On the interaction of a Bonnor-Ebert sphere with a stellar wind
原恒星核的结构通常可以近似为等温的Bonnor-Ebert球(BES),它由外部压力稳定。对于分子云中发现的$10^4k_B\,\mathrm{K\,cm^{-3}}$到$10^5k_B\,\mathrm{K\,cm^{-3}}$的典型压力,质量低于$1.5\,{\rm M_\odot}$的核心对于引力坍缩是稳定的。在本文中,我们分析了附近的恒星风触发引力坍缩的效率,这是一个有趣的情况下触发低质量恒星形成。我们解析地导出了一个新的BES在星风压缩下的稳定性判据,该判据依赖于BES的初始无量纲半径$ξ_{max}$。如果超过稳定极限,风就会引发堆芯坍塌。否则,核心会被风摧毁。我们估计其有效性范围为$2.5<ξ_{max}<4.2$,并确认这在模拟与SPH代码GADGET-3。对于$ξ_{max}<2.5$,触发引力坍缩的效率大大降低,因为在这种情况下,整个球体的破坏和加速开始占主导地位。我们无法触发$ξ_{max}<2$的坍缩,这导致了这样的结论,即恒星风可以将最小的不稳定恒星质量移动到$0.5\,\mathrm{M_\odot}$,即使是更小的核心也需要大于$10^5k_B\,\mathrm{K\,cm^{-3}}$的外部压力。对于$ξ_{max}>4.2$,根据我们的标准,预期的风强度足够小,使得压缩比BES的声速慢,并且可以触发声波。在这种情况下,我们的标准低估了一些崩溃和详细…
2021-05-10 astro-ph.GA
Hierarchical gravitational fragmentation. I. Collapsing cores within collapsing clouds
我们调查的分级引力碎裂的情况下,通过数值模拟的星前阶段的崩溃的一个轻微的引力不稳定的等温球沉浸在一个强烈的引力不稳定,均匀的背景介质。核心发展了一个类似于Bonnor-Ebert(BE)的密度分布,而在奇点(原恒星)形成时,包层接近一个类似于奇异等温球(SIS)的$r^-2$密度分布。然而,这些结构从来不是流体静力学的。在这种情况下,中心平坦区域的特征在于下落速度,而包络的特征在于均匀速度。这意味着流体静力SIS初始条件导致舒的经典的由内而外的解决方案是不会发生的,因此也不应该由内而外的解决方案。相反,该解从外向内坍缩,自然解释了观测到的扩展的下落速度。地核由它与背景融合的半径定义,具有随时间变化的质量,并沿着观测到的星前地核的集合轨迹在$M/M_{BE}$与$M$的图中演化,其中$M$是地核的质量,$M_{BE}$是临界Bonnor-Ebert质量,跨越了从“稳定”到“不稳定”的范围,即使它一直在坍缩。我们的结论是,一个不稳定的背景的存在允许一个核心动态地从它第一次出现的时候,即使它类似于一个压力限制,稳定的BE球。核心可以被认为是一个冲压压力限制的BE球,由于不稳定背景的吸积,质量不断增加。
2015-10-19 astro-ph.GA
The JCMT Gould Belt Survey Complete Core Catalogue: Core mass function variations between nearby molecular clouds
本研究基于JCMT古尔德带巡天数据构建含2257个致密核的星表,分析近邻分子云核质量函数特征,发现不同云的核质量函数存在差异,且前恒星核转化效率约33%。
2025-09-01 astro-ph.GA
A correlation between chemistry, polarization and dust properties in the Pipe Nebula starless core FeSt 1-457
分子云中的星前核提供了恒星形成的初始条件。我们使用IRAM 30米望远镜和PdBI研究烟斗星云中无星核心FeSt 1-457(核心109)的化学和物理性质。我们拟合了N_2H ~+(1-0)IRAM 30 m数据的超精细结构。这使我们能够高精度地测量速度场,线宽和不透明度,并推导出激发温度和柱密度的核心。我们使用一个修改后的Bonnor-Ebert球模型,增加了一个温度梯度的中心,以适应1.2毫米的连续发射和视觉消光图。使用这个模型,我们估计的丰度的N2 H+和其余的分子线检测到的30 GHz宽的线调查在3毫米与IRAM 30米使用ARTIST软件。核心呈现出丰富的化学物质,从早期(C3 H2,HCN,CS)和晚期分子(例如,N2 H+),氮、氧和硫化物分子具有明显的化学空间差异。对于大多数检测到的分子(HCN,HCO+,CH 3OH,CS,SO,13 CO和C18 O),丰度最好用三个值拟合,向核心中心呈现至少1或2个数量级的丰度明显降低。Bonnor-Ebert分析表明,地核的引力不稳定,磁场也不足以避免坍缩。分子在尘埃颗粒上的耗尽发生在核心的内部,在那里尘埃颗粒生长和尘埃去极化也发生了。这表明这些属性可能是相关的。另一方面,一些分子表现出不对称的综合发射图,这似乎是与以前报道的亚毫米偏振不对称。这些不对称性可能是由于核心西侧的星际辐射场更强。
2016-09-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
MHD simulations of dense core collision
研究了磁场对致密分子核碰撞过程的影响。我们进行了三维磁流体动力学模拟两个自引力核之间的碰撞使用恩佐自适应网格细化代码。核心被建模为一个稳定的等温Bonnor-Ebert(BE)球沉浸在均匀磁场。碰撞的特点是偏移参数$b$,马赫数的初始核心$\mathcal{M}$,磁场强度$B_{0}$,和角度$θ$之间的初始磁场和碰撞轴。对于正面碰撞($b = 0$),在压缩层中形成一个原恒星。磁场强度越高,吸积率越低。与$b = 0$和$θ= 0^{\circ}$模型相比,$b = 0$和$θ= 90^{\circ}$模型的吸积率更依赖于初始磁场强度.对于偏离中心($b = 1$)碰撞,较高的比角动量增加,因此,气体运动是复杂的。在含有$b = 1$和$\mathcal{M} = 1$的模型中,原恒星的数量和气体运动高度依赖于$B_{0}$和$θ$。对于具有$b = 1$和$\mathcal{M} = 3$的模型,没有形成明显的冲击压缩层,也没有触发恒星形成。
2022-08-31 astro-ph.GA
UCLCHEM: A Gas-Grain Chemical Code
我们提出了一个公开的,开源版本的时间依赖性气体颗粒化学代码UCLCHEM。UCLCHEM通过在各种物理条件下的化学反应的大型网络传播化学物种的丰度。该模型的详细描述及其应用。作为可能用途的一个例子,UCLCHEM被用来探索原恒星坍缩对通常观察到的分子的影响,并研究C型冲击中分子的行为。我们发现一个简单的Bonnor-Ebert球的崩溃成功地再现了大部分的行为CO,CS和NH $_3$从核心观察到的\citet{Tafalla2004},但不能预测的行为N $_2$ H $^+$。在C-shock应用中,我们发现分子可以被分类,以便它们可以成为有用的观察冲击及其物理性质的示踪剂。虽然许多分子在冲击气体中增强,但我们特别确定了两组分子。当激波传播时,少量的分子被冰的溅射所增强,然后在整个激波中保持高丰度。第二,更大的集合也被溅射增强,但随后随着气体温度的升高而被破坏。通过这些应用,UCLCHEM的普遍适用性得到了证明。
2017-05-30 astro-ph.GA
Chemistry and Radiative Transfer of Water in Cold, Dense Clouds
赫歇尔空间天文台最近在寒冷稠密的L1544云中探测到水蒸气,这使得在恒星形成之前的条件下,对氧物种的观测和化学模型进行直接比较成为可能。我们解释了气相水的化学模型,简化了有限数量的反应或过程,是活跃在极冷($<$ 15 K)。在这个模型中,水通过冻结在颗粒上和通过光解从气相中除去。水在尘埃颗粒表面由O和OH形成冰,并通过光脱附释放到气相中。相对于L1544缓慢的动力学演化,反应足够快,使得气相水在整个云的局部条件下处于平衡状态。我们解释了H $_2$ O($1_{10}-1_{01}$)线的反常辐射转移。尽管由大的爱因斯坦A系数引起的令人沮丧的高光学深度,在冷的,稀薄的H $_2$中的亚临界激发导致线亮度与列密度成线性比例。因此,水线可以提供冷的稠密云中心最暗区域的化学和动力学过程的信息。观测到的水线的逆天鹅座P-Cygni剖面通常表明云在收缩。该轮廓是用不稳定准静态流体动力学平衡(不稳定的Bonnor-Ebert球体)缓慢收缩的动力学模型再现的。
2014-03-02 astro-ph.GA
Differences in chemical evolution between isolated and embedded prestellar cores
星前核心的模型通常假设核心与其环境隔离-核心边界外的物质在随后的演化中不起作用。这不太可能是现实中的情况,其中核心位于分层子结构的分子云中。我们调查的动力学和化学演化的星前核心,建模为Bonnor-Ebert球体,并表明,周围介质的密度有很大的影响,所产生的化学性质的核心。嵌入在高密度,低温环境中的模型,大大提高了丰度的几个分子,如CO和CS,与模型相比,更扩散的环境,对应于相对孤立的核心。分子谱线的预测强度和轮廓形状也受到影响。环境介质的密度对化学演化的影响比堆芯是否处于初始平衡状态更大。这表明,在对星前核心的化学进行建模时,不能忽视环境的影响;这些模型的结果对核心周围环境的假设高度敏感。
2022-11-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical and Physical Conditions in Molecular Cloud Core DC 000.4-19.5 (SL42) in Corona Australis
无星分子云中的化学反应严重依赖于气相物质与固相尘埃和冰之间的相互作用。我们利用瑞典ESO亚毫米望远镜的数据观测了南冕座冷的无星核心DC 000.4-19.5(SL 42)中分子气体的丰度和分布。我们提出的柱密度图确定从测量的C18 O(J=2- 1,1 -0)和N2 H+(J=1-0)的发射功能。同一地区的赫歇尔数据允许直接比较的尘埃成分的云芯,并提供证据的气相耗尽CO在最高的反射率。由Herschel图计算得到的地核的尘埃色温度范围约为10.7 ~ 14.0K。这个范围与红外空间天文台和普朗克观测的先前确定一致。在大距离处,柱密度分布可以拟合为接近n(r)~ r^{-2}的类Plummer密度分布。核心结构明显偏离了临界Bonnor-Ebert球体。相反,地核似乎受到重力的束缚,缺乏热力和湍流的支持来对抗周围低密度物质的压力:因此它可能处于缓慢收缩的过程中。我们测试了两个化学模型,并发现一个稳态耗尽模型与所观察到的C18 O柱密度分布和所观察到的N(C18 O)与AV的关系。
2013-01-14 astro-ph.GA
The observable prestellar phase of the IMF
星前核的质量函数(CMF)和恒星初始质量函数(IMF)之间的相似性导致了IMF在很大程度上已经在气相中确定的建议。然而,理论论证表明,CMF可能与IMF有很大不同。在这封信中,我们研究CMF和IMF之间的关系,正如Padoan和Nordlund的IMF模型所预测的那样。结果表明:(1)星前核的观测质量平均比它们所产生的恒星系统的质量小几倍,(2)CMF随质量的减小而单调上升,在3-5个太阳质量处,CMF的斜率随平均密度的变化而明显变化; 3)选择质量大于其Bonnor-Ebert质量一半的核产生与系统IMF近似一致的CMF,与我们的模型IMF的质量相同的因子重新标度,因此适合于估计恒星形成的局部效率,并研究IMF峰值对云性质的依赖性; 4)只有五分之一的前棕矮星核心候选者是棕矮星的真正祖先。
2011-10-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Chemical significance of different temperature regimes for cosmic-ray-induced heating of whole interstellar grains
宇宙射线引起的全谷物加热引起蒸发和其他影响星际云化学的过程。最近的数据粮食加热频率作为输入的修改速率方程天体化学模型,本研究探讨,全谷物加热温度制度是最有效的改变气体和冰的化学成分。出现这样的问题,因为低温加热,虽然不太有效地诱导蒸发的吸附物种,发生更经常比高温谷物加热。该模型考虑延迟引力坍缩的Bonnor-Ebert球,其次是一个静止的云核阶段。结果发现,全谷物加热制度可以分为三类,这取决于它们引起的物理化学效应。加热到27和30 K的低温阈值诱导解吸的最易挥发的物种- N2和O2冰,和吸附的原子。中温阈值40,50和60 K允许有效的CO和CH 4蒸发,延迟其在冰中的积累。我们发现,40 K的阈值是最有效的宇宙射线诱导的全谷物加热制度,因为它的诱导蒸发的CO促进其他化合物的主要丰度变化。氮分子作为冰质地幔中最易挥发的丰富物质,可能在谷物冷却中发挥重要作用。整粒加热决定了不同分子在颗粒表面堆积的顺序,在复杂有机分子的合成中起着关键作用。
2019-04-25 astro-ph.GA
Environmental Effects of Star-Forming Cores on Mass Accretion Rate
我们计算了嵌入不同包层的云核的演化,以研究环境对原恒星质量吸积速率的影响。作为初始状态,我们忽略了磁场和云的旋转,并采用由两部分组成的恒星形成核心:一个中心凝聚的核心和一个外包层。内核具有临界Bonnor-Ebert密度分布,并被外壳包围。我们制备了15个具有不同外层包层密度和引力半径的恒星形成核心,其中气体流入坍缩核心,并计算了它们在原恒星形成后$\sim 2 \times10^5$年的演化。当外层包层密度较低时,质量吸积率随着核心的耗尽而减小。相比之下,质量吸积率是暂时增强时,外层包层密度高,所产生的原恒星质量超过初始质量的中心凝聚的核心。最近的一些观测表明,星前核的质量太小,无法再现恒星的质量分布。我们的模拟结果表明,当核心嵌入高密度包层时,来自核心外部的质量流入对原恒星质量增长有很大的贡献,这可以解释最近的观测结果。
2022-12-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Radial molecular abundances and gas cooling in starless cores
目的:我们的目标是通过结合化学和辐射转移模型来模拟冷的和重屏蔽的无星核中分子丰度和气体温度的径向分布。方法:在改进的Bonnor-Ebert球中测定尘埃温度,计算初始径向分子丰度分布。然后提取对应于两个不同的核心年龄的选定的冷却分子的丰度,以确定在两个时间步长的气体温度。在迭代过程中重复计算,得到与气体温度一致的分子丰度。选定物质的谱线发射分布是使用模拟丰度分布计算的。结果如下:气体温度是时间的函数;随着核心变老,气体变热,因为冷却分子在晶粒表面耗尽。各种冷却分子对总冷却功率的贡献随时间而变化。径向化学丰度剖面是不平凡的:不同的物种呈现不同程度的贫化,在某些情况下,甚至在t > 10^5年时,丰度剖面也向内增加。线发射模拟表明,不同年龄的核心可以呈现显着不同的线发射剖面,这取决于所考虑的示踪剂种类。结论:化学丰度和相关的线冷却功率作为时间的函数变化。大多数化学物种在密度超过~10^5 cm^-3时耗尽到颗粒表面。值得注意的例外是NH_3和N2 H ^+,后者即使在n_H~10^6 cm-3时也基本上未被耗尽。另一方面,在气体密度低的区域,即使在t~10^5年,化学丰度也没有显著发展,这可以通过向内增加的丰度梯度来揭示。气体的温度可能与尘埃的温度有很大的不同,这可能会影响堆芯的稳定性。
2012-05-16 astro-ph.GA
Properties of Starless and Prestellar Cores in Taurus Revealed by Herschel SPIRE/PACS Imaging
利用70 $μ$ m、160 $μ$ m、250 $μ$ m、350 $μ$ m和500 $μ$ m连续谱带的Herschel SPIRE和PACS图像,研究了金牛座恒星形成区L1495云致密核的密度和温度结构。一个样本组成的20个核心,选择使用光谱和空间标准,分析使用一种新的极大似然技术,COREFIT,它充分考虑到仪器的点扩散函数。我们得到中心尘埃温度,$T_0$,在6-12 K的范围内,并发现,在大多数情况下,在大的径向距离的径向密度衰减是一致的$r^{-2}$变化预期的Bonnor-Ebert球体。然而,我们的两个核心表现出明显更陡峭的下降,并且由于两者似乎都是引力不稳定的,这种行为可能对坍缩模型有影响。我们发现$T_0$和峰值柱密度之间存在很强的负相关性,正如预期的那样,如果尘埃主要由星际辐射场加热。在我们估计的核心中心的温度下,含碳分子冻结为尘埃颗粒上的冰幔,这种行为在这里得到了我们估计的核心位置与先前公布的H $^{13}$ CO $^+$峰位置之间缺乏对应关系的支持。在此基础上,我们的观察建议升华区半径通常为$\sim 10^4$ AU。然而,与先前发表的8400 AU分辨率下的N-$_2$ H $^+$数据相比,没有证据表明在该分辨率下N-$_2$ H $^+$耗尽。
2014-01-30 astro-ph.GA
Why do some cores remain starless ?
能够使核心无星(在本地宇宙中)的物理条件是这项工作的研究主题。为此,我们研究了四个无星核心的演化:B68、L 694 -2、L1517 B、L1689和L1521 F。一个典型的核心,从早期的模拟研究核心形成的分子云的密度分布被用于此目的。我们证明-(一)核心收缩在准静态的方式在一个时间尺度上的顺序为$\sim 10^{5}$年。那些保持无星没有短暂地获得一个中心集中的密度配置,模仿不稳定的Bonnor Ebert球的密度分布反弹之前,(ii)我们的三个测试核心,即L 694 -2,L1689-SMM 16和L1521 F仍然无星,尽管成为热超临界。相反,B68和L1517 B仍然是次临界的; L1521 F只有在通过增加尘埃颗粒的尺寸来增强气体冷却时才塌陷成为VeLLO。这一结果是可靠的,因为其他核心,即B68,L 694 -2,L1517 B和L1689,以前保持无星也可能类似地导致崩溃。我们的主要结论是:(a)获得热超临界状态并不能确保核心一定会成为原恒星,(b)潜在的恒星形成核心(这里是VeLLO L1521 F)可能会经历尘埃颗粒的凝聚,这必须增强气体-尘埃耦合,从而降低气体温度,从而有助于坍缩。这一假设似乎有一些观测支持,(c)取决于它在任何特定时期的动力学状态,核心可能看起来是压力限制的,引力/维里束缚的,这表明核心的引力/维里束缚不足以确保它会形成恒星,尽管收缩核心…
2016-07-14 astro-ph.GA
Reliability of NH3 as the temperature probe of cold cloud cores
温度是影响星际云致密核心的化学和物理性质及其演化到恒星形成的核心参数。尘埃的化学性质和性质取决于温度,对观测结果的解释需要了解温度及其变化。气体动力学温度的测量是可能的分子谱线,氨分子,NH3,是最常用的示踪剂。我们想确定从氨光谱得到的温度估计的准确性。NH3观测的正常解释假设所有超精细线分量都追踪相同的气体体积。在温度梯度的情况下,它们可能对不同的层敏感,并导致光学深度和气体温度估计的误差。我们研究了一系列球形云模型,1.0和0.5 M_Sun Bonnor-Ebert球,具有不同的径向温度分布。我们计算合成NH3光谱,并比较衍生的柱密度和温度的真实值。对于高信噪比观测,估计的气体动力学温度在真实质量平均温度的~0.3 K范围内,柱密度的正确性在~ 10%范围内。当(2,2)谱的信噪比降低到10以下时,温度误差为1 K量级,但没有明显的偏差。当模型的密度增加几倍时,由于(1,1)主群的饱和,结果开始显示出显著的偏差。氨的光谱被认为是一个可靠的示踪剂的质量平均气体温度。由于核心的径向温度分布没有得到很好的约束,中心温度仍然可能与此值不同。如果芯在光学上非常厚,则无法保证精度。
2012-01-15 astro-ph.GA
Spin-state chemistry of deuterated ammonia
目的。我们的目标是开发一个化学模型,其中包含一个一致的描述自旋态化学反应涉及化学物种与多个氘核。我们将该模型应用到氘代氨的特定情况下,推导出各种自旋态比的值。方法.我们应用对称性规则在完整的混乱的假设计算分支比表之间的化学物种,包括多个质子和/或氘的反应。气相和颗粒表面化学的反应集是使用自动化程序生成的,该程序可形成任何给定反应的所有可能的自旋态变体,最多可包含6个H/D原子。单点和修改的Bonnor-Ebert模型被用来研究氨及其同位素的密度和温度依赖性,以及相关的自旋态比。结果我们发现,自旋态比的氨同位素,在后期,从他们的统计值非常不同。该比率对密度的变化相当不敏感,但呈现强烈的温度依赖性。我们推导出高峰值($\sim$ 0.1)的氘馏分在氨中,与以前的(气相)模型。氘分馏在高密度下最强,对应于高度耗尽,并且还呈现温度依赖性。我们发现,在5至20 K的温度范围内,氘分馏峰在$\sim$ 15 K,而大多数的邻/对(和Meta/对$\rm ND_3$)的比例在10 K时呈现最小值(邻/对$\rm NH_2D$,而不是在此温度下的最大值)。结论.由于密度和温度的依赖性,发现在丰度和自旋态比的氨及其同位素,很明显,氨及其氘代形式的观测可以提供重要的约束的物理结构的分子云。
2015-07-10 astro-ph.GA
The effect of multilayer ice chemistry on gas-phase deuteration in starless cores
目标。我们的目标是调查是否可以作为一个成功的多层冰模型散装冰模型在复制所观察到的各种氘气相物种的丰度朝向无星核心。方法.我们采用固定的物理条件计算各种氘代物种的丰度作为时间的函数。我们还估计丰度梯度,采用修改后的Bonnor-Ebert球作为核心模型。在多层冰的情况下,我们考虑从表面上的一个或几个单层的解吸。结果我们发现,多层模型预测的$\rm DCO^+$和$\rm N_2D^+$的丰度是约一个数量级低于观察到的,造成的捕获CO和$\rm N_2$到颗粒地幔。由于地幔的捕获,氘在气相中的效率增加,我们发现更强的氘分馏氨比已经观察到的。多层模型的另一个显著特征是$\rm D_3^+$在高密度下成为主要的氘代离子。整体冰模型通常很容易与观测结果相一致。结论.我们的研究结果强调,需要更多的理论和实验工作来了解星际冰的组成和形态,以及可以作用于它们的解吸过程。在当前的约束条件下,散装冰模式似乎是更好地再现观测比多层冰模式。根据我们的结果,$\rm H_2D^+$和$\rm N_2D^+$的丰度比在多层模型中大于100,而在块体模型中只有几个$\times$ 10,因此该比值的观测可以提供无星核中冰形态的信息。与$\rm H_2D^+$和$\rm D_2H^+$相比,$\rm D_3^+$丰度的观察结果将为模型提供额外的限制。
2016-04-18 astro-ph.GA
Droplets I: Pressure-Dominated Sub-0.1 pc Coherent Structures in L1688 and B18
对蛇夫座L1688区和金牛座B18区新发现的相干结构进行了观测和分析。利用绿岸氨调查(GAS)的数据,我们确定了高密度和接近恒定的,几乎热的速度分散的区域。共发现18个相干结构,L1688中有12个,B18中有6个,每个相干结构在其周围的速度弥散中都表现出明显的“向相干过渡”。这些结构的识别为从统计学角度研究分子云中的相干结构提供了可能。已识别的相干结构的典型半径为0.04 pc,典型质量为0.4 Msun,通常小于Goodman等人(1998),Caselli等人(2002)和Pineda等人(2010)先前已知的相干核心。我们称这些结构为“液滴。“我们发现,与以前已知的相干核心不同,这些结构不受自重力的维里约束,而是主要受环境压力的限制。液滴的密度分布浅于临界Bonnor-Ebert球,它们的速度(VLSR)分布与NH3排放跟踪的致密气体运动一致。这些结果指出了一个潜在的形成机制,通过压力压缩和湍流过程中的致密气体。我们提出了一个恒星形成区域的磁流体动力学模拟的比较,我们推测液滴与较大的,引力约束相干核心的关系,以及液滴和其他相干结构在恒星形成过程中发挥的作用。
2019-05-15 astro-ph.GA
Multi-line observations of CH$_{3}$OH, c-C$_{3}$H$_{2}$ and HNCO towards L1544: Dissecting the core structure with chemical differentiation
星前核是恒星和恒星系统形成的基本单位。星前核心的物理和化学结构的解剖对于理解恒星形成过程至关重要。L1544是一个典型的前星核,它在尘埃峰周围显示出明显的化学差异。我们的目标是限制在不同的分子发射峰的物理条件。这项研究使我们能够比较从化学模型预测的丰度分布与经典的密度结构的Bonnor-Ebert(BE)球。我们利用IRAM 30 m望远镜对CH $_{3}$ OH、c-C $_{3}$ H $_{2}$和HNCO进行了多跃迁定点观测,观测方向为尘埃峰和L1544的相应分子峰。通过非LTE辐射传输计算和一维模型,我们重新审视了L1544的物理结构,并以当前化学模型的丰度分布为基准。我们发现L1544中的HNCO、c-C $_{3}$ H $_{2}$和CH $_{3}$ OH谱线跟踪密度逐渐变高的气体,从$\sim$ 10 $^{4}$到几倍于10 $^{5}$ cm $^{-3}$。特别地,我们发现,产生所观察到的CH $_{3}$ OH线的强度和比率,需要在BE球上的局部气体密度增强。这表明,早期核的物理结构可能不一定遵循局部气体密度剖面的平稳下降,但可以被重力中心周围的星团子结构所拦截。来自不同分子种类的分子谱线的多重跃迁可以提供星前核密度结构的断层图像。偏离BE球的局部气体密度增强可能反映了出现不对称的吸积流的影响,并在大尺度云结构的交汇点增强。
2022-05-19 astro-ph.GA
On the IMF in a Triggered Star Formation Context
恒星初始质量函数(IMF)的起源是恒星形成理论中的一个基本问题。它一般符合复合幂律。一些关于祖先的线索可以在致密的无星核心中找到,这些核心具有类似形状的核心质量函数(CMF)。在低质量端,这些质量函数随质量增加,尽管样品可能有点不完整;在高质量端,质量函数随质量减少。两种质量分布之间的翻转质量存在偏移。IMF峰的恒星质量比烟斗星云CMF峰的相应核心质量低约三倍。在其他星云中,IMF和CMF之间的偏移量较小。我们认为,偏移量可能是在全球恒星形成的星爆事件,这是由几个O/B星在多相介质中,自然出现通过在云核形成过程中的热不稳定性的发病触发。我们考虑的情况下,点火的几个大质量的恒星光电离的核心之间的温暖的介质,增加外部压力,降低他们的Bonnor?引起了一些先前稳定的核心的坍缩。我们定量再现IMF在低质量端的额外的旋转碎裂的假设。
2015-09-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Synthetic Spectral Signatures from Isothermal Collapsing Gas and the Interpretation of Infall Profiles
考虑到最近的数值结果表明星前核的坍塌是从外到内而不是从内到外发生的,我们重新审视了对致密坍塌核中蓝色过量分子线的解释。因此,我们创建合成分子线观测模拟塌陷,球对称,低初始振幅的密度波动,嵌入在一个统一的,全球引力不稳定的背景下,没有湍流分量。坍缩的地核形成了一个扁平的、类似于Bonnor-Ebert的密度分布,但具有由外向内的径向速度分布,其中最大的下沉速度在大半径处,在低密度气体中,有云到地核的吸积,并且没有流体静力学的外包层。使用光学厚HCO $^+$ J=1-0和3-2旋转线,我们认为几个“典型”的波束宽度,并使用一个简单的线拟合模型来推断下落速度从合成的配置文件类似的是在标准线建模。我们发现,由于实际径向塌陷轮廓的由外向内的性质,推断的下落速度是实际峰值下落速度的~ 25-30%,因为最大速度被它们发生的低密度气体降低。此外,与N $_2$ H $^+$ $J_{F_1F}=1_{01}-0_{12}$超精细线,我们调查的不对称参数,$δv\equiv(V_{thick}-V_{thin})/Δv_{thin}$,在崩溃过程中的变化,发现与观察值很好的协议。最后,HCO $^+$ J=3-2谱线表现出极端的$T_b$ / $T_r$ -比值,就像那些演化的核心一样,对于坍缩后期的较大光束。我们的研究结果表明,标准的动态下降再现几个观察到的功能,但低质量的核心下降速度一般被低…
2022-01-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Mapping the H$_{2}$D$^{+}$ and N$_{2}$H$^{+}$ emission towards prestellar cores. Testing dynamical models of the collapse using gas tracers
星前核的研究是至关重要的,因为它们设定了恒星形成的初始条件,并决定了恒星物体的最终质量。迄今为止,有几种假说描述了它们的引力坍缩。我们进行详细的线分析和建模的H $_{2}$ D $^{+}$ 110 - 111和N $_{2}$ H $^{+}$ 4-3在372 GHz的发射,使用2“× 2”地图(JCMT)。我们的目标是通过比较模拟的气体运动学和空间分布(H $_{2}$ D $^{+}$和N $_{2}$ H $^{+}$)与四个星前(L1544,L183,L 694 -2,L1517 B)和一个原恒星核心(L1521 f)的观测结果来测试最突出的动力学模型。我们使用RATRAN进行详细的非LTE辐射转移建模,在那里我们比较了H $_{2}$ D $^{+}$和N $_{2}$ H $^{+}$的预测空间分布和线轮廓与对所有核心的观测。要做到这一点,我们采用的物理结构为每个核心的三个不同的动力学模型从文献中预测:准平衡Bonnor-Ebert球(QE-BES),奇异等温球(SIS),和Larson-Penston(LP)流。我们的分析提供了一个更新的物理结构的星前核心。我们发现,SIS模型可以清楚地排除在解释气体排放的核心,但更大的样本是需要区分清楚的LP流,QE-BES和静态模型。所有的坍缩模型都低估了气体排放的强度,对我们样本中唯一的原恒星核心有几个因素,这表明不同的动力…
2020-09-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Theory of Turbulent Equilibrium Spheres with Power-Law Linewidth-Size Relation
本文提出湍流平衡球(TES)理论模型,在准稳态平衡和幂律湍流速度弥散假设下求解流体力学方程,揭示其密度结构、引力稳定性及临界参数,并发现其临界质量与半径和观测星团特征相似。
2024-09-05 astro-ph.GA astro-ph.SR