IRC+10216's Innermost Envelope -- The eSMA's View
我们使用扩展亚毫米波阵列(eSMA)在其最扩展的配置,以调查IRC+10216的最里面(半径为290 R*)的拱星包络(CSE)。我们使用HCN和其他分子线对CSE进行成像,光束尺寸为0。“22x0。“46,深入到包层的最内边缘(15 R*),那里的膨胀速度只有3公里/秒。讨论了热HCN和KCl脉泽谱线的激发机制。HCN脉泽成分的空间分辨的第一次在一个天文物体上。我们确定了包络中的两个离散区域:半径为的区域。15 R*,其中分子种类刚刚形成并且气体已经开始加速(区域I),以及具有半径23 R* 和厚度15 R* 的壳区域(区域II),其膨胀速度已经达到高达13 km/s,接近15 km/s的终极速度。在I区探测到的Si $^{34}$ S线显示出由于强的机翼成分而产生的16 km/s的大膨胀速度,表明发射可能来自最内层包层的激波区。在区域II中,P.A.最大的质量损失方向是120 +/- 10度,这可能对应于恒星的赤道方向。区域II包含类似圆环的特征。这两个区域的出现可能是由于这两个区域中尘埃颗粒的尺寸分布存在显着差异。
2009-04-02 astro-ph.GA
Deep optical imaging of AGB circumstellar envelopes
我们报告的结果,一个程序的图像扩展拱星信封的渐近巨星分支(AGB)恒星在尘埃散射银河光。我们的目标是表征信封的形状,以探测质量损失的几何形状和隐藏的二进制同伴的存在。观测包括22颗具有高质量损失率的AGB恒星的深光学成像:16颗使用ESO 3.5 m NTT望远镜,其余使用其他望远镜。在15个天体中检测到星周包层,质量损失率> 2 E-6 Msun/年。包层的表面亮度随银河半径的增大而显著减小,这表明星际辐射场存在陡峭的径向梯度。信封的范围从圆形到椭圆形的形状,我们表征它们的椭圆度(E =长/短轴)的等强度轮廓。我们发现,大约50%的包络接近圆形,E < 1.1,其他的更椭圆,大约20%,E > 1.2。我们解释的形状人口的单星和双星的信封是平坦的同伴。E的分布是定性一致的预期的基础上的人口合成模型的二元AGB星。我们还发现,大约50%的样品在中心区域表现出小规模的细长特征。我们将这些解释为光从中心恒星通过极孔逃逸,这也可能是由同伴产生的。我们的信封压扁和极孔的观察点内AGB星的拱星信封的同伴隐藏的人口。这些伴星预计将在过渡到后AGB恒星和行星状星云的形成中发挥重要作用。
2013-02-18 astro-ph.GA
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
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
Dense molecular clumps in the envelope of the yellow hypergiant IRC+10420
超巨星IRC+10420的星周包层在SiO J=2-1和CO J = 1-0和CO J = 2-1的范围内都被追踪到,与巨星和超巨星的中心凝聚(热)SiO-但扩展的CO-发射包层形成鲜明对比。在这里,我们提出了一个观察的拱星信封在SiO J=1-0,当结合以前的观察{ \sioii },提供更严格的限制的SiO发射气体的密度比迄今为止可能的。SiO中的发射峰在$\sim$ 2 \arcsec 1的半径处,而SiO J=2-1中的发射峰在$\sim$ 1 \arcsec的较小半径处,从而产生它们的环状外观。SiO J=1-0和SiO J=2-1之间的亮度温度比从最内侧可测量半径处的远高于1的值减小到$\sim$ 2 \arcsec半径处的约1,超过该值,该比保持近似恒定。将信封分为三个区域,在模型中的CO J = 1-0和CO J = 2-1排放,我们表明,SiO-排放气体的密度是可比的CO-排放气体在内部区域,但至少一个数量级高的比较,在中间和外部区域。因此,SiO-emitting气体来源于致密的团块,可能与散射光中看到的尘埃团块有关,周围是更弥散的CO-emitting interclumps气体。我们认为,SiO分子从尘埃颗粒中释放出来,由于密集的SiO发射团块和扩散的CO发射团块间气体之间的冲击相互作用。
2017-10-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Herschel/HIFI observation of highly excited rotational lines of HNC toward IRC +10 216
我们报告了HNC(J = 6-5到J =12-11)的各种高激发旋转跃迁的发射检测到碳星信封IRC +10 216使用HIFI仪器上的赫歇尔空间天文台。本文还介绍了用IRAM 30米望远镜对HNC的J = 1-0和J = 3-2谱线的观测结果。用HIFI观测到的谱线具有对应于90至340开氏度之间温度的高能级能量,并且追踪到比J = 1-0跃迁的干涉图中所见的更温暖和更小的星周区域,其发射延伸到半径20”。经过详细的化学和辐射转移模拟,我们发现IRC +10 216星周包层中HNC的存在与前体离子HCNH+的形成相一致,而HCNH+又是由宇宙射线电离引发的几个质子转移反应产生的。我们还发现,通过21 μ m的光子的弯曲模式v2的第一激发态的辐射泵浦起着至关重要的作用,以填充高J HNC水平所观察到的过渡与HIFI。在这些高J旋转跃迁的HNC的发射预计将是强的,在温暖和密集的区域和/或具有强烈的红外线通量在波长约21微米。
2012-04-20 astro-ph.GA
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
Molecular abundances in the inner layers of IRC +10216
用IRAM 30米望远镜在80-357.5 GHz频率范围内对IRC +10216进行了CS、SiO、SiS、NaCl、KCl、AlCl、AlF和NaCN的观测。大量的旋转跃迁,覆盖了广泛的能级,包括高度激发的振动状态,在发射中被检测到,并用于跟踪信封的不同区域。基于LVG形式主义的辐射转移计算已经被执行以获得从最内层到外层的分子丰度。激发计算包括红外泵浦激发振动态和非弹性碰撞,其中最新的速率系数旋转,在某些情况下,振转转换。我们发现,在内层CS,SiO和SiS的相对于H $_2$的丰度分别为4 e-6,1.8e-7和3e-6,CS和SiS在外层的丰度明显较低,这意味着它们积极地促进了尘埃的形成。此外,在内层中,气相分子中的硫和硅的量对于S仅为27%,对于Si仅为5.6%,这意味着这些元素已经凝聚到晶粒上,最有可能以MgS和SiC的形式。含金属的分子锁定了一个相对较小的部分的金属,虽然我们的研究结果表明,NaCl,KCl,AlCl,AlF和NaCN,尽管他们的耐火特性,并没有显着耗尽在寒冷的外层。在这些区域中,百分之几的金属Na、K和Al以原子或分子形式存在于气相中,因此可以参与外壳中的气相化学反应。
2012-04-20 astro-ph.GA
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
Confirmation of circumstellar phosphine
磷化氢(PH 3)是几年前在碳星包层IRC+10216和CRL 2688中通过观测J=1-0旋转跃迁产生的266.9 GHz发射线而初步确定的。我们报告的J=2-1的旋转跃迁的检测在IRC+10216使用Herschel上的HIFI仪器,这明确地证实了PH 3的识别。辐射转移计算表明,红外泵浦到激发振动态在IRC+10216包层中PH 3的激发中发挥着重要作用,并且观察到的谱线与在恒星和100 R* 之间的任何地方形成的磷化氢一致。恒星,相对于H2的丰度为1 e-8。PH 3的检测挑战化学模型,没有一个提供令人满意的形成方案。虽然PH 3仅占IRC+10216中总有效磷的2%,但它与HCP一起,HCP是内部拱星层中磷的主要气相载体之一,这表明它也可能是其他天文环境中重要的磷物种。这是第一次在太阳系外明确探测到PH 3,也是更好地了解太空中磷化学的又一步。
2014-07-04 astro-ph.GA
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
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
The 43GHz SiO maser in the circumstellar envelope of the AGB star R Cassiopeiae
本文给出了43 GHz,v=1,J=1-0 SiO脉泽向Mira变星R-Cas辐射的多历元、总强度、高分辨率图像。在总共我们有23个时期的数据R Cas在近似每月的时间间隔在光学脉动相位范围从0.158到1.78。这些地图显示了壳层中脉泽特征的环状分布,假设壳层以恒星为中心,半径为恒星半径的1.6至2.3倍。从这些图像中可以清楚地看到,脉泽辐射在恒星周围显著地扩展。在某些时期,在2.2恒星半径处可以看到一个微弱的外弧。发射的强度在恒星阶段时强时弱。一些脉泽特征被认为是下降以及流出。我们已经取得了初步的比较,我们的数据与模型格雷等。等(2009年)。
2011-05-05 astro-ph.GA
Comparative Spectra of Oxygen-Rich vs. Carbon-Rich Circumstellar Shells: VY Canis Majoris and IRC+10216 at 215-285 GHz
对大犬座VY(VY CMa)和IRC+10216进行了1 mm谱线(214.5- 285.5GHz)的高灵敏度(1σ rms,1 MHz分辨率~3 mK)测量,比较了富氧和富碳的星周包层的化学性质。这项研究是使用亚利桑那射电天文台(ARO)的亚毫米波望远镜(SMT)与一个新的ALMA型接收机进行的。这项调查是第一次在毫米波长下对富氧的拱星壳进行化学表征。在VY CMa中,检测到来自18种不同分子的128个发射特征,在IRC+10216中,观察到720条谱线,分配给32种不同的物质。VY CMa的1 mm光谱主要由SO2和SiS组成; IRC +10216中,C4 H和SiC 2是最常见的物种。两种来源共有10种分子:CO、SiS、SiO、CS、CN、HCN、HNC、NaCl、PN和HCO+。硫在VY CMa中起重要作用,但饱和/不饱和碳主导IRC+10216的分子含量,例如产生CH 2NH。虽然IRC+10216的分子复杂性更大,但VY CMa支持独特的“无机”化学,导致氧化物PO,AlO和AlOH。在VY CMa中只观察到双原子和三原子化合物,而IRC+10216中常见的是4个或更多原子的物质,反映了碳形成强多重键的能力,不像氧。在VY CMa中,发现了一个新的水脉泽(v_2=2)和振动激发的NaCl。对于IRC+10216,首次检测到振动激发的CCH。
2010-07-29 astro-ph.GA
IRC+10216 mass loss properties through the study of $λ$3mm emission: Large spatial scale distribution of SiO, SiS, and CS
通过在毫米波长范围内的观测,对渐近巨星分支(AGB)恒星周围的包层中的气体进行研究,提供了有关这些分子工厂的历史和性质的信息。在这里,我们提出了ALMA观测亚秒分辨率,补充IRAM-30米的数据,几条线的SiO,SiS和CS对最好的研究AGB拱星信封,IRC+10216。我们的目标是确定它们的空间分布,并主要通过辐射传输和化学建模来确定它们的丰度。这三个物种显示扩展发射与几个增强发射壳层。CS显示最广泛的分布,达到约20“的距离。SiS和SiO发射具有近似11“的类似尺寸,但是SiS发射稍微更紧凑。我们已经估计了相对于H $_2$的分数丰度,其平均等于f(SiO)$\sim$ 10 $^{-7}$、f(SiS)$\sim$ 10 $^{-6}$和f(CS)$\sim$ 10 $^{-6}$直到光解离区域。这里提出的观测和分析表明,拱星物质显示出明显的偏离均匀的球形风,团块和低密度壳层,可能允许来自星际介质(ISM)的紫外光子深入到包层中,向内移动光解半径。我们的化学模型预测的光解离半径与从观测中得出的半径一致,尽管它无法预测从计算的起始半径($\sim$ 10 $R_{*}$)的丰度变化,这可能反映了模型的简单性。我们的结论是,气体的空间分布证明了IRC+10216的质量损失机制在数百年的时间尺度上的阶段性和可变性。
2019-08-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Detection of heavy-metal lines in the spectrum of the circumstellar envelope of a post-AGB star
在6米望远镜BTA上以R=60000的光谱分辨率获得的后AGB星V354 Lac的光谱中,首次发现了低激发势$χ<$ 1 eV的最强吸收线的分裂。对运动学的分析表明,分裂线的短波长成分起源于恒星厚厚的气体尘埃包层。在计算化学成分时,忽略强谱线的分裂会导致高估恒星大气中的s过程元素(Ba,La,Ce,Nd)。强吸收线的轮廓已被发现是可变的。现有的径向速度数据表明,在15年的观测中,V354 Lac的大气和星周包络中的速度场没有任何趋势。
2009-06-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Role of Internal Photons on the Chemistry of the Circumstellar Envelopes of AGB Stars
最近的高空间分辨率观测的气体和尘埃在拱星信封(CSE)的AGB星的形态比光滑的密度分布所产生的球对称,恒定的质量损失率更复杂。特别是,对螺旋弧和圆盘的观测表明,可能存在一个双星伴星,在某些情况下,它会引起GALEX探测到的紫外光子。在这篇文章中,我们扩展了我们最近的化学模型,在一个cluberous,多孔CSE周围的AGB星,包括恒星黑体光子对CSE化学的影响。我们的研究结果表明,内部的光子,在一个cluberous,多孔的CSE,可以改变化学在几个恒星半径,并为一些分子,改变丰度到几百恒星半径。他们进一步提出,来自伴星或吸积盘的更硬的辐射将对AGB星的尘埃形成区和内部CSE的化学产生重大影响。
2019-02-28 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
SiS in the circumstellar envelope of IRC +10126: maser and quasi-thermal emission
我们提出了新的Effelsberg-100米,ATCA和VLA的IRC +10216的拱星包络(CSE)的旋转SiS过渡的观测。由于高角分辨率实现的ATCA观测,我们明确地证实,分子的J=1-0过渡表现出脉泽行动在这个CSE,作为第一次提出超过三十年前。脉泽辐射的径向速度峰值在当地标准的静止速度-39.862 $\pm$ 0.065 km/s处,表明它来自几乎完全加速的壳层。监测观测显示了SiS(1-0)脉泽的时间变化。两个最低的$J$硅准热发射线跟踪一个更广泛的发射区域比以前的高J硅观测。它们的分布表明,SiS准热辐射由两部分组成:一部分非常致密(半径<1.5”,对应于<3 $\times 10^{15}$ cm),另一部分向外延伸到半径>11”。在东北部发现了一个不完整的贝壳状结构,这表明存在SiS壳。在这个CSE中还显示了簇状结构。SiS(1-0)脉泽的增益(蓝移一侧的光学深度约为-5,假设在整个谱线速度范围内反转,则红移一侧的光学深度约为-2)表明它是不饱和的。SiS(1-0)脉泽可以用红外泵浦引起的振转激发来解释,并提出红外连续辐射是主要的泵浦源。
2017-06-08 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
Detection of anhydrous hydrochloric acid, HCl, in IRC+10216 with the Herschel SPIRE and PACS spectrometers
我们报告的检测无水盐酸(氯化氢,盐酸)在富碳星IRC+10216使用赫歇尔卫星上的光谱设施。已检测到J=1-0至J=7-6的线。根据观测到的强度,我们得出结论,HCl产生于星周包层的最内层,相对于H2的丰度为5 × 10 ^-8,并一直延伸到分子到达其光解离区。还得到了AlH、MgH、CaH、CuH、KH、NaH、FeH和其他双原子化合物的柱密度的上限。
2010-05-23 astro-ph.GA
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
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
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
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
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
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
Molecular shells in IRC+10216: tracing the mass loss history
热脉动AGB星的喷出物在很大程度上控制着星系的化学演化。然而,质量损失过程和气体化学成分仍然知之甚少。我们目前的地图扩展12 CO和13 CO排放IRC+10216,CW狮子座,最接近太阳的高质量损失的恒星的信封。IRC+10216近似球形,以14.5 km/s的速度径向膨胀。观测,与IRAM 30米望远镜,具有灵敏度,校准,和角分辨率远远高于以前的研究。角分辨率为11”,相当于500年的膨胀时间。一氧化碳的排放包括一个中央尖峰基座和一系列明亮的,近球形的外壳。它在狮子座CW上达到顶峰,并在180”以下保持相对强劲。在更远处,它变得非常弱,并随着CO的光解离而消失。CO地图可以追溯过去8000年的质量损失历史。明亮的CO壳层表示过密区域,这表明质量损失过程在数百年的时间尺度上变化很大。然而,新的数据削弱了先前关于在过去几千年中平均质量损失大幅减少的说法。过密壳并不是完全同心的,并且向北西北方向延伸得更远。典型的壳层分离是在包层中间800-1000年,但似乎向外增加。壳-壳间亮度对比度为$\geq$ 3。如果狮子座CW有一颗周期为$\sim$ 800年的伴星,当它接近近星点时,质量损失率会增加,那么所有这些关键特征都可以解释。需要更高的角分辨率观测来完全分辨致密壳层和测量密度对比。后者对于我们理解信封化学起着至关重要的作用。
2014-12-11 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
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
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
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
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
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
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
[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
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
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
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
DEATHSTAR: Nearby AGB stars with the Atacama Compact Array I. CO envelope sizes and asymmetries: A new hope for accurate mass-loss-rate estimates
这是死亡之星项目的第一份出版物。该项目的目标是减少渐近巨星分支(AGB)恒星质量损失率观测估计的不确定性。利用ACA绘制了12 COJ =2-1和3-2的谱线发射图。在该初始分析中,将发射分布拟合为UV平面中的高斯分布。详细的辐射转移分析将在未来提出。12 CO J=2-1发射线中心处的最佳拟合高斯轴给出了发射区域大小的第一指示。此外,拟合结果,例如长轴和短轴、中心位置和跨两条线的拟合优度,约束发射分布的对称性。我们发现,CO信封的大小是,在一般情况下,C型比M型AGB星,这是预期的,如果CO/H2比在C型星较大。此外,12 CO J=2-1的大小和拱星密度之间的关系示出,而在广泛的协议与光解离计算,揭示了大的散射和系统的恒星类型之间的差异。大多数的源CO信封是一致的球对称,顺利流出。对于大约三分之一的源,强烈的不对称性的迹象被发现。这是与以前的干涉调查北部来源。较小规模的不对称性被发现在一个较大的比例的来源。CO包络半径和形状的这些结果可以用来约束详细的辐射转移建模相同的恒星,以确定质量损失率是独立的光解模型。对于很大一部分的来源,在更高的空间分辨率的观测将是必要的,以进一步研究我们的ACA观测揭示的复杂的拱星动力学。
2020-08-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
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
DEATHSTAR: Nearby AGB stars with the Atacama Compact Array II. CO envelope sizes and asymmetries: The S-type stars
我们的目标是限制16个S型恒星的CO拱星包络(CSE)的大小,以及另外7个和4个CSE的C型和M型AGB星,分别。我们绘制了使用阿塔卡马紧凑阵列(ACA)及其总功率(TP)天线观察到的CO J=2-1和3-2谱线的发射图,并在仅ACA和TP观察的uv和图像平面中拟合高斯分布。分别。CO(2-1)线数据的拟合高斯的长轴给出了CO线发射CSE的大小的第一估计。我们调查可能的迹象偏离球面对称的分析线的轮廓,从可见性拟合的结果,并通过调查去卷积图像。低质量损失率(低MLR)S星的CO线发射CSE的大小介于较大的C星CSE和较小的M星CSE之间,因为它们各自的CO丰度不同。低MLR的S型恒星的大小没有显示出对星周密度的依赖性,而在高MLR时观察到更陡峭的密度依赖性。此外,我们的结果表明,我们的样本中的大多数S-星的CO CSE是一致的球对称和光滑的流出。本文中获得的CO包络尺寸将用于约束详细的辐射转移模型,以直接确定更准确的MLR估计的恒星在我们的样本。对于我们的几个源,目前偏离球对称的迹象,进一步的高分辨率观测将是必要的,以调查的性质,以及背后的物理过程,这些不对称的结构。这将为S型AGB星的质量损失过程及其相关化学提供进一步的见解。
2021-08-24 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
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
Confirmation of interstellar phosphine towards asymptotic giant branch star IRC+10216
利用ALMA首次确认探测到AGB星IRC+10216中的磷化氢,通过LTE建模测定其柱密度和丰度,并推测其可能由尘埃表面PH2氢化形成。
2024-09-19 astro-ph.GA physics.chem-ph