佳调查工具。星周包层IRC +10 216和它的中心恒星,离太阳最近的富碳TP-AGB星,是进行这种研究的最佳对象。两年前,我们报道了IRAM 30米望远镜在该包层(HPBW 11”)中的CO(2-1)线发射观测。我们现在报告用SMA、PdB和ALMA干涉仪(合成半功率波束宽度分别为3”、1”和0.3”)对CO(2-1)、CO(1-0)、CN(2-1)和C $_4$ H(24-23)进行的高得多的角分辨率观测。虽然在高分辨率下,它的外壳看起来更加复杂,但它的主要结构仍然是薄的,几乎同心的外壳。在小的尘埃形成区(r<0.3”)之外,气体似乎以14.5 km/s的恒定速度径向膨胀,并伴有小的湍流运动。根据这一性质,我们重建了外包层的三维结构,导出了内包层(r<25”)气体温度和密度的径向分布。过密壳具有球形或略扁的形状,并且通常延伸超过几个球面度,这意味着各向同性的质量损失。外层包层中规则的壳层间距支持一个周期为700年的双星系统和一个近面对面的椭圆轨道模型。伴星的飞越触发了近星点附近质量损失的增强事件。在包层中心部分观察到的贝壳图案的致密化表明了过去几…
2017-09-14 astro-ph.GA
Photochemistry in the inner layers of clumpy circumstellar envelopes: formation of water in C-rich objects and of C-bearing molecules in O-rich objects
提出了一种基于星际紫外光子穿透AGB星周围的星团拱星包层内层的机制,以解释在此类天体中观察到的非平衡化学。我们通过一个简单的模拟方法表明,在具有一定程度的团块或具有适度低的质量损失率(每年几个10^(-7)太阳质量)的拱星包层中,在温暖而致密的内层可以发生光化学反应,引起化学成分的重要变化。在富碳物体中,水蒸气和氨的丰度相对于H2为10^(-8)-10 ^(-6),而在富氧包层中,氨和含碳分子(如HCN和CS)的丰度相对于H2为10^(-9)-10 ^(-7)。这一机制将解释赫歇尔空间天文台最近在富碳包层IRC +10216中观测到的暖水蒸气,并预测H2O应该在其他富碳天体中被探测到。
2010-10-11 astro-ph.GA
A HIFI preview of warm molecular gas around chi Cyg : first detection of H2O emission toward an S-type AGB star
一组新的,敏感的,光谱分辨,亚毫米线观测被用来探测温暖的拱星气体周围的S型AGB星天天鹅座。观测到的谱线包含高转动量子数,再加上先前获得的低频数据,就有可能详细研究天鹅座chi星的整个拱星包层的化学和物理性质。这些数据是使用Herschel上的HIFI仪器获得的,HIFI仪器的高光谱分辨率提供了有关谱线轮廓的宝贵信息。详细的,非LTE,辐射转移建模,包括尘埃辐射转移耦合的动力学模型,已被执行,以获得温度,密度和速度结构的拱星信封。我们报告的第一次检测拱H2O旋转发射线的S-星。使用高J CO线推导出拱星包络的参数,我们模拟的ortho和para-H2O线。我们的模拟结果是一致的速度结构预期的灰尘驱动的风。H2O总丰度(相对于H2)为(1.1 +/- 0.2)E-5,远低于富氧星。2.1 +/- 0.6的邻对比接近高温平衡极限,与光球层中形成的H2O一致。
2010-07-09 astro-ph.GA
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
An AKARI-FIS survey of post-AGB stars and (proto) planetary nebulae: an analysis of extended emission and the spectral energy distribution
我们目前的第一个初步结果AKARI/FIS后AGB恒星和行星状星云(PNe)的观测。第一次分析的径向(方位平均)配置文件所观察到的来源没有证据表明过量排放由于存在的拱星尘埃。没有(分离的)星周暗淡的尘埃壳层在图像地图中被看到。此外,我们在这里提出的第一个结果孔径通量测光在波长为65,90,140和160微米。结果与IRAS通量密度以及FIS亮源目录的beta版本进行了比较。最后,光谱能量分布,通过一个例子,在我们的样本中的两个单独的目标。
2009-05-18 astro-ph.GA
Photochemical origin of SiC$_2$ in the circumstellar envelope of carbon-rich AGB stars revealed by ALMA
本研究通过ALMA观测三颗富碳AGB星的SiC$_2$谱线,发现其呈环状壳层分布,证明其为星周包层光化学反应生成的子分子,为相关化学模型提供参考。
2023-07-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
The spectra of evolved stars at 20--25\,GHz: tracing circumstellar chemistry during the asymptotic giant branch to planetary nebula transition
本文报道了在20 ~ 25 GHz频率范围内对演化恒星的星周包线进行的无偏射电线测量,旨在获得恒星演化最后阶段化学演化的更完整的无偏图像。观测样本包括渐近巨星分支(AGB)恒星IRC+10216,原行星状星云(PPN)CRL\,2688和CRL\,618,以及年轻行星状星云(PN)NGC\,7027,代表了一个跨越约10,000年的演化序列。在AGB星和PPN中检测到来自氰基聚炔链的旋转跃迁和来自氨的反转线,而PN显示出几条重组线。这些演化恒星的不同光谱行为清楚地反映了AGB-PPN-PN跃迁期间星周化学的演化。
2020-06-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Implication of the period-magnitude relation for massive AGB stars and its astronomical applications
本研究利用VLBI观测AGB星的H$_2$O脉泽测量了多颗恒星的视差,揭示了星周物质分布,并发现了银河系AGB星在WISE W3波段的周期-星等关系。
2023-10-18 astro-ph.GA
H2O Maser Emission in Circumstellar Envelopes around AGB Stars: Physical Conditions in Gas-Dust Clouds
对22.2 GHz H $_2$ O脉泽在渐近巨星分支星的星周包层中的抽运进行了数值模拟。计算中采用的物理参数对应于IK Tau周围的拱星包层。考虑了气尘云的一维平面平行结构。自洽地求解了H $_2$ O能级粒子数的统计平衡方程和气尘云的热平衡方程。计算考虑了H $_2$ O的5个最低振动能级的410个转动能级。恒星辐射场在气尘云的热平衡中起着重要的作用,这是由于旋转振动H $_2$ O线的辐射吸收。本文研究了22.2 GHz脉泽谱线增益与气尘云中气体密度和H $_2$ O数密度的关系。气体密度接近恒星风的平均密度,10 $^7-10^8$ cm $^{-3}$,以及相对高的H $_2$ O丰度,超过10 $^{-4}$,被认为是脉泽源最可能的物理条件。
2013-09-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
A HIFI view on circumstellar H2O in M-type AGB stars: radiative transfer, velocity profiles, and H2O line cooling
我们的目标是约束的温度和速度结构,和H2O丰度的风的一个样本的M型AGB星。我们进一步的目的是确定水线冷却的影响,在内部拱星信封的能量平衡。我们使用两个辐射转移代码模型的CO和H2O的分子发射线对四个M型AGB星。我们专注于从HIFI的CO和H2O的光谱分辨观测。观测得到了地面CO观测和PAC光谱未分辨CO和H2O观测的补充。观测到的线轮廓约束整个拱星包络(CSE)的速度结构,而CO强度约束的温度结构中的CSE。H2O观测结果限制了o-H2O和p-H2O相对于H2的丰度。最后,辐射传递建模允许解决CSE中的能量平衡,原则上还包括H2O管线冷却。线配置文件的拟合只设置适度的速度配置文件的约束,表明浅的加速度配置文件中的风的M型AGB星比动力学模型预测的,而CO观测有效地约束温度结构。在能量平衡中包括H2O管线冷却仅可能用于样品中的低质量损失率物体,并且需要对粉尘速度分布进行特别调整,以抵消内部CSE中的极端冷却。因此,模型中排除了H2O管线冷却。然而,CO线对温度分布的限制使我们能够推导出H2O丰度。推导出的H2O丰度证实了以前的估计,并与化学模型相一致。然而,推导出的丰度的不确定性相对较大,特别是p-H2O,因此推导出的o/p-H2O比没有得到很好的约束。
2016-05-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Atmospheric molecular blobs shape up circumstellar envelopes of AGB stars
针对AGB碳星大气和尘埃形成区分子气体分布及抛射方式不明的问题,本文以1个恒星半径分辨率观测IRC+10216,发现HCN等分子谱线对应光球大对流胞,其与脉动及伴星共同塑造星周包层。
2024-12-05 astro-ph.GA 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
New observations and models of circumstellar CO line emission of AGB stars in the Herschel SUCCESS programme
渐近巨星分支(AGB)恒星处于中低质量恒星的最新演化阶段之一。它们剧烈的质量损失对恒星演化有着重要的影响,是星际介质中重元素和尘埃颗粒的重要来源。质量损失率可以很好地跟踪一氧化碳(CO)线发射。目的:我们提出了新的赫歇尔HIFI和IRAM 30米望远镜CO线数据的53个银河AGB星的样本。这些谱线覆盖了从$J=1\to0$谱线到$J=9\to8$谱线的相当大的激发能范围,在少数情况下甚至覆盖了$J=14\to13$谱线。我们对其中的38个源进行辐射传输建模,以估计它们的质量损失率。方法:我们使用基于蒙特卡罗方法的辐射传输代码来模拟CO线发射。我们假设球对称的星周包络线是由恒定的质量损失率通过平稳加速风形成的。结果:我们发现,对于我们样本中的大多数恒星,模型在广泛的CO谱线范围内是一致的,即,大量的星周包层可以用恒定的质量损失率来描述。我们还发现,需要一个加速风,以适应,特别是,高J线和速度法将有显着的影响模型线强度。结果涵盖了广泛的质量损失率($\sim 10^{-8}$至$2\times 10^{-5}~\mathrm{M}_\odot~\mathrm{ yr}^{-1}$)和气体膨胀速度(2至$21.5$ km s $^{-1}$),并包括M-,S-和C-型AGB星。我们的结果与早期的研究基本一致,尽管我们倾向于发现平均约40%的质量损失率略低。我们还提出了“奖金”线在我们的C…
2015-07-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Common envelope binary interaction simulations between a thermally-pulsating AGB star and a low mass companion
本研究通过三维光滑粒子流体动力学模拟,探究热脉动AGB星与低质量伴星的公共包层相互作用,发现热脉动可触发公共包层事件,且相关行星状星云特征与既往预测存在差异。
2022-10-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
The morpho-kinematics of the circumstellar envelope around the AGB star EP Aqr
报道了富氧AGB星EP Aqr星周包层CO(1-0)和CO(2-1)的ALMA观测结果。一个彻底的分析,他们的属性,提出了使用原始的方法的基础上分离的数据立方体成一个低速组件与赤道流出和一个更快的组件与双极流出。在有效发射率、温度、密度和物质通量的空间分布方面,获得了一些重要的新结果。测得每年的质量损失率为(1.6 $\pm$ 0.4)10 $^{-7}$太阳质量。定义的包络的形态和运动学的主要参数进行评估和固有的不确定性去投影进行了严格的讨论。赤道区域的信封的详细属性,包括测量的线宽和所观察到的形态和运动学的不均匀性的精确描述。特别是,除了在非常小的多普勒速度下存在先前观察到的形态的螺旋增强之外,还揭示了扩张速度的类似显著但不相关的圆形增强,两者都接近灵敏度的极限。分析结果对提出质量损失机制描述的模型参数施加了重大限制,但无法有信心地在其中进行选择。
2019-01-09 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
Multi-line study of the radial extent of SiO, CS, and SiS in AGB envelopes
本文利用Yebes 40m和IRAM 30m望远镜观测,结合激发与辐射转移计算,研究了富氧与富碳AGB星周包层中SiO、CS和SiS的径向范围及其与质量损失率的依赖关系。
2024-05-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
The surprisingly carbon-rich environment of the S-type star W Aql
W Aql是一颗渐近巨星分支(AGB)星,大气元素丰度比C/O $\approx$ 0.98,星周分子丰度介于M型(C/O $<$ 1)和C型(C/O $>$ 1)AGB星之间。这种中间状态被认为是典型的S-型恒星,虽然我们的理解,其拱星包层(CSE)的化学成分目前相当有限。我们在159-268 GHz的频率范围内进行了观测与APEX望远镜,并通过比较现有的光谱对一些研究良好的AGB星和旋转图分析的基础上的情况下,SiC 2的丰度估计。我们的结论是,W Aql的CSE似乎相当接近的C型AGB星比M型AGB星。特别是,我们检测到C2 H,SiC 2,SiN和HC 3 N的发射,这些分子以前只检测到C型恒星的CSE。这一结论,基于化学的气体成分的CSE,进一步支持在文献中的报告存在的大气分子带和光谱特征的尘埃物种典型的C型AGB星。虽然我们的观测主要是在CSE的外部区域跟踪物种,我们的结论与最近的S型恒星内部风的化学平衡模型密切相关:S型恒星的大气和星周化学可能更接近于C型AGB恒星,而不是M型AGB恒星。需要对S型星的星周气体化学进行进一步的观测研究,以确定其对大气C/O的依赖性。AGB星的CSE的非平衡化学模型需要解决特定类型的S型星和由大气C/O的范围引起的化学变化。
2020-07-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Modeling extinction and reddening effects by circumstellar dust in the Betelgeuse envelope in the presence of radiative torque disruption
星周尘埃是在演化恒星的包层内形成和演化的,包括渐近巨星分支(AGB)和红超巨星(RSG)。星周尘埃对恒星光的消光对于解释RSG/AGB观测和确定核心坍缩超新星的高质量RSG祖先至关重要。然而,星周尘埃的性质还没有得到很好的理解。对尘埃演化的现代理解表明,强烈的恒星辐射可以通过辐射扭矩破坏(RAT-D)机制从根本上改变星周包层上的尘埃性质。本文研究了RAT-D对星周尘埃粒度分布的影响,并模拟了其对猎户座$α$测光观测的影响。由于RAT-D效应,在粉尘形成区中形成的大颗粒被破坏成尺寸为$a < 0.5\,\rmμm$的较小物质。利用RAT-D效应约束下的GSD模型,我们模拟了背景星和参宿四的视消光。我们发现,消光在近紫外,光学和红外波长减少,而在远紫外波长增加。由此产生的通量可能再现从近紫外到近红外范围的观测。我们的结果可以用来解释其他RSG/AGB星的尘埃消光和光度观测。
2022-07-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Do Water Fountain Jets Really Indicate the Onset of the Morphological Metamorphosis of Circumstellar Envelopes?
来自“喷泉”源的小尺度双极喷流具有较短的动力学年龄,被认为是中等质量恒星拱星包层形态变态开始的指示。这种过程通常发生在渐近巨分支(AGB)阶段的末端。然而,最近的研究发现,WFs可能是AGB星,甚至是早期的行星状星云。这一事实促使人们认为,在形态转变过程的开始,WF可能不一定是对象。在目前的工作中,我们表明,WFs可以有不同的包络形态,通过研究他们的光谱能量分布剖面。有些WF有类似于通常的AGB星的球形外壳,而另一些则有更常见于后AGB星的非球形外壳。结果表明,WFs可能并不代表形态变态的最早阶段。我们进一步认为,WF喷流的动力学年龄,它可以计算出从微波激射器自行,可能不是真正的喷流的年龄。动力学年龄不能用来证明信封开始变成非球面的那一刻,也不能告诉对象的具体进化状态。WF喷流可能是一个更大的发展良好的喷流的最里面的部分,这不一定是一个年轻的喷流。
2016-11-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Are extreme AGB stars post-common envelope binaries?
模拟尘埃形成的单星演变通过碳星阶段的渐近巨星分支(AGB)再现以及中红外的颜色和幅度的大多数的C-丰富的来源在大麦云(LMC),除了一小部分的极红物体(ERO)。EROS光谱能量分布的分析表明,存在大量的灰尘,这需要在流出的气体密度显着高于预期的理论建模。我们建议,二进制的相互作用机制,涉及共同的信封(CE)的演变可能是一个可能的解释,这些奇特的恒星CE阶段有利于恒星半径的快速增长后发生的C $/$ O克服统一。我们的尘埃模型提供的结果与观测质量损失率$\dot M \sim 5\times 10^{-4}~\dot M/$年,在CE阶段经历的信封的快速损失的下限一致。我们建议,ERO可能会隐藏双星的轨道周期$\sim$天,并有可能是负责大部分的尘埃生产率在星系。
2020-12-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
3D models of the circumstellar environments of evolved stars: Formation of multiple spiral structures
我们提出了演化的,脉动的,渐近巨星分支(AGB)恒星和附近($< 3$恒星半径)的亚恒星同伴($M_{\mathrm{comp}} \lesssim 40$ M $_J$)的流出之间的相互作用的三维流体动力学模型。我们的模型表明,由于同伴的轨道周期和AGB星的脉动周期之间的共振,可以形成多个螺旋结构;脉动驱动的冲击在不同的区域周期性地增强,因为它们遇到了由亚恒星同伴的尾流产生的密度更大的物质。我们讨论了这些螺旋结构的性质以及伴随参数对它们的影响。我们还证明了附近伴星的引力势增强了AGB星的质量损失。对于质量更大的($M_{\mathrm{comp}} > 40$ M $_J$)和更远的伴星($> 4$恒星半径),形成一个单独的旋臂。我们讨论了用新一代高分辨率,高灵敏度仪器观察这些结构的可能性,并用它们来“找到”明亮的,进化的恒星周围的亚恒星同伴。我们的研究结果还强调了当太阳变成AGB恒星时,太阳系中可能形成的结构。
2022-03-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Ammonia in circumstellar environment of V Cyg
赫歇尔空间天文台(HSO)上的HIFI仪器在探测演化恒星周围星周包层的分子线方面非常成功,如大质量红超巨星、渐近巨星分支(AGB)和后AGB恒星以及行星状星云。其中,在富碳AGB星的拱星包层中发现的氨的数量大大超过了富碳星的理论预测。几个方案已经提出来解决这个问题:形成的氨后面的冲击波阵面,光化学过程中的内部部分的信封部分透明的紫外线背景辐射由于cluberous结构的气体,和形成的氨尘埃颗粒。对观测结果的仔细分析可能有助于对氨形成的一种或另一种机制加以限制。在这里,我们提出的非LTE辐射转移模型的氨过渡,包括一个重要的过程中的辐射泵浦通过v $_2$ = 1振动带(在$\sim$ 10 $μ$ m)为V Cyg的结果。HIFI只观测到了572.5 GHz的地面氨跃迁NH $_{3}$ J = 1 $_{0}$ - 0 $_{0}$。因此,为了确定氨的丰度,我们估计NH $_{3}$的光解离半径使用的包络线的化学模型一致的尘埃颗粒的性质从光谱能量分布得出的结论。
2019-11-21 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
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
A detailed view on the circumstellar environment of the M-type AGB star EP Aquarii I. High-resolution ALMA and SPHERE observations
冷演化的恒星通过其密集的尘埃星风,对星际介质的富集有着重要的贡献。这些外流的高分辨率观测表明,它们具有高度的形态复杂性。我们观察了渐近巨星分支(AGB)的明星宝瓶座EP ALMA在波段6和VLT/SPHERE/ZIMPOL在四个过滤器可见。两种仪器的角分辨率均为0.025“。这些是对EP Aquarii的低分辨率2016 ALMA分析的后续观测,该分析显示其风具有近正面的,螺旋形的赤道密度增强,以及近极点的双锥形外流。在螺旋的底部,一氧化硅的发射显示了一个明显的发射空洞,大约在连续亮度峰值以西0.4“,这被认为与伴星的存在有关。新的ALMA数据更好地解决了内风,并揭示其形态观察CO是一致的流体动力同伴引起的扰动。假设由同伴的紫外光场的光解是负责在SiO中的发射空洞,我们推导出的光谱性质的暂定同伴从孔的大小。我们的结论是,最有可能的伴星候选者是一个质量在0.65到0.8 Msol之间的白矮星,尽管不能明确排除类似太阳的伴星。径向SiO发射表现出周期性的低振幅扰动。我们初步认为,它们可能是AGB风与另一个更近的低质量伴星相互作用的结果。偏振的SPHERE/ZIMPOL数据显示,AGB星周围有一个半径为0.1“的圆形信号。
2020-08-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Exploring circumstellar chemistry in X-ray emitting AGB stars
本文通过观测和化学动力学模型研究了X射线发射AGB双星的星周包层化学,发现内部X射线源能显著改变分子丰度,如增加$HCO^{+}$等并消耗CO,而紫外辐射影响较弱。
2025-06-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Constraints on the H2O formation mechanism in the wind of carbon-rich AGB stars
上下文最近探测到的温暖H $_2$ O蒸汽排放的富碳渐近巨星分支(AGB)的恒星流出的挑战,目前的理解拱星化学。两种机制已被调用来解释温暖的H $_2$ O蒸汽的形成。在第一种情况下,周期性的冲击穿过恒星表面上方的介质,导致H $_2$ O的形成。在第二种情况下,紫外星际辐射穿过一个星云状的星周介质,导致在中间风中形成H $_2$ O分子。目标。我们的目标是确定18个富碳AGB星的H $_2$ O发射的性质,并随后限制上述机制中的哪一个提供了最有可能的温暖H $_2$ O形成途径。方法、结果和结论。见纸。
2016-01-26 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
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
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
How to disentangle geometry and mass-loss rate from AGB-star spectral energy distributions -- The case of EP Aqr
对渐近巨星分支(AGB)恒星的高角分辨率观测经常揭示出气体和尘埃包层的非球形形态。我们的目标是进行试点研究,以量化不同的几何形状(球对称,螺旋形,圆盘形)的尘埃成分的AGB信封上的光谱能量分布(SED),质量估计,随后的质量损失率(MLR)估计的影响。我们还估计误差的MLR,如果SED是由一个不适当的几何模型拟合。我们使用三维蒙特卡罗为基础的辐射传输代码RADMC-3D模拟不同的几何形状(但固定的空间扩展)的尘埃信封的排放。我们比较这些预测彼此,并与SED的AGB星EP Aqr,我们使用作为基准,因为它的信封是盘状的,并已知港口的螺旋臂,如在CO。涉及最大规模的信封的SED是那些不同的几何形状有最大的影响,主要是在10和18微米的硅酸盐功能。这些不同的形状源于光学深度的巨大差异。巨大的螺旋和圆盘看起来类似于黑体。光学厚的边缘上的螺旋和光盘(与1 e-4和1 e-5 Msun的尘埃质量)表现出黑体SED,似乎比那些从面对的结构和相同质量的球体更冷,而光学厚的面对的分布似乎是温暖的排放。我们发现,我们更现实的模型,结合球形和螺旋形分布,是0.1至0.5倍,比具有类似的SED球体少。更极端的,不太现实的情况是,螺旋和圆盘的质量比相应的球体小0.01到0.05倍。这意味着,采用错误的几何AGB拱星包络可能会导致MLR是不正确的多达1至2个数量级时,从SED拟合。
2020-08-26 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
Interferometric view of the circumstellar envelopes of northern FU Orionis-type stars
FU猎户座型天体是年轻的低质量恒星,在可见光中有大的爆发,持续数年或数十年。它们被认为代表了每颗年轻恒星生命中的一个演化阶段,当来自星周盘的吸积在重复出现的时间段内增强时。这些爆发能够迅速地形成恒星,同时影响星周盘,从而影响正在进行或未来的行星形成。在许多模型中,从星周包层进入似乎是触发爆发的必要条件。我们观测了$^{13}$ CO和C $^{18}$ O的J=1 $-$ 0向8颗北FU猎户座型星(V1057 Cyg,V1515 Cyg,V2492 Cyg,V2493 Cyg,V1735 Cyg,V733 Cep,RNO 1B和RNO 1C)的转动跃迁,导出了温度和包层质量,并讨论了星周物质的形态和运动学.我们检测到与所有目标相关的CO排放。较小尺度的CO团块被发现与5个半径为2000 $-$ 5000 AU,质量为0.02 $-$ 0.5 $M_{\odot}$的天体有关;这些天体显然是被中心恒星加热的。其中三个信封也强烈检测到在2.7毫米的连续。在V733 Cep和V710 Cas周围没有检测到中心CO团块,但在它们的环境中有许多其他团块。在V1735 Cyg、V733 Cep和V710 Cas方向观察到流出活动痕迹。观察到的信封的多样性使我们能够建立一个对象之间的进化序列。我们发现它们的演化状态范围从早期的嵌入式I类阶段到晚期的II类具有非常低质量的拱星物质的物体。这些结果加…
2017-09-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Search for Asymmetric Kinematic Components in Circumstellar Envelopes Using OH Main Line Masers
本研究通过比较星周OH主线与卫星线的速度范围,结合红外双色图和光变曲线分析,识别出8个存在球对称膨胀偏差的冷星CSE,揭示了OH主线脉泽对CSE动力学研究的广泛适用性及不同演化阶段脉泽发射区域的差异。
2024-12-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Circumstellar environment of the M-type AGB star R Dor. APEX spectral scan at $159.0-368.5$ GHz
我们目前对渐近巨星分支(AGB)恒星的星周化学的认识主要是基于对富碳恒星和高质量损失率恒星的研究。为了扩大目前的演化恒星的分子清单,我们提出了一个光谱扫描的附近,富氧星R多尔,一个恒星的质量损失率低($\sim2\times10^{-7}M_{\odot}$ /年)。我们使用APEX望远镜上的SEPIA/Band-5和SHeFI仪器在159.0- 321.5 GHz和338.5-368.5 GHz(波长范围0.8- 1.9 mm)的频率范围内进行了光谱扫描,并将其与以前的调查进行了比较,包括富氧AGB恒星IK Tau,它具有高质量损失率($\sim5\times10^{-6}M_{\odot}$ /yr)。R Dor的光谱由SO $_2$的发射线和SiO的不同同位素体支配。我们还检测CO、H $_2$ O、HCN、CN、PO、PN、SO,并暂时检测TiO $_2$、AlO和NaCl。在大约320个光谱特征中,有16个仍然无法识别。其中是一个强大的,但以前未知的微波激射器在354.2 GHz,我们建议可能属于H $_2$ SiO,硅烷酮。除了一条之外,在用IRAM 30米望远镜对IK Tau进行的类似灵敏度调查中,没有发现这些未识别的线条。本文提出了五种SiO同位素($^{28}$ SiO,$^{29}$ SiO,$^{30}$ SiO,Si $^{17}$ O,Si $^{18}$…
2018-01-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Tidal Distortion of the Envelope of an AGB Star IRS 3 near Sgr A*
我们目前的无线电和毫米连续观测银河系中心采取的VLA和ALMA在44和226 GHz,分别。我们探测到IRS 3的射电和毫米波发射,位于Sgr A* 西北约4.5”处,其光谱与银河系中心AGB星的光球发射一致。毫米波图像显示,IRS 3是最明亮和最广泛的3.8 $μ$ m银河系中心恒星源,其包层由两个半圆形尘埃壳层组成,面向Sgr A* 方向。在1.6 $\times10^4$ AU的距离外环壳,似乎分裂成指向Sgr A* 的“手指”状尘埃。这些特征与分子CS(5-4)发射和分布在IRS 3和Sgr A* 之间的近红外消光云相吻合。在3.8微米和射电处看到的IRS 3外壳的NE-SW不对称形状被解释为Sgr A* 潮汐扭曲的结构。利用CS发射的运动学和IRS 3的自行,5000年后从包层中流出的潮汐扭曲物质限制了IRS 3与Sgr A* 前方0.7秒差距的$\sim$或后方0.5秒差距的$\sim$的距离。这表明,Sgr A* 附近恒星的质量损失可以提供Sgr A* 附近的分子物质库。我们还提出了黑暗的功能,在无线电连续图像一致的信封IRS 3。这些尘埃恒星提供了高分辨率射电连续谱图像可以识别嵌入电离介质的尘埃恒星源的例子。
2017-02-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Circumstellar HI and CO around the carbon stars V1942 Sgr and V CrB
上下文大多数离开主序星的恒星都在经历大量的质量损失,特别是在渐近巨星分支(AGB)演化阶段。观测表明,这种现象的发展速度在不同的源之间有很大的差异,因此,时间积分质量损失作为初始条件(质量,金属丰度等)的函数。而进化的阶段目前还没有很好的理解。目的。我们正在研究AGB星的质量损失的历史,通过观察其拱星信封的分子和原子的排放。方法.在这项工作中,我们选择了两颗星,是在热脉冲阶段的AGB(TP-AGB)和高质量的数据,CO旋转线和氢原子线在21厘米可以得到。结果V1942 Sgr是一颗不规则变率类型的碳星,它显示出复杂的CO谱线轮廓,可能源自一个速率约为10^-7 Msol/yr的长寿命风,以及一个速率约为5 10^-7 Msol/yr的年轻(小于10^4年)快速外流。强烈的HI辐射表明一个分离的壳层含有0.044 Msol的氢。这个壳可能是由于慢下来,周围的物质,相同的长寿的风在CO中观察到,一直活跃在~ 6 - 10^5年。另一方面,Mira V CrB碳目前正在以2 × 10 -7 Msol/年的速率进行质量损失,但在HI中没有检测到。风主要是分子风,活跃期最长为3 × 10 ^4年,总质量损失最多为6.5 × 10^-3 Msol。结论.虽然这两个来源都是TP-AGB上的碳星,但它们似乎在非常不同的条件下发展出质量损失,并且高质量损失率可能并不意味着高综合质量损失。
2009-10-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
3D Maser polarization simulation for J=1-0 SiO masers in the circumstellar envelope of an AGB star
本研究通过3D脉泽模拟,基于塞曼分裂研究AGB星SiO脉泽的偏振变化,发现云团长轴方向与磁场方向共同影响偏振,并探讨了视线重叠机制解释偏振平面旋转。
2025-04-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Charting Circumstellar Chemistry of Carbon-rich AGB Stars: I. ALMA 3 mm spectral surveys
本研究利用ALMA Band 3对三颗碳星进行无偏谱线巡天,发现其星周化学在分子发射区位置和丰度上与原型星IRC+10216高度相似,证明针对IRC+10216的化学模型可广泛适用于富碳AGB包层。
2023-12-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
The impact of stellar companion UV photons on the chemistry of the circumstellar environments of AGB stars
球形不对称性在AGB星的外流中很普遍。由于双星与恒星或行星伴星的相互作用被认为是大尺度结构背后的基本机制,我们在化学动力学模型中包括了来自恒星伴星的紫外辐射的影响。一维模型提供了一个第一近似的化学在整个流出的影响。附近恒星伴星的存在会强烈影响整个流出物的化学性质。它的影响取决于辐射的强度(由恒星半径和黑体温度决定)和紫外辐射的消光(由外流密度、密度结构和假设的尘埃形成半径决定)。母体物种可以被同伴光解,在外流的内部引发丰富的光子驱动的化学反应。结果取决于两体反应和光反应之间的平衡。如果两体反应占主导地位,流出物中的化学复杂性就会增加。这可以使女儿的丰度曲线看起来像父母的丰度曲线,具有更大的内部丰度和高斯下降。如果光反应占主导地位,流出物可能会出现分子贫乏。我们模拟了三个恒星伴星。红矮星伴星的影响是有限的。类太阳伴星的影响最大,其次是白矮星。一个恒星伴星也可能导致意想不到的物种的形成。流出物的分子含量,特别是与丰度分布相结合,可以表明恒星伴侣的存在。我们的研究结果铺平了道路,为进一步外流特定的(三维)模型的发展。
2021-11-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
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
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