The Deuterium Fractionation Timescale in Dense Cloud Cores: A Parameter Space Exploration
氘分数[N $_2$ D $^+$ ]/[N $_2$ H $^+$ ]可以提供有关致密冷气体结构年龄的信息,这对于与云核形成和演化的动力学模型进行比较很重要。在这里,我们介绍了一个完整的化学网络与物种含有多达三个原子,与氧化学,其中涉及H $_3$ O $^+$和它的氘代形式的反应已被添加,显着提高了与全面的化学网络的一致性例外。氘化学和H $_2$和H $_3^+$同位素的自旋状态包括在这个主要的气相化学模型。我们研究了氘化学对模型参数的依赖性:密度($n_{\rm H}$),温度,宇宙线电离率和重元素的气相耗尽因子($f_{\rm D}$)。我们还探讨了随时间变化的冻结出的气相物种和动态演化的密度在各种速率相对于自由落体崩溃的影响。对于一个广泛的模型参数,时间尺度达到大值的$D_{\rm frac}^{\rm N_2H^+} \gtrsim 0.1$,在一些低质量和高质量的无星核心,是相对较长的本地自由落体的时间尺度相比。这些结论不受引入时间依赖性冻结和考虑具有演变密度的模型的影响,除非初始$f_{\rm D} \gtrsim$ 10。对于基准模型参数,实现$D_{\rm frac}^{\rm N_2H^+} \gtrsim 0.1$需要塌缩进行的速度至少比自由落体塌缩的速度慢几倍,这可能表明磁场在支持无星核心中的动态重要作用,从而调节恒星形成。
2015-02-26 astro-ph.SR
Kinematics & Chemistry of Halo Substructures: The Vicinity of the Virgo Over-Density
我们目前的观测获得的AAT的2dF宽视场摄谱仪AAOmega的K型恒星位于一个区域内的天空,其中包含处女座的超密度和人马座流的领先的手臂。由此产生的速度直方图的基础上,我们隔离晕子结构在这些重叠的地区,包括人马座和先前发现的处女座团体。通过与银河-人马相互作用的N体模型的比较,我们发现三轴暗物质晕是有利的,我们排除了长球形。这一结果与人马座主旋臂上的其他观测结果相矛盾,后者通常倾向于长轴模型。我们还发现了人马座的K巨星成员,它们比以前的研究更缺乏金属([Fe/H]=-1.7 +/-0.3 dex)。这表明人马座流的金属丰度分布比以前认为的要广泛得多。我们还提供了在我们的样本中发现的五颗碳星的数据。
2012-02-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Hydrogen isotope exchanges between water and methanol in interstellar ices
热核中气相分子的氘分馏被认为反映了星际冰的组成。然而,甲醇的氘化是一个主要的难题,因为同位素比值[CH 2DOH]/[CH 3 OD],这是预测为3的标准颗粒化学模型,是大得多(~20)在低质量的热corino和显着较低(~1)在高质量的热核。甲醇氘化在低质量和大质量原恒星之间的二分法目前还不清楚。在这项研究中,我们报告了一个简化的速率方程模型的氘化学发生在冰地幔的星际颗粒。我们分别以IRAS 16293-2422和Orion~KL致密岭为原型,将该模型应用于热Corino和热核的化学反应。化学是基于在低温下的统计初始氘化,随后是热氢/氘(H/D)交换水和甲醇之间发生的预热阶段。交换动力学被纳入使用实验室数据。发现[CH 2DOH]/[CH 3 OD]比与水的D/H比成反比,这是由于甲醇和水的羟基(-OH)官能团之间的H/D交换平衡。我们的模型能够重现观测到的[CH 2DOH]/[CH 3 OD]比值,前提是IRAS 16293-2422中水冰[HDO]/[H2O]的原始分馏约为2%,Orion~KL中约为0.6%。我们的结论是,在热的核心测量的分子D/H比可能不代表原来的地幔,因为可交换的氘原子的分子可以与水冰在升温阶段的平衡。
2015-11-03 astro-ph.SR
Probing the initial conditions of high-mass star formation -- IV. Gas dynamics and NH$_2$D chemistry in high-mass precluster and protocluster clumps
恒星形成的初始阶段是一个复杂的区域研究,因为它的密度高,温度低。在这样的条件下,许多分子通过冻结在尘埃颗粒上而从气相中耗尽。然而,氘代物质可以保持气态,因此是理想的示踪剂。我们调查的气体动力学和NH $_2$ D化学在8个大规模的前/原团簇块。我们分别用PdBI和VLA给出了8个团簇的NH $_2$ D 1 $_{11}$-1 $_{01}$(85.926 GHz)、NH $_3$(1,1)和(2,2)观测结果。结果表明,氘分馏与动力学温度之间的分布在$T_{\rm kin}=16.1$ K附近有一个数密度峰,NH-$_2$-D核主要位于13.0 ~ 22.0 K之间。我们检测到七个极高的氘分馏的$1.0 \leqslant D_{\rm frac} \leqslant 1.41$的情况。我们发现,NH $_2$ D发射似乎并不完全符合尘埃连续或NH $_3$峰的位置,但往往围绕恒星形成的活动区。这表明NH $_{2}$ D已经被中心的年轻恒星天体(YSO)由于加热而破坏。检测到的NH $_2$ D线非常窄,中值宽度为$\rm 0.98\pm0.02 km/s$。被提取出来的NH $_2$ D核心是引力束缚的($α_{\rm vir} < 1$),可能是星前或无星的,并且可能形成中等质量或高质量的恒星。用NH $_3$(1,1)作为动力学示踪剂,我们发现了非常复杂的动力学运动,它可…
2020-05-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
The deuterium fractionation of NH$_3$ in massive star-forming regions
该研究通过比较12个晚期大质量恒星形成区中ortho-NH$_2$D与NH$_3$的空间分布,分析NH$_3$氘分馏特征,发现部分源中其随转动温度升高下降,且分馏最高区与NH$_3$峰值偏移,为恒星形成环境条件研究提供数据支撑。
2024-11-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
Mapping deuterated methanol toward L1544: I. Deuterium fraction and comparison with modeling
星前核氘的研究对于了解恒星形成过程中的物理和化学初始条件具有重要意义。特别是,对甲醇和氘代甲醇的星前核心的观测,仅形成于尘埃颗粒的表面上,可以提供有用的见解在低温下的表面过程。在这里,我们分析地图的CO,甲醇,甲醛和他们的氘同位素对一个著名的前恒星核心。这项研究使我们能够测试当前的气体粉尘化学模型。在IRAM 30米望远镜上对原型前星核L1544进行了CH $_3$ OH、CH $_2$ DOH、H $_2$ CO、H $_2\,^{13}$ CO、HDCO、D $_2$ CO和C $^{17}$ O的单碟观测。我们分析了它们的柱密度,分布,并将这些观测结果与气体颗粒化学模型进行了比较。甲醇的最大氘分数为[CH $_2$ DOH]/[CH $_3$ OH] $\sim$ 0.08 $\pm$ 0.02,而在粉尘峰处测量的甲醛氘分数为[HDCO]/[H $_2$ CO] $\sim$ 0.03 $\pm$ 0.02,[D $_2$ CO]/[H $_2$ CO] $\sim$ 0.04 $\pm$ 0.03和[D $_2$ CO]/[HDCO] $\sim$ 1.2 $\pm$ 0.3。观测结果与模型的预测有很大的不同,在大多数情况下,发现10倍和100倍之间的差异。但很明显,为了在尘埃颗粒表面有效地产生甲醇,必须打开H原子的量子隧道扩散。目前采用的甲醇反应脱附效率似乎被高估了和/或…
2018-08-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
A review on substellar objects beyond the deuterium burning mass limit: planets, brown dwarfs or what?
“自由漂浮、不燃烧氘的亚恒星物体”是在非常年轻的疏散星团和星协中发现的几个木星质量的孤立物体,靠近年轻的移动集团和太阳。它们既不是褐矮星也不是行星。我回顾了它们的命名,发现历史,检测地点,形成机制和未来的研究方向。大多数自由漂浮、不燃烧氘的亚恒星天体与低质量恒星和褐矮星有着相同的形成机制,但仍有一些需要注意的地方,例如不透明度质量极限的值,这是一个孤立天体通过湍流碎片从云中形成的最小质量。迄今为止发现的质量最小的自由漂浮亚恒星物体的质量约为0.004 Msol,但目前和未来的调查应该旨在打破这一记录。为此,我们可能需要LSST,Euclid和WFIRST。
2018-08-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stratified NH and ND emission in the prestellar core 16293E in L1689N
在星前冷核和年轻原恒星周围的包层中通常发现氘的高度分馏。由于氘化学给化学模型带来了很强的限制,因此常被用来推断地核历史或分子形成途径。虽然有大量的观测资料是关于星际氘稳定分子,相对较少的氢化物自由基的氘化所知,因为它们的基本旋转跃迁是在高频率,大气中大多是不透明的。氮氢化物自由基是氮化学中的重要物种,因为它们被认为与氨的形成有关。观察表明氨是强氘代的,[NH 2D]/[NH3]约为10%。模型预测类似的高[ND]/[NH]比率,但到目前为止,只有一个观测确定这个比率是可用的,对原恒星IRAS 16293 -2422的信封。为了测试模型的预测,我们在这里的目的是确定[ND]/[NH]在一个密集的,无星的核心。我们观察了NH和ND在16293 E与Herschel空间天文台上的HIFI光谱仪作为CHESS保证时间键计划的一部分,并推导出这两个物种的丰度使用非LTE非本地辐射转移模型。NH和ND都在源中被检测到,ND在发射中,NH在吸收中对冷尘埃发射产生的连续谱。然而,我们的模型表明,ND发射和NH吸收来自云的不同层,进一步证明了它们的不同速度。在核心的中心区域,我们可以将[ND]/[NH]比的下限设定为~ 2%。这一估计与最近的氮化学纯气相模型是一致的
2015-12-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
New extended deuterium fractionation model: assessment at dense ISM conditions and sensitivity analysis
对氘代物质的观测有助于探测天体物理环境的温度、电离水平、演化阶段、化学和热历史。分析ALMA和其他新望远镜的数据需要一个精心制作的氘分馏模型。本文介绍了一个公开可用的具有多氘物种的化学网络以及一组扩展的、最新的气相和表面反应。为了测试这个网络,我们模拟了不同星际源中的氘分馏。两种情况下的初始丰度被认为是:i)原子除了H2和HD,和ii)分子从星前核心。我们重现所观察到的D/H比的许多氘代分子,并排序的物种,根据其对温度梯度和初始丰度的敏感性。我们发现许多在10 K下产生的多氘物种在温度$\la 100$ K下保持增强的D/H比。我们研究了最近更新的反应速率如何影响计算的D/H比,并进行了详细的灵敏度分析的不确定性的气相反应速率在网络中。我们发现,在暗云环境中的不确定性一般低于温暖的IRDC和不确定性增加的分子和D-原子的数量的大小。一组最有问题的反应。我们列出了预测在低质量和高质量恒星形成区丰富的可能观测到的氘代物种。
2013-06-04 astro-ph.SR
L483: Warm Carbon-Chain Chemistry Source Harboring Hot Corino Activity
0类原恒星L483在1.2毫米波段的亚弧秒分辨率下被观测到。CS谱线描绘了一个下降旋转包络,而CS、SO、HNCO、NH $_2$ CHO和HCOOCH $_3$谱线则观测到一个非常紧凑的速度宽度很宽的分量。虽然这个源被认为是1000 au尺度的暖碳链化学(WCCC)候选源,但在原恒星附近检测到了热可丽子的复杂有机分子特征,如NH $_2$ CHO和HCOOCH $_3$。因此,在L483中可以看到热的可里诺化学和WCCC。虽然这样一个混合的化学字符源已被确认为一个中间源在以前的单碟观测,我们在这里报告的第一个空间分辨检测。一个简单的弹道模型粗略地解释了坠落旋转包层的运动学结构,原恒星质量为0.1- 0.2 $M_\odot$,离心障半径(离心半径的一半)为30- 200 au,假设倾角为80 \degr \(正面为0 \degr \)。在上述分子中观察到的宽线发射最有可能来自离心屏障内的盘组分。因此,在离心屏障周围可以看到剧烈的化学变化。
2017-03-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Cold Deuterium Fractionation in the Nearest Planet-Forming Disk
本文利用ALMA对TW Hya盘的DCO$^+$和DCN进行高分辨率观测与激发分析,发现二者源于20–30 K的行星形成中平面,并提示40 au内气相C/O升高。
2023-01-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Extended emission of D2H+ in a prestellar core
背景:近年来,H2 D+和D2 H+分子作为冷的和贫化的致密分子云核的探针受到了极大的关注。这些离子是分子氘分馏的基础,这是在恒星形成区域观察到的一个共同特征。H2 D+现在被常规地观察到,但是寻找其同位素体D2 H+仍然是困难的,因为其基对位跃迁的频率很高(692 GHz)。目的:我们观察了冷星前核中H2 D+和D2 H+的分子跃迁,以表征氘化学的根源。研究方法:由于APEX望远镜上灵敏的多像素CHAMP+接收器满足了所需的优良天气条件,我们不仅成功地探测到位于L1688云中的H-MM 1星前核中的D2 H+,而且还获得了有关其发射空间范围的信息。我们还在同一来源中检测到372 GHz的H2 D+。我们使用非LTE辐射转移代码和最先进的自旋相关化学模型分析这些检测。结果:这是首次在太空中安全检测到D2 H+。此外,发射在CHAMP+阵列的几个像素上延伸,即在至少40“的尺度上,对应于~ 4800 AU。我们推导出列密度的顺序为1 E12 - 1 E13 cm-2的LTE近似中的两个分子取决于假设的温度,和高达两个数量级更高的基础上的非LTE分析。结论:我们的模型表明,在核心中心的CO消耗水平必须非常高(>10,甚至>100,如果核心的温度约为10 K),与其他核心中直接测量的CO消耗水平相矛盾。观察H2 D+空间分布和直接测量H-MM 1中的CO消耗对于确认目前研究氘基础的化学模…
2010-09-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
An ALMA survey of DCN/H$^{13}$CN and DCO$^+$/H$^{13}$CO$^+$ in protoplanetary disks
分子的氘富集对其形成环境敏感。因此,限制原行星盘中氘化学的模式对于探索物质在恒星和行星形成的各个阶段是如何继承或再加工的是有用的。我们提出ALMA观测在$\sim0.6"$分辨率的DCO $^+$,H $^{13}$ CO $^+$,DCN,和H $^{13}$ CN在完整的磁盘围绕金牛座T星AS 209和IM Lup,过渡磁盘围绕金牛座T星V4046 Sgr和LkCa 15,和完整的磁盘围绕赫比格Ae星MWC 480和HD 163296。我们还提出了ALMA观测HCN在IM Lup磁盘。在所有磁盘中检测到DCN、DCO $^+$和H $^{13}$ CO $^+$,在除IM Lup磁盘外的所有磁盘中检测到H $^{13}$ CN。我们发现有效的氘分馏的样品,估计磁盘平均DCO $^+$ /HCO $^+$和DCN/HCN丰度比范围从$\sim0.02-0.06$和$\sim0.005-0.08$,分别,这是与其他ISM环境中报告的值。DCN和DCO $^+$的相对分布在磁盘之间变化,这表明可能需要多个形成途径来解释不同的发射形态。此外,在H $^{13}$ CO $^+$和DCO $^+$发射中观察到的间隙和环提供了新的证据,表明DCO $^+$与中平面CO雪线的位置具有复杂的关系。
2017-02-10 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemistry and Isotope Ratios of Substellar Atmospheres in the $β$ Pictoris Young Moving Group and Vicinity
Yale University(耶鲁大学);California Institute of Technology(加州理工学院);University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);Leiden University(莱顿大学)
通过 CRIRES+ 光谱对 β Pic 年轻移动群中行星质量伴星 2MASS J0249-0557 c 和两颗基准褐矮星进行大气反演,得到 C/O、金属丰度和 $^{12}$CO/$^{13}$CO 比值,支持其通过类似恒星的重力坍缩形成。
2026-06-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gas phase Elemental abundances in Molecular cloudS (GEMS). IX. Deuterated compounds of H2S in starless cores
本文首次利用GEMS项目IRAM 30m数据研究了19个无星核中H2S的氘代化合物,发现其氘化程度与温度呈反比且与Class 0相似,揭示了不同分子固相与气相氘化路径及化学脱附机制的差异。
2023-09-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemistry of the High-Mass Protostellar Molecular Clump IRAS 16562-3959
我们目前的分子线观测的高质量分子团IRAS 16562 $-$ 3959在3毫米使用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)在1。$\!\!^{\prime\prime}$ 7角分辨率($0.014$ pc空间分辨率)。这个星团是活跃吸积的高质量年轻恒星天体(HMYSO)G345.4938+01.4677的所在地,与超致密的HII区域有关。我们确定和分析22种分子(包括34种异构体)的发射线,并将它们分为两组,这取决于它们在团块内的空间分布。其中一组收集冲击示踪剂(例如,SiO、SO、HNCO)和尘粒中形成的物质,如甲醇(CH $_3$ OH)、乙烯酮或乙烯酮(H $_2$ CCO)和乙醛(CH $_3$ CHO)。第二组收集类似于尘埃连续发射形态的物质,主要在气相中形成,如碳氢化合物(CCH、c-C $_3$ H $_2$、CH $_3$ CCH)、氰基多炔(HC $_3$ N和HC $_5$ N)和氰化物(HCN和CH $_3$ C $_3$ N)。CH $_3$ OH、丙腈(CH $_3$ CH $_2$ CN)和甲氧基甲烷(CH $_3$ OCH $_3$)等复杂有机分子(COM)的发射来自与HMYSO相关的热分子核($T\gtrsim100$ K)附近的气体。其他的COM,如丙炔(CH $_3$ CCH)、丙烯腈(CH $_2$ CHCN)和乙醛,似乎更好地跟踪温暖的($T…
2018-05-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Interstellar ices as witnesses of star formation: selective deuteration of water and organic molecules unveiled
对恒星形成环境的观测显示,某些氘代星际分子的丰度明显大于宇宙D/H比10-5。可能的原因是粮食表面化学。然而,有机分子和水,这两种冰的成分,并不享有相同的氘。例如,氘代甲醛在彗星和恒星形成区非常丰富,而氘代水很少。在这篇文章中,我们解释了这种选择性氘化以下冰的形成(使用速率方程方法)在半透明的云,以及他们的演变,云崩溃,形成一颗恒星。冰开始于气相CO和O在尘埃颗粒上的沉积。虽然氧与原子(H或D)或分子(H2)反应产生H2O(HDO),但CO仅与原子(H和D)反应形成H2 CO(HDCO,D2CO)。因此,甲醛的氘代反应对气体D/H比敏感,因为云经历引力坍缩,而水的氘代反应强烈地依赖于冰形成时的尘埃温度。这些结果很好地再现了在彗星和恒星形成区中观察到的甲醛的氘分馏,并且可以解释在这些环境中观察到的水的氘分馏的广泛存在。
2011-10-04 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
An Unbiased Spectral Line Survey toward R CrA IRS7B in the 345 GHz Window with ASTE
我们用ASTE 10 m望远镜在332 - 364 GHz波段对一颗0类或0/I类过渡阶段的低质量原恒星R CrA IRS 7 B进行了谱线测量。我们还在450 GHz频段进行了一些补充观测。在332 - 364 GHz区域总共鉴定了16种分子物种。CN和CCH的强发射线观察到,而复杂的有机分子和长碳链分子,这是热corino和暖碳链化学(WCCC)源的特性,分别没有检测到。CH 3OH的旋转温度估计为31 K,这明显低于原型热Corino IRAS 16293-2422的旋转温度(~85 K)。CCH和H_2CO的氘分馏比分别为0.038和0.050,远低于热Corino中的氘分馏比。这些结果表明在R CrA IRS 7 B中存在弱的热corino活性。另一方面,与碳链相关的分子,CCH和c-C3 H2,被发现是丰富的。然而,这种来源不能归类为WCCC来源,因为没有检测到长碳链分子。如果WCCC和热可里诺化学代表了低质量0级源化学成分的两个极端,那么R CrA IRS 7 B将是具有这两种化学特征的混合物。来自附近赫比格Ae恒星R CrA的紫外线辐射也可能影响其化学成分。目前的线调查表明,在低质量恒星形成区进一步的化学多样性。
2011-10-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Very Large Array Ammonia Observations of the HH 111/HH 121 Protostellar System: a Detection of a New Source With a Peculiar Chemistry
本文介绍了甚大阵NH $_{3}$ $(J,K)=(1,1)$和$(2,2)$对HH 111/HH 121原恒星系统的观测结果。HH 111拥有壮观的准直光学喷流,是最着名的赫比格-哈罗天体之一。我们报告了在两个时期的氨观测中,在HH 111/HH 121附近探测到一个新的源(NH $_{3}-$ S)($\sim$距离HH 111喷流源0.03 pc)。这是首次在一个以前已被连续谱和谱线干涉测量观测完全覆盖的区域探测到这一辐射源。我们研究了HH 111和新发现的NH $_{3}-$ S的运动学和物理性质。我们还使用詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜获得的HCO $^{+}$和HCN $(J=4-3)$数据以及阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列$^{13}$ CO、$^{12}$ CO和C $^{18}$ O $(J=2-1)$、N $_2$ D $^{+}$ $(J=3-2)$和$^{13}$ CS $(J=5-4)$数据来深入了解NH $_{3}-$ S的性质。NH $_3-$ S的化学结构显示了“选择性冻结”的证据,这是致密冷核的固有特性。NH $_3-$ S的内部显示出亚音速非热速度色散,表明一个“相干核心”,而它们在射流的方向上增加。档案近远红外数据显示,没有任何迹象表明在NH $_3-$ S嵌入源。NH $_3-$ S的性质和它在红外暗云中的位置表明,它是一个无星的核心,位于由赫…
2017-10-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
FAUST VII. Detection of A Hot Corino in the Prototypical Warm Carbon-Chain Chemistry Source IRAS 15398-3359
基于FAUST项目对IRAS 15398-3359的高分辨率观测,探测到CH$_3$OH等分子谱线,证实该源在小尺度具热星云化学、大尺度具暖碳链化学的混合特性,并探讨了热星云活动起源。
2023-03-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Inventories of Rich Carbon-Chain Chemistry in Prestellar and Starless Cores in the Perseus Molecular Cloud
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);National Radio Astronomy Observatory(美国国家射电天文台);RIKEN Cluster for Pioneering Research(理化学研究所先导研究集群);Steward Observatory, University of Arizona(亚利桑那大学斯图尔德天文台);Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA(天体生物学中心,西班牙科学研究中心-国家航空航天技术研究所)
本研究通过耶韦斯40米望远镜观测英仙座15个原恒星核与无恒星核,探测到多种碳链分子及同位素体,揭示其碳链化学丰富性,为研究碳链储库的演化及后续对行星系统的贡献提供了依据。
2026-09-21 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Gas phase Elemental abundances in Molecular cloudS (GEMS) VI. A sulphur journey across star-forming regions: study of thioformaldehyde emission
在IRAM 30米大型项目GEMS的背景下,我们提出了一个研究的硫甲醛在几个无星核心位于金牛座,英仙座和猎户座的恒星形成的灯丝。我们调查的环境条件的影响,这些分子的丰度在核心,和时间演变的效果。我们用辐射转移程序RADEX模拟了H2 CS、HDCS和D2CS的观测谱线。我们还使用化学代码Nautilus来模拟这些物种的进化,这取决于无星核心的特征。我们推导出柱密度和丰度的所有核心。我们还推导出氘分馏比,Dfrac,以确定和比较每个恒星形成区的不同部分之间的演化阶段。我们的研究结果表明,金牛座的B213灯丝的北部地区比南部更进化,而英仙座的东北部地区比西南部地区的演化阶段更早。模型结果还表明,Dfrac的宇宙射线电离率下降,而密度和硫耗尽的程度增加。特别是,我们只再现的意见时,在无星核心的初始硫丰度至少比太阳元素硫丰度低一个数量级。HDCS/H2 CS和D2CS/H2 CS随时间的逐渐增加使得这些比率成为推导无星核的化学演化阶段的有力工具。然而,它们不能用于推导这些区域的温度,因为这两个比率在两个不同的温度范围(7-11 K和15-19 K)呈现类似的演变。在化学方面,(氘代)硫代甲醛主要通过气相反应(双置换和中性-中性置换反应)形成,而表面化学作为破坏机制发挥着重要作用。
2022-04-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical compositions in the vicinity of protostars in Ophiuchus
我们分析了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)周期4波段6数据对两个年轻的恒星对象(YSO),Oph-emb 5和Oph-emb 9,在蛇夫座恒星形成区域。YSO Oph-emb 5位于一个相对静止的区域,而Oph-emb 9则被附近一颗明亮的赫比格Be星照射。已从两种来源中检测到来自$cyclic$ -C $_{3}$ H $_{2}$($c$ -C $_{3}$ H $_{2}$)、H $_{2}$ CO、CH $_{3}$ OH、$^{13}$ CO、C $^{18}$ O和DCO $^{+}$的分子系,而DCN仅在Oph-emb 9中检测到。在Oph-emb 5周围,相对于IR源,$c$ -C $_{3}$ H $_{2}$在西侧增强,而H $_{2}$ CO和CH $_{3}$ OH在东侧丰富。在Oph-emb 9的视场中,$c$ -C $_{3}$ H $_{2}$谱线的0阶矩图在视场的东边缘显示出一个峰值,该峰值被赫比格Be星照射。CH $_{3}$ OH和H $_{2}$ CO的0阶矩图显示了离亮星较远的峰。我们推导出在每个YSO附近的$c$ -C $_{3}$ H $_{2}$和CH $_{3}$ OH的峰位置处的$N$($c$-C $_{3}$ H $_{2}$)/ $N$(CH $_{3}$ OH)柱密度比,其基于它们的矩0图来识别。在Oph-emb 9中…
2021-10-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Hunting pre-stellar cores with APEX: overview
European Southern Observatory(欧洲南方天文台);University of Helsinki(赫尔辛基大学);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);Univ. Rennes, CNRS, IPR (Institut de Physique de Rennes) – UMR 6251(雷恩大学、法国国家科学研究中心、雷恩物理研究所(UMR 6251));Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学)
本文利用Herschel档案数据筛选高密度无星核,并通过APEX的N₂H⁺和N₂D⁺谱线观测,无偏地识别出33个邻近前恒星核,为研究恒星与行星形成的初始条件提供了统计显著的样本。
2025-08-31 astro-ph.GA astro-ph.SR
JWST Observations of Photo-dissociation Regions. II. Aliphatic/Aromatic Carbonaceous Dust, Ices, and Gas Phase Spectral Line Inventory
本文利用JWST高空间分辨率光谱数据,对马头星云和NGC 7023西北纤维状结构中的光解离区进行成图,系统清点尘埃、冰和气体谱线,并揭示芳香族碳质物种被光致蒸发流夹带进入H II区、脂肪族键在强紫外场中被完全去除以及脂肪族氘取代效率高于芳香族等关键结果。
2025-06-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Hydrogenation at low temperatures does not always lead to saturation: the case of HNCO
上下文人们普遍认为,氢化反应在寒冷、致密的分子核中的颗粒表面上占主导地位,使冰帽中的分子饱和。目的。研究了固相异氰酸与氢原子的低温反应性,旨在阐明其反应网络。方法.傅里叶变换红外光谱和质谱法被用来跟踪纯HNCO冰在轰击过程中与H原子的演变。多层和单层制度进行了研究。结果HNCO的氢化不产生可检测量的甲酰胺(NH2CHO)作为主要产物。使用氘的实验表明,固体HNCO的氘化迅速发生,可能是通过循环反应途径再生HNCO。在这些反应循环期间的化学解吸导致HNCO从表面损失。结论. HNCO不太可能形成大量的NH2CHO。然而,在致密区域,HNCO的氘化将发生。HNCO和DNCO将被引入气相中,即使在低温下,作为化学解吸的结果。
2015-02-11 astro-ph.SR physics.chem-ph
The first interferometric measurements of NH$_2$D/NH$_3$ ratio in hot corinos
氮在恒星和行星形成过程中的化学演化仍然没有完全了解。氨(NH $_3$)是理解恒星形成云分子演化和氮同位素分馏的关键物质。本文利用Karl G. Jansky甚大阵列(VLA)我们在空间上解决了二进制(以下4A 1和4A 2),并检测到紧凑的发射NH $_3$过渡与高激发能($\gtrsim$ 100 K)从附近的原恒星,表明NH $_3$冰升华在内部热区域。NH $_3$柱密度估计为$\sim 10^{17}-10^{18}$ cm $^{-2}$。我们还检测到两个NH $_2$ D转换,使我们能够限制氨的氘分馏。4A 1和4A 2中的NH $_2$ D/NH $_3$比率与$\sim 0.3-1$一样高。与文献中的天体化学模型比较,NH $_2$ D/NH $_3$的高比值表明NH $_3$冰的形成主要开始于体冰形成完成后的星前阶段,恒星形成云中的初始氮库可能是原子氮(或N原子),而不是含氮物质如N $_2$和NH $_3$ . IRAS 4A核的物理性质的影响进行了讨论。
2022-10-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR