The XMM-Newton view of the yellow hypergiant IRC +10420 and its surroundings
在可能过渡到沃尔夫-拉叶阶段的大质量恒星中，IRC +10420可能是最神秘的恒星之一。它属于黄超巨星的范畴，其特征是相当高的质量损失事件。尽管IRC +10420受益于多个波长域的许多观测，但它从未成为X射线天文台的目标。我们在这里报告的第一个专门观察IRC +10420的X射线，使用XMM-牛顿卫星。即使目标没有被探测到，我们也推导出了X射线通量的上限，其数量级为1- 3 10^-14 erg cm^-2 s^-1（在0.3 keV到10.0 keV之间），并且我们在可能适用于这类天体的发射模型的框架内讨论了IRC +10420的情况。使用XMM-牛顿上的光学/紫外监测器，我们给出了IRC +10420在紫外域（1800和2250 A之间，以及2050和2450 A之间）的通量密度的第一个上限。最后，我们还报告了在这一领域的10个X射线和7个紫外点源的检测，我们简要地讨论了它们的性质和潜在的对应物在较长的波长。
2014-01-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
AKARI/IRC observations of heavily obscured oxygen-rich AGB and post-AGB stars
我们目前AKARI/IRC的观测样本的6个极红的IRAS源，其中三个是可变的OH/IR星，其余的是早期后AGB星。OH/IR星显示出一个红色的连续谱，具有预期的10微米强硅酸盐吸收特征，而后AGB星显示出一个更红的连续谱，伴随着一个非常弱的硅酸盐吸收。我们用DUSTY模拟了光谱能量分布。对于OH/IR星来说，可以用几乎纯的硅酸盐尘埃获得合理的拟合，而后AGB星需要硅酸盐和富碳尘埃的混合物。我们假设，在后者的对象的内部尘埃壳是富碳，而外壳仍然是富氧。
2009-10-07 astro-ph.SR
A spectral line survey of IRC +10216 between 13.3 and 18.5 GHz
利用灵敏度小于7 mK的上海天马65米射电望远镜（TMRT-65 m）对IRC +10216在13.3 ~ 18.5GHz之间进行了谱线测量。共检测到12种不同分子和自由基的35条谱线。除SiS外，检测到的分子均为碳链分子，包括HC 3 N、HC 5 N、HC 7 N、HC 9 N、C6 H、C6 H-、C8 H、SiC 2、SiC 4、c-C3 H2和l-C5 H。富碳分子的存在与IRC +10216作为富碳AGB星的身份一致。通过假设局部热力学平衡和均匀条件，导出了所观察到的物种的激发温度和柱密度。
2017-12-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Four Decades of IRC +10216: Evolution of a Carbon Rich Dust Shell Resolved at 10 microns with MMT Adaptive Optics and MIRAC4
演化出的富含碳的AGB恒星IRC +10216（CW Leo）是太阳系外最明亮的中红外光源，也是最接近演化恒星失去质量的例子之一。它在近红外波段的小尺度上具有复杂多变的星周结构，而中红外波段的干涉测量则揭示了一个动态尘埃形成区。我们已经获得了IRC +10216在6.5m MMT的N波段（~8-13微米）的衍射极限成像和棱镜光谱。这些新的观测结果表明，在过去的二十年里，IRC +10216周围的尘埃壳层发生了变化，这可以通过在11微米处的SiC光谱特征的表观形状的变化和在13微米处的连续体的减少来说明。正如预期的那样，我们的衍射有限的空间信息显示了一个扩展的拱星包络。我们还证明，灰尘信封似乎是约30%的SiC功能的波长，可能是由于增加SiC的不透明度。物体的去卷积FWHM从波长< 10微米的0.43”（~56 AU）增加到11.8微米处的0.58”（~75 AU），然后在12.7微米处减小到0.5”（~65 AU）。我们对IRC +10216大小的估计使我们能够将过去12.5年光谱的变化与尘埃拱星包层以12-17公里/秒的速度演化联系起来。
2011-11-20 astro-ph.IM astro-ph.SR
Carbon chemistry in IRC+10216: Infrared detection of diacetylene
我们提出的检测C4 H2的富C AGB星IRC+10216的包络线的基础上进行的高光谱分辨率中红外观测与德州Echelon-cross-Echelle光谱仪（TEXES）安装在红外望远镜设施（IRTF）。所获得的光谱包含24个高于检测限的窄吸收特征，其被识别为振转C4 H2带nu 6 + nu 8（sigma_u^+）的线。通过振转图对这些谱线的分析表明，C4 H2的柱密度为2.4（1.5）E+16 cm^（-2）。二乙炔分布在两个激发群体占总柱密度的20%和80%，旋转温度分别为47（7）和420（120）K。这种双重旋转温度表明，吸收气体位于距离恒星约0.4”~ 20 R * 以外，从约10”~ 500 R * 向外有明显的冷贡献。这个外壳与已知的氰基乙炔和碳链形成的地方相匹配，这是由于银河系离解辐射场对来自包层内层的中性气体的作用。
2017-11-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Gas phase atomic metals in the circumstellar envelope of IRC+10216
我们报告了在AGB碳星IRC+10216的拱星包层中寻找气相原子金属的结果。搜索是使用高分辨率（R=50000）光学吸收光谱的背景恒星，探测信封上的视线35”从中心。我们在包封中检测到的金属物质包括NaI、KI、CaI、CaII、CrI和FeI，上限为AlI、MnI、TiI、TiII和SrII。观测结果用于确定气相中的金属丰度和颗粒上的冷凝。金属损耗的范围从Na的5倍到Ca的300倍，与星际云的损耗模式有些相似。我们的研究结果直接限制了金属在富含碳的拱星信封和固体和气相金属的混合返回的恒星ISM的冷凝效率。我们观察到的未凝聚金属原子的丰度通常大于信封中检测到的含金属分子的丰度。因此，金属原子是气相中的主要金属物质，并且可能在金属化学中起关键作用。
2010-02-18 astro-ph.SR
Water in IRC+10216: a genuine formation process by shock-induced chemistry in the inner wind
在极端碳星IRC+10216的风中存在水已经被赫歇尔望远镜证实。高J H2O谱线被探测到的区域靠近恒星半径r \geq 15 R \ast。目的：我们研究了IRC+10216内部层中的水和相关分子的形成，在那里灰尘也会形成并加速风。方法：我们描述的分子形成的化学动力学网络，涉及碳和氧为基础的分子。然后，我们将这个网络的物理条件有关的灰尘形成区的经验之间的1和5 R \ast的脉动驱动的冲击通过。我们解决了一个系统的刚性，耦合，普通和微分方程。结果：成尘区存在非平衡化学。H2O在光球层上方快速形成，这是由热激波后气体中CO的热碎裂引起的羟基OH的合成。导出的5 R \ast处H2的丰度为1.4 \times 10-7，这与Herschel观测值非常吻合。无论恒星的C/O比如何，水的非平衡形成过程都是活跃的，因此，在渐近巨星分支上的所有恒星的风加速区都应该存在H2O。
2010-12-22 astro-ph.SR
The growth of carbon chains in IRC+10216 mapped with ALMA
线性碳链在各种类型的天文分子源中很常见。可能的形成机制包括自下而上和自上而下两种途径。我们对C星包层IRC+10216中碳链的形成进行了综合观测和建模研究，其中紫外光子诱导的乙炔和氰化氢聚合可以驱动线性碳链的形成。我们用ALMA方法绘制了碳氢自由基C_2H、C_4H和C_6H以及含CN的CN、C_3N、HC_3 N和HC_5 N的3 mm转动谱线的发射图，其角分辨率为1”。所有这些物质的空间分布都是一个中空的，5-10”宽的球形壳，位于距离恒星10-20”的半径处，在恒星附近没有明显的辐射。我们的观察将碳链的宽壳分解为1-2”宽且不完全同心的较薄的子壳，表明质量损失过程是不连续的且不完全各向同性。映射的物种的径向分布揭示了细微的差异：而碳氢化合物自由基具有非常相似的径向分布，含CN的物种表现出更多样化的分布，与HC 3 N出现在较早的扩张和自由基CN扩展晚于其他物种。所观察到的形态可以合理化的化学模型，其中多炔的生长主要是由快速气相化学反应的C2 H和C4 H自由基与不饱和烃，而氰基多炔主要是由多炔在气相反应中与CN和C3 N自由基。
2017-02-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Ionized carbon around IRC +10216
渐近巨星分支（AGB）恒星在其演化的后期阶段失去质量时，在其外壳中产生了丰富的分子库存。这些分子无法在星际空间的条件下生存，在那里它们暴露在星际辐射场的紫外光子中。因此，子分子是注入太空的分子，预计这些分子的光环将存在于冷演化的恒星周围。除了H2外，包层中最丰富的分子是CO，它分解成C，C在恒星周围的光环中迅速电离，该光环相对于星际辐射场来说是光学薄的。我们开发的电离碳晕的大小和柱密度的详细研究，附近的恒星IRC +10216的具体预测。我们将这些模型与使用SOFIA和Herschel的[C II] 157.7微米远红外精细结构线的观测结果进行了比较。向恒星的明亮发射和扩展[C II]的上限的组合与任何标准模型都不一致。朝向恒星的[C II]的存在需要外流内部的一些解离和电离，可能是由于一颗热伴星。扩展[C II]发射的缺乏需要从CO光解的子产物在外壳中保持冷。朝向恒星的[C II]分布是不对称的，由于寒冷的外层包层，吸收发生了蓝移。
2021-12-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
HST Images Reveal Dramatic Changes in the Core of IRC+10216
IRC+10216是最近的碳星，质量损失率非常高。间接的观测证据已经暗示了双星伴星的存在，例如其星云的双极形态和星周物质的螺旋状图案;然而，到目前为止，还没有发现伴星。我们检查了IRC+10216的哈勃太空望远镜档案图像，发现2011年拍摄的图像与早期拍摄的图像相比，其最内部区域发生了巨大变化。2011年，散射光更加分散。经过自行修正后，2011年的最亮峰接近于前几个纪元的主峰，但并不重合。一个较暗的点状物体在距离这个最亮的峰值约0.5角秒处被发现。我们认为，IRC+10216核心的这些变化是由星周尘埃的消散引起的，正如从卡特琳娜测光测量中提取的光变曲线中的增亮趋势所示。我们初步确定2011年最亮的峰值是IRC+10216的主星，而较暗的点状源是伴星。早期未探测到伴星候选者的原因尚不确定。这些识别需要在未来通过以高分辨率监测IRC+10216的核心来验证。
2015-04-05 astro-ph.SR
An Interferometric Spectral-line Survey of IRC+10216 in the 345 GHz Band
我们报告的谱线调查的极端碳星IRC+10216之间进行了293.9和354.8 GHz的亚毫米阵列。共检测到442条线路，首次超过200条; 149条未分配。获得每条线的角分辨率为~3”的地图。探测到大量新的窄谱线，其膨胀速度约为4 km/s（即约为终极速度的30%）。其中大部分是由于振动激发态内的旋转跃迁，从高于v=0，J=0基态的能级发射，激发能为1000-3000 K。这些谱线的辐射似乎集中在恒星上，角度范围<1”。我们使用在几个分子中检测到的多个跃迁来推导IRC+10216的内部包络中的物理条件。
2010-12-27 astro-ph.SR
The widespread occurence of water vapor in the circumstellar envelopes of carbon-rich AGB stars: first results from a survey with Herschel/HIFI
我们报告的初步调查结果的水蒸气在8个C星的样本与大的中红外连续通量：V384 Per，CIT 6，V Hya，Y CVn，IRAS 15194-5115，V Cyg，S Cep和IRC+40540。这项调查是使用赫歇尔空间天文台上的HIFI仪器进行的，需要观测邻水和对位水的最低跃迁：分别为556.936 GHz 1（10）-1（01）和1113.343 GHz 1（11）-0（00）跃迁。在所有八颗目标恒星中都明确地检测到了水蒸气。在这次调查之前，IRC+10216是唯一一颗富含碳的AGB恒星，在这种情况下，使用亚毫米波天文卫星（SWAS）发现了热水排放。我们的研究结果表明，IRC+10216并不罕见，除了它接近地球导致了一个大的线通量，可检测SWAS。水的谱线宽度通常与CO旋转谱线的宽度相似，这与柯伊伯带类似物的蒸发（Ford & Neufeld 2001）是富碳AGB星中水蒸气的一般解释不同。在我们的样本中，综合水线通量与6.3微米连续通量的比率（一个衡量水流出率的比率）和恒星的总质量损失率之间没有明显的相关性。
2010-12-15 astro-ph.SR
A $λ$ 3 mm line survey towards the circumstellar envelope of the carbon-rich AGB star IRC+10216 (CW Leo)
本研究对富碳AGB星IRC+10216开展λ 3毫米无偏谱线巡测，新发现1条分子发射线，推导了19种分子的物理参数与同位素比值，汇总了该天体已探测的106种物种的柱密度数据。
2024-01-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Ca-bearing cyanopolyynes in IRC+10216
Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学）
通过计算IRC+10216中CaC_{2n+1}N (n=1-4)的丰度，发现观测到的CaNC丰度必须来自更大的含钙氰基多炔离子，并关注CaC3N的可探测性。
2026-06-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
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
Multi-epoch Optical Images of IRC+10216 Tell About the Central Star And the Adjacent Environment
哈勃太空望远镜在2001年，2011年和2016年三个时期拍摄的IRC+10216的六张图像在中央碳星的休息帧中进行了比较。在盖亚数据发布2的帮助下，已经实现了精确的天体测量。碳星在各个历元中的位置是用它已知的自行来确定的，定义了恒星的静止坐标系。2016年，在恒星位置探测到一个具有紧凑和红色性质的局部亮度峰。对比2016年和2011年的彩色地图，发现最红的点随着恒星移动，这表明它可能是碳星周围的尘埃物质。相对红色，周围区域分布在一个$Ω$的形状，以及对应的尘埃盘先前建议的基础上近红外偏振观测。在更大的尺度上，利用恒星静止坐标系中多个环状图案的微分自行，计算出横向风分量的平均膨胀速度，得到$\sim$ 12.5 km s $^{-1}$（$d$ /123 pc），其中$d$是到IRC+10216的距离.三维几何隐含从它的比较与视线风速确定从半宽度的亚毫米发射线丰富的分子。不均匀的时间变化的亮度为不同的探照灯光束和各向异性分布的扩展晕的背景下，通过一个多孔的信封与假设的长期变化为一段$\lesssim10$年的恒星光照明重新审视。
2021-05-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Surprising detection of an equatorial dust lane on the AGB star IRC+10216
了解行星状星云的形成仍然是难以捉摸的，因为在之前的渐近巨星分支（AGB）阶段，这些恒星被严重笼罩在光学厚的尘埃外壳中。为了进一步了解AGB星的星周环境的形态，我们在散射光中观察了最近的富碳AGB星IRC+10216。当在光学波长的散射光中成像时，IRC+10216令人惊讶地显示出狭窄的赤道密度增强，与已经成像的大尺度球形环形成对比。我们使用辐射转移模型来解释这一结构的两个模型：首先，赤道密度增强，通常观察到的更先进的后AGB恒星，其次，在尘埃环模型，在当地增强的质量损失创建一个螺旋环作为恒星旋转。我们的结论是，这两种模型可以用来重现散射光图像中的暗巷，这是由密集的尘埃，而不是以前认为的双极外流形成的赤道密度增强。我们无法对双星系统赤道密度增强的形成加以限制。
2014-12-16 astro-ph.SR
The Astrosphere of the Asymptotic Giant Branch Star Irc+10216
我们已经发现了一个非常扩展的冲击结构（即，在GALEX卫星拍摄的紫外线图像中，这颗直径约为24弧分的恒星围绕着著名的碳星IRC+10216。我们的结论是，这种结构的结果从IRC+10216的分子风与星际介质（ISM）的相互作用，因为它通过后者移动。所有重要的结构特征预计从理论模型的这种相互作用被确定：终止冲击，astrossheath，astropause，bowshock，和astrotail（涡）。天体顶的范围为包络年龄（69，000年）和质量（1.4个太阳质量，质量损失率为2 x 10^（-5）太阳质量/年）提供了新的下限。从终止激波的间隔距离，我们发现IRC+10216正以大于91 km/s [1 cm^（-3）/n_（ISM）]^1/2的速度穿过本地ISM。
2010-01-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
A molecular line survey of the extreme carbon star CRL 3068 at millimeter wavelengths
本文介绍了极碳星CRL 3068的分子谱线测量结果。观测是由亚利桑那射电天文台（ARO）的12米望远镜和海因里希赫兹亚毫米望远镜（SMT）在2毫米和1.3毫米大气窗口进行的。观测覆盖了130- 162 GHz和219.5- 267.5 GHz的频带。ARO 12 m和SMT的典型灵敏度分别为T_R<15 mK和T_R<7 mK。72个独立的发射功能，属于23个分子物种和同位素检测。只有三条微弱的线条尚未确认。在该样品中首次发现了c-C_3 H、CH_3CN、SiC_2和C_17O、C_18O、HC_（15）N、HN_（13）C、C_（33）S、C_（34）S、~（13）CS、~（29）SiS和~（30）SiS等同位素。通过旋转图分析确定了柱密度和激发温度。还估算了C、N、O、S和Si元素的同位素比值。结果与恒星CNO处理一致，并表明CRL 3068比IRC+10216和CIT 6更富碳。研究还表明，CRL 3068中的化学组成与IRC+10216中的化学组成略有不同，CRL 3068中环状和长链分子的合成更广泛。研究结果将为更好地理解星周化学提供有价值的线索。
2009-05-12 astro-ph.SR
Discovery of multiple dust shells beyond 1 arcmin in the circumstellar envelope of IRC+10216 using Herschel/PACS
我们提出了新的赫歇尔/PACS图像在70，100和160微米的著名的，附近的，富碳的渐近巨星分支星IRC+10216揭示多个尘埃壳在其拱星信封。首次探测到尘埃壳（或电弧），直到320弧秒。几乎球形的壳体是非同心的，并且具有40度和200度之间的角度范围。壳层的典型宽度为5角秒至8角秒，壳层间距在10角秒至35角秒的范围内变化，相当于500-1700年。一个弧内的局部密度变化是可见的。壳层/壳层间的密度对比通常为4，弧形的尘埃质量比光滑的包层多50%。观测到的（嵌套）弧记录了过去16 000年的质量损失历史，但瑞利-泰勒和开尔文-亥姆霍兹不稳定性的湍流天体顶和天体鞘将删除任何签名的质量损失历史至少在第一个20万年的质量损失。考虑到弓形激波结构，IRC+10216周围的包层质量包含> 2 Msun的气体和尘埃质量。据认为，壳的起源与各向异性的质量损失事件和尘埃形成。
2012-10-12 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
ALMA monitoring of mm line variation in IRC+10216: I. Overview of millimeter variability
毫米线的时间变化是演化恒星研究的一个新方向。它具有从时间维度探索动力风发射过程的潜力。我们在这里报告的第一个ALMA（阿塔卡马大型毫米阵列）的结果，涵盖了817天的持续监测的1.1毫米线的原型碳星IRC +10216。监测工作是用紧凑的7米天线阵和克里米亚的1.25米红外望远镜进行的。在250 - 270 GHz范围内，累积光谱的高灵敏度覆盖了约7.2 GHz，使我们能够检测到20个分子的约148个已知跃迁，以及更多的同位素，和81条未识别的谱线。所有检测到的线特征的变异性的概述，在频谱图。虽然发现少数谱线在时间上很可能是稳定的，但大多数其他谱线在相位上或与近红外线的反相关性上大致是变化的。ALMA数据中有几条线的变化与现有的单碟监测结果一致，而其他几条则不一致，这需要在拱星包层中找到一种未知的机制来解释。
2019-08-19 astro-ph.SR
Silicon in the dust formation zone of IRC +10216 as observed with PACS and SPIRE on board Herschel
星际介质主要是由演化中的低质量和中等质量恒星喷射出的物质所富集的。这些恒星的外流产生了一个环绕恒星的包层，其中发生了丰富的气相和尘埃成核化学反应。我们使用Herschel上的PACS（55-210 μm）和SPIRE（194-672 μm）光谱仪观测了最近的富碳演化恒星IRC+10216。我们发现了几十条来自SiS和SiO的谱线，包括来自v=1振动能级的谱线。对于SiS，这些跃迁的范围高达J=124-123，对应于大约6700 K的能量，而对于SiO，最高可检测的跃迁为J=90-89，对应于大约8400 K的能量。这两个物种跟踪IRC+10216的尘埃形成区，并在其检测到的过渡所涉及的广泛的能量范围，使我们能够推导出的气体的物理性质和特定的区域中，每个物种已经形成。这使我们能够检查的准确性，化学物质平衡模型和建议的消耗SiS和SiO由于吸积到尘埃颗粒。
2010-05-25 astro-ph.SR
Widespread HCN maser emission in carbon-rich evolved stars
上下文HCN是富碳演化恒星的星周包层的主要成分，其振动激发态内的旋转线探测了这些区域最接近恒星表面的部分。已知有许多这样的谱线显示出微波激射的作用。从历史上看，在其中之一，177 GHz的$J=2\rightarrow1$线在$l$ -双弯曲模式已被发现显示出相对较强的微波激射行动，结果只公布了一个单一的对象，原型的高质量损失渐近巨星分支（AGB）星IRC+10216。目的。为了研究如何常见的177 GHz HCN脉泽发射是，我们进行了探索性的调查，这条线对富碳渐近巨星分支星，可观察到从南半球的选择样本。方法.我们使用阿塔卡马探路者实验12米亚毫米望远镜（APEX）配备了一个新的接收器，同时观察三个$J=2\rightarrow1$ HCN旋转跃迁，$(0,1^{{1}_{\rm c}},0)$和$(0,1^{{1}_{\rm d}},0)$ $l$ -双重分量，以及从（0，0，0）基态的线。结果在观测到的13个源中，有11个源的$(0,1^{{1}_{\rm c}},0)$脉泽谱线都在（0，0，0）跃迁处被探测到。在大多数源中，$(0,1^{{1}_{\rm c}},0)$线的峰值强度与（0，0，0）线的峰值强度相当;在两个源中，它甚至更强。除了质量损失率最高的IRC+10216外，$(0,1^{{1}_{\rm c}},0)$线覆盖的速度范围比（0，0，0）线小。结论. HCN…
2018-03-02 astro-ph.SR
Warm water vapour in the sooty outflow from a luminous carbon star
2001年，科学家宣布在老化的碳星IRC+10216周围发现了星周水蒸气。这一发现挑战了目前对老恒星化学的理解，因为水蒸气被预测在富碳恒星中不存在。对于水蒸气的出现，有几种解释，包括环绕恒星轨道上的冰体（彗星或矮行星）的蒸发，颗粒表面反应，以及外环星包层的光化学。然而，到目前为止，从一颗富碳演化恒星检测到的唯一水线本身无法区分所提出的不同机制。在这里，我们报告了由赫歇尔卫星在IRC+10216的远红外和亚毫米光谱中探测到的数十条水蒸气谱线，包括一些能量对应于~1000 K的高激发谱线。这些高激发水谱线的发射只能解释如果水蒸气存在于温暖的内部区域的信封。对于暖水蒸气的形成，一个合理的解释似乎是紫外线（UV）光子深入到星云的拱星包层。这一机制也触发了其他分子的形成，如氨，其观测到的丰度比迄今预测的要高得多。
2011-04-12 astro-ph.SR
Discovery of water vapour in the carbon star V Cygni from observations with Herschel/HIFI
我们报告发现了朝向碳星天鹅座V的水蒸气。我们用Herschel的HIFI仪器，在双波束切换模式下，观测了波段4 b接收机上边带1113.3430GHz处的1（11）- 0（00）对水跃迁。所观察到的谱线轮廓是近抛物线，但与蓝移吸收的轻微的不对称性，和集成的天线温度为1.69 \pm 0.17 K km/s。这一探测是对富碳恒星中水的小型调查的一部分，是对富碳AGB恒星的第二次探测，第一次是由IRC+10216的亚毫米波天文卫星获得的。假设水的正对比为3，观测到的线强度意味着水的流出速率为~（3 - 6）E-5地球质量/年，水相对于H2的丰度为~（2-5）E-6。这个数值比预期的富碳环境中的光球丰度至少大1 E +4倍，并且-正如IRC+10216 -提出了一个有趣的可能性，即观测到的水是由轨道彗星或矮行星的蒸发产生的。然而，迄今为止观察到的单线观测不允许我们对所观察到的水的空间分布或起源施加强有力的约束，但未来对其他过渡的观测将使我们能够确定H2O发射区的内半径和H2O邻对比，从而对所观察到的水发射的起源施加重要的约束。
2010-07-07 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
Photodissociation and chemistry of N$_2$ in the circumstellar envelope of carbon-rich AGB stars
AGB星的包层受到紫外光子的外部照射，因此，其化学性质对N $_2$和CO的光解敏感，这两种物质分别是氮和碳的主要储存库。N $_2$的光解离最近已经通过实验室和理论研究进行了量化。对CO光解离也作了改进。首次，我们使用准确的N $_2$和CO的光解率和屏蔽功能的模型中的拱星信封的富碳AGB星，IRC +10216。我们使用一个国家的最先进的化学模型的AGB信封，最新的CO和N $_2$光解离数据，和一个新的方法实现分子屏蔽功能，在全球面几何与各向同性入射辐射。我们将计算出的分子柱密度和径向分布与观测结果进行了比较。N $_2$ $\to$ N（也称为CO $\to$ C $\to$ C $^+$）的跃迁相对于先前的模型向外包络移动。这导致不同的柱密度和含氮物质的径向分布，特别是那些形成/破坏过程在很大程度上取决于原子或分子氮的可用性的物质，例如C $_n$ N（$n$ =1，3，5），C $_n$ N $^-$（$n$ =1，3，5），HC $_n$ N（$n$ =1，3，5，7，9），H $_2$ CN和CH $_2$ CN。许多物质的化学性质直接或间接地受到N $_2$和CO的光解离的影响，特别是在光解离非常重要的AGB星的外壳中。因此，在AGB包层和其他辐照环境的天体化学模型中包括N $_2$和CO屏蔽是很重要的。在一般情况下，虽然我们的IRC +10216模型和观察到的分…
2014-06-28 astro-ph.SR
The Abundance of SiC$_2$ in Carbon Star Envelopes
碳化硅尘埃颗粒在富碳AGB星周围的星周包层中无处不在。然而，导致SiC粉尘形成的主要气相前体尚未确定。到目前为止，只有三个含有Si-C键的分子被确定在富C AGB星中具有显著丰度：SiC $_2$、SiC和Si $_2$ C。环状分子SiC $_2$已经在少数演化的恒星中被观测到，而SiC和Si $_2$ C只在C星的包层IRC +10216中被探测到。我们的目标是研究如何广泛和丰富的SiC $_2$，SiC和Si $_2$ C是在信封周围的富C AGB星，以及这些物种是否发挥积极的作用，作为气相前体的碳化硅尘埃在喷出物的碳星。
2017-08-02 astro-ph.SR
Discovery of SiCSi in IRC+10216: A missing link between gas and dust carriers of SiC bonds
我们报告的发现在空间的二硅物种，SiCSi，从80和350 GHz之间的观测与IRAM 30米射电望远镜。由于实验室实验和天体物理学之间的密切协调，现在已经在富碳恒星CWLeo中检测到112条谱线。导出的频率产生改进的旋转和离心畸变常数高达六阶。从线轮廓和干涉仪地图与亚毫米阵列，大部分的SiCSi的发射，锡恩来自一个区域的半径为6角秒。衍生的丰度与SiC2的丰度相当。正如化学平衡计算所预期的，SiCSi和SiC2是粉尘形成区中含有SiC键的最丰富的物质，并且肯定都在SiC粉尘颗粒的形成中起关键作用。
2015-05-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Submillimeter-wavelength Polarimetry of IRC+10216
本研究通过 SCUBA-2/POL-2 对 IRC+10216 进行 850 微米偏振观测，发现其星周包层磁场呈偶极子结构，并提出带电颗粒绕感应电场进动的新排列机制，统一解释光学至亚毫米波偏振。
2024-05-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
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
3D MHD astrospheres: applications to IRC-10414 and Betelgeuse
银河系中相当一部分大质量恒星以超音速运动通过其本地星际介质（ISM），通过风与ISM的相互作用产生弓形激波星云。这些观测到的冷质量恒星周围的天体层的稳定性挑战了先前的二维（磁）流体动力学模拟其周围环境。本文对逃逸M型红超巨星的星周介质进行了三维磁流体动力学（3D MHD）模拟。我们对待恒星风与帕克螺旋，并假设7 microG磁化的ISM。我们的自由参数是ISM流和磁化之间的角度theta_mag，取0、45和90度。结果表明，模拟尺度、坐标系和网格效应对模拟天体球的发展有很大影响。然而，只要ISM流和磁化方向相差超过几度（θ_mag>5度），弓形激波就稳定下来，大多数块状和不规则结构消失。弓形激波的复杂形状引起重要的投影效应，例如在光学Ha线处，产生复杂的天体球形态。我们推测，这些效应也在早期类型的大质量恒星周围起作用，这将解释它们在失控OB星周围观察到的弧形星云的多样性。我们的三维MHD模型很好地拟合了几颗失控红超巨星的天体层观测。结果解释了IRC-10414和参宿四的平滑天体层是由一个有组织的、非平行的环境磁场稳定的。我们的研究结果表明，IRC-10414目前处于稳定的进化状态，参宿四的酒吧是星际起源。
2021-07-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
AKARI color useful for classifying chemical types of Miras
结合S9 W和L18 W波段的AKARI/IRC颜色对于区分富氧和富碳的星周尘埃是有用的。石原和合作者在2011年发现，这种颜色与近红外颜色J-Ks一起使用，可以用来分类两组具有不同化学成分的尘埃笼罩的恒星。他们研究了这些尘埃AGB恒星在银河系中的分布，发现那些富含氧气的尘埃更加集中。虽然这与以前的研究一致，但石原等人的地图显示，富碳恒星也存在于银河系的核球中，而以前几乎没有富碳恒星的报道。在这里，我们专注于米拉变量的距离可以很好地约束的周期光度关系的基础上。在AKARI颜色选择的富碳Miras候选者中，我们用它们的光谱确认了至少四个富碳Miras。这给了我们一个新的视角来了解核球中恒星星族的复杂本质。
2018-04-13 astro-ph.SR
Dusty shells surrounding the carbon variables S Scuti and RT Capricorni
在演化恒星质量损失方案中，利用赫歇尔空间天文台机载PACS光度计前所未有的空间分辨率绘制了渐近巨星分支和红超巨星的尘埃环境图。在形态异质的样品中，一小部分的目标是封闭的球对称分离信封。基于70 μm和160 μm波段的观测，我们研究了两个碳半正则变量S Sct和RT Cap的周围环境，这两个变量都显示了高度可变的质量损失历史的证据。S Sct具有明亮的球对称分离壳，直径为138”，与已知的CO结构共空间。此外，微弱的发射被检测到的郊区，那里的形态似乎表明一个温和的塑造风与星际介质，这也是支持恒星空间运动的相互作用。在RT Cap周围发现了两个壳，这两个壳到目前为止在尘埃排放或分子线观测中都不为人知。直径为188”的内壳显示出几乎完美的球形对称性，而外壳的形状则更不规则。MoD是DUSTY辐射转移程序的一个修改版，用于模拟分离的壳体。尘埃温度，壳尘质量，和质量损失率推导出这两个目标。
2014-05-12 astro-ph.SR
Carbon Abundances of Metal-Poor Star Determined from the C I 1.068-1.069 micron Lines
对46颗晕/盘星进行了1.068-1.069微米C I线的非LTE分析（-3.7 <[Fe/H]< +0.3），根据斯巴鲁望远镜IRCS+ AO 188收集的光谱数据，为了检验多重态1的这些强中性碳谱线是否以及如何用于建立恒星碳丰度，特别是对于通常使用CH分子线的非常贫金属的恒星。这些C I谱线在[Fe/H] ~-3.7以下的所有恒星中都清晰可见，由此可以成功地确定C丰度。所得的[C/Fe]与[Fe/H]图显示了与先前研究建立的几乎相同的趋势。当单个恒星的结果与从各种文献中收集的已发表数据进行比较时，虽然整体上看是合理的一致，但观察到一种趋势，即我们的丰度明显高于CH线，特别是对于低重力的贫金属巨星。由于这些C I线的丰度受到相当大的非LTE校正（通常为十分之几dex），其重要性随着金属丰度的降低而逐渐增加，因此应注意在非LTE计算中如何处理碰撞率（特别是由于中性氢）。
2013-02-14 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
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
Charting circumstellar chemistry of carbon-rich asymptotic giant branch stars. III. SiO and SiS abundances
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Joint ALMA Observatory（ALMA联合 observatory）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；Leiden University（莱顿大学）；Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学）
本文通过高分辨率ALMA观测和非本地热力学平衡模型，研究了五颗碳星中SiO和SiS的丰度分布，发现其丰度显著高于IRC+10216，且化学模型对SiO预测良好但对SiS的e-folding半径高估。
2026-05-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Spitzer Study of 21 and 30 Micron Emission in Several Galactic Carbon-rich Proto-Planetary Nebulae
我们已经进行了中红外光谱的七个银河系原行星状星云（PPN）使用斯皮策太空望远镜。它们在10-36微米范围内以相对较高的光谱分辨率（R~600）观察到。之所以选择这些样本，是因为它们都提供了一些可见的证据，证明了富碳化学。所有七个源都显示出广泛的未识别的21微米发射特征;其中三个是新的检测（IRAS 06530-0213，07430+1115和19477+2401），其他的是在比以前光谱更高的S/N下观察到的。这些具有相同的形状和中心波长（20.1微米），如在ISO光谱中发现的较亮的PPN。在所有七个物体中都看到了30微米的特征。然而，它并没有像ISO光谱所声称的那样被分解成两个独立的特征（26和33微米），这可能是由于该区域的噪声探测器波段造成的。所有样品均在11.3、12.4和13.3微米处显示出红外芳香谱带（AIB）。其中五个似乎也有C2 H2分子带在13.7微米，一个在吸收和四个在发射。这是非常罕见的，只有另一颗演化的恒星IRC+10216观测到了C2 H2辐射。四个还具有15.8微米的宽的、未识别的发射特征，其可能与21微米特征相关。模型拟合这些PPN的光谱能量分布，以确定分离的拱星信封的属性。21微米的特征已经在所有银河系富碳PPN中观察到，因此它的载体似乎是这些物体周围流出的共同成分。
2009-01-31 astro-ph.SR
The First 3D Simulations of Carbon Burning in a Massive Star
本文首次对碳燃烧的湍流对流进行了详细的三维流体力学隐式大涡模拟。模拟从一个15太阳质量的恒星演化模型中的碳燃烧壳映射的初始径向轮廓开始。我们考虑了从128^3到1024^3区域的4种分辨率。这些模拟证实，对流边界混合（CBM）发生通过湍流夹带在氧气燃烧的情况下。边界扩展到周围的稳定区域和卷吸率是较小的底部边界，因为它是刚性比上边界。这项研究和类似研究的结果要求改进CBM处方在一维恒星演化模型。
2017-12-19 astro-ph.SR
The Abundance of SiC2 in Carbon Star Envelopes: Evidence that SiC2 is a gas-phase precursor of SiC dust
碳化硅尘埃在富碳AGB星周围的星周包层中无处不在。然而，导致SiC粉尘形成的主要气相前体尚未确定。在富含C的AGB星中检测到的含有Si-C键的分子中，最明显的候选者是SiC 2，SiC和Si 2C。我们的目标是研究如何广泛和丰富的SiC 2，SiC和Si 2C是富C AGB星周围的信封，以及这些物种是否发挥积极的作用，作为碳星喷出物中的碳化硅尘埃的气相前体。我们用IRAM 30米望远镜对25颗富C AGB星的样品进行了灵敏的观测，以寻找SiC 2，SiC和Si 2C在2 mm波段的发射线。我们进行了非LTE的激发和辐射转移计算的基础上LVG方法模拟所观察到的线的SiC 2，并得出SiC 2的分数丰度在所观察到的信封。我们在大多数源中检测到SiC 2，其中大约一半是SiC，并且在IRC +10216之外的任何源中都没有检测到Si 2C。其中大多数是首次在这项工作中报告。我们发现SiC和SiC 2线发射之间的正相关性，这表明这两个物种是化学联系，SiC自由基可能是SiC 2在外层的信封的光解产物。我们发现了一个明显的趋势，其中信封越密，SiC 2越少。所观察到的趋势被解释为证据的有效结合的SiC 2上的灰尘颗粒，这是有利的，在高密度的过程中，由于粒子之间的碰撞发生的更高的速率。观察到的行为的下降，在SiC 2丰度与密度的增加，强烈表明，SiC 2是一个重要的气相前体的SiC粉尘在信封周…
2018-03-22 astro-ph.SR
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
[C I] and [C II] emission in the circumstellar envelope of IRC +10216 I. Observational data and NLTE modeling of the [C I] emission
本研究通过观测IRC +10216星周包层的[C I]与[C II]发射谱线，结合NLTE建模分析C⁰分布，限定了发射壳层内边界，验证了外部FUV辐射场下的碳元素分布预期。
2023-05-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
The impact of surface acetylene cyclotrimerization on the abundance of aromatic hydrocarbons in carbon-rich asymptotic giant branch stars
Institute of Astronomy of Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院天文学研究所）；Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立罗蒙诺索夫大学）；Skolkovo Institute of Science and Technology（斯科尔科沃科学技术学院）；Samara Branch of P. N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院列别杰夫物理研究所萨马拉分部）；Ural Federal University（乌拉尔联邦大学）
本研究通过乙炔环三聚反应揭示了尘埃颗粒在AGB星周围形成芳香烃类化合物的催化作用，并强调了气相与表面化学过程协同建模的重要性。
2025-12-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Carbon monoxide in the environs of the star WR 16
我们分析了WR 16恒星周围的一氧化碳辐射，旨在更好地理解大质量恒星与周围环境的相互作用。我们研究了86. 4x86利用4米NANTEN望远镜获得的CO（J=1-0）和~（13）CO（J=1-0）谱线数据，计算了~（13）CO（J=1-0）的大小。在4.85 GHz的无线电连续档案数据，从帕克-麻省理工学院-NRAO南方射电调查，也进行了分析，占电离气体。可用的IRAS（HIRES）60和100微米图像用于研究恒星周围尘埃的特征。我们新的CO和13 CO数据使WR星云周围的低/中密度分子气体被完全映射。我们报告了两个分子特征，在-5公里/秒和-8.5公里/秒（分量1和分量2，分别）具有良好的形态相似的光环星云的H α发射。组分2似乎与外环相关，而组分1被放置在组分2和H α发射之间的界面处。我们还报告了第三个分子特征，其大小为10“（组分3），速度为-9.5 km/s，与内部光学和红外发射具有良好的形态对应性，尽管建议进行高分辨率观测以确认其存在。分层的形态和运动学的分子气体可能与冲击波阵面和高质量损失事件有关的WR星的不同演化阶段，这对周围的星周分子气体的作用。对组分1质量的分析表明，这一特征是由掠上的星际气体组成的，可能是由分子喷出物富集的。WR 16自行的方向表明，内环星云的形态是由恒星运动引起的。
2012-12-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Observational Signatures of Carbon-Oxygen White Dwarf Merger Remnants
研究双碳氧白矮星并合遗迹的观测特征，提出通过光致电离星云的独特光谱发现遗迹，预测可在邻近大质量星系中探测到多个候选体。
2023-06-29 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
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
