The ALMA-PILS survey: first detection of methyl isocyanide (CH$_3$NC) in a solar-type protostar
甲基异氰化物（CH $_3$ NC）是在星际介质（ISM）中确认的原子数最多的异氰化物，但它不是一个丰富的分子，只在少数物体中被检测到。相反，其异构体甲基氰（CH $_3$ CN）是ISM中检测到的最丰富的复杂有机分子之一，在各种低质量和高质量来源中都有检测。我们使用ALMA观测从原恒星干涉谱线巡天（PILS）寻找甲基异氰化物，并比较其丰富的异构体甲基氰。我们使用科隆分子光谱数据库（CDMS）的一个新的线目录，以确定甲基异氰化物线。我们还模拟的化学与更新版本的三相化学动力学模型{ \em MAGICKAL}，提出了第一个化学建模甲基异氰化物的日期。我们首次在一颗太阳型原恒星IRAS 16293 $-$ 2422 B中探测到甲基异氰化物，并给出了它的伴星IRAS 16293 $-$ 2422 A的上限。发现异氰化甲基在源B中的丰度至少是源A的20倍，IRAS 16293- 2422 B中CH $_3$ CN/CH $_3$ NC丰度比为200，IRAS 16293- 2422 A中>5517。我们还提出了甲基异氰化物化学的化学模型在这两个来源的结果，并讨论了甲基异氰化物的形成机制和两个来源的相对进化阶段的影响。
2018-07-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
History of the solar-type protostar IRAS16293-2422 as told by the cyanopolyynes
氰基多炔是碳原子的链，在每一侧上具有氢原子和CN基团。它们几乎在ISM的任何地方都能被探测到，彗星也是如此。在过去，它们被用来限制一些分子云的年龄，因为它们的丰度被预测为时间的强函数。本文利用TIMASSS IRAM-30 m观测数据对太阳型原恒星IRAS 16293 -2422中的氰基多炔分布进行了广泛的研究。目标是：（一）获得一个普查的氰基多炔在这个来源和他们的同位素;（二）得出他们的丰度如何变化的原恒星信封;和（三）获得IRAS 16293 -2422的历史上的限制。我们检测到几条线HC 3 N和HC 5 N，并报告DC 3 N的第一次检测，在太阳型原恒星。我们发现，在IRAS 16293 -2422的外部冷包层中，HC 3 N丰度大致恒定（~ 1.3 × 10 ^（-11）），在Tdust> 80 K的内部区域中，HC 3 N丰度增加约100倍。HC 5 N在外壳中的丰度与HC 3 N相似，而在内部区域中的丰度低约10倍。在内部区域得到的HC 3 N丰度，以及增加发生的地方，也对尘埃升温到80 K所需的时间提供了强有力的限制，这必须短于~10^3- 10^4年。最后，外包层中的氰乙炔氘化约为50%，而在温暖的内部区域中<5$ %。相对较低的氘化在温暖的地区表明，我们正在目睹的化石的HC 3 N丰富地形成在稀薄阶段的前崩溃，然后冻结到粮食地幔在稍后的阶段。对IRAS 1629…
2016-10-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Detection of methylisocyanate (CH3NCO) in a solar-type protostar
我们报告了在太阳型原恒星IRAS 16293 -2422 B中检测到的益生元分子CH 3 NCO。有人提出，67 P/Churyumov-Gerasimenko彗星表面有大量的这种物质，最近在高质量原恒星周围的热核中也发现了这种物质。我们在90 GHz到265 GHz范围内用ALMA观察了IRAS 16293 -2422 B，并检测到8个CH 3 NCO的非共混跃迁。根据我们的局域热力学平衡分析，我们得出激发温度为110+-19 K，柱密度为（4.0+-0.3 x10 ^15 cm^-2），这导致分子氢的丰度<=（1.4+-0.1 x10 ^10 ^-10）。这意味着CH 3 NCO/HNCO和CH 3 NCO/NH 2CHO柱密度比为约0.08。我们对CH 3 NCO化学性质的建模表明，需要该分子的冰表面和气相形成反应来解释观测结果。
2017-03-31 astro-ph.SR
New Detections of Phosphorus Molecules towards Solar-type Protostars
磷是地球上生命的必要元素，但目前我们对其在恒星和行星形成区域的化学性质的限制有限：迄今为止，磷载体仅在少数低质量原恒星中被检测到。出于磷分子发射与外流冲击之间明显相关的动机，我们使用IRAM 30 m望远镜将PN和PO线瞄准七颗具有良好特征的外流的太阳型原恒星，并在三个新来源中坚定地检测到磷分子。这个样本，结合档案观测的三个额外的来源，使第一次探索的人口统计学磷化学在低质量的原恒星。具有PN探测的震源根据其H $_2$ O 1 $_{10}$-1 $_{01}$通量显示出强流出激波的证据。另一方面，没有原恒星的属性或批量外流的机械性能被发现与PN的检测。这意味着，气相磷是专门联系到冲击气体的流出。尽管如此，PN和PO线的运动学表明，发射起源于后冲击气体，而不是直接冲击材料。尽管采样范围广泛的原恒星的属性和流出的特点，我们发现一个相当窄的范围内的源平均PO/PN比（0.6-2.2）和挥发性P丰度跟踪（PN+PO）/CH $_3$ OH（$\sim$ 1-3%）。需要空间分辨观测来进一步限制这些来源中磷化学的排放来源和环境驱动因素。
2022-06-25 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
SOFIA/FORCAST and Spitzer/IRAC Imaging of the Ultra Compact H II Region W3(OH) and Associated Protostars in W3
本文介绍了SOFIA上的FORCAST仪器和Spitzer/IRAC对超致密H Ⅱ区W3（OH）的红外观测结果。我们贡献新的波长数据的光谱能量分布，这限制了光学深度，粒度分布，和周围的H II区域的尘埃壳的温度梯度。我们将尘埃组分模拟为一个球壳，包含一个半径约600 AU的内腔，由一颗O 9型中心恒星照射，温度约31，000 K。该系统的总光度为71，000 L_solar。在SED中观察到的2.2 - 4.5微米的过量发射可以通过我们观察到壳结构中的空腔开口或团块来解释，由此来自壳的温暖内部的辐射可以逃逸。我们声称检测附近的水脉泽源W3（H2O）在31.4和37.1微米使用束反卷积的FORCAST图像。我们将这个物体的通量密度限制在19.7 - 37.1微米。此外，我们提出了四个年轻的恒星和原恒星物体在SOFIA领域，大概与W3分子云的原位观测。来自Robitaille等人的模型SED拟合工具的结果。（2006，2007）提出两个天体（2 MASS J 02270352 +6152357和2 MASS J 02270824 +6152281）是中等光度的（~ 236 - 432 L_太阳）原恒星;一个天体（2 MASS J 02270887 +6152344）要么是一颗高质量的原恒星，光度3000 L_solar，要么是一颗质量较小的年轻恒星，有一个巨大的星周盘，但外壳耗尽;一个…
2012-08-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Episodic accretion in binary protostars emerging from self-gravitating solar mass cores
观测结果显示，年轻的原恒星的光度分布很广，这常常被解释为偶发性吸积。我们在这里测试这种情况下，使用数值模拟的太阳质量分子云的崩溃后，使用GRADSPH代码，不同的初始扰动的强度和核心的温度。本文的一个具体的重点是调查的作用，双星和多个系统的背景下，幕式吸积，并比较它们的演变，在孤立的碎片的演变。我们的模型形成了各种低质量的原恒星物体，包括单，二进制和三重系统与二进制更积极地表现出情节吸积比孤立的原恒星。我们还发现，随着时间的推移，平均质量吸积率总体呈下降趋势，这表明大部分原恒星质量是在最初的10^5年内吸积的。这一结果可能有助于解释大多数原恒星群体中令人惊讶的低平均光度。
2017-12-27 astro-ph.SR
Glycolaldehyde in Perseus young solar analogs
目的：在本文中，我们专注于发生乙醇醛（HCOCH 2 OH）在年轻的太阳类似物进行第一次均匀和公正的研究，这个分子在附近的英仙座恒星形成区域的0类原恒星。研究方法：在CALYPSO IRAM大型程序的框架下，我们使用IRAM Plateau de Bure（PdB）干涉仪获得了1.3 mm和1.4 mm处乙醇醛发射线的亚弧秒角分辨率图。结果如下：在英仙座的13个连续源中，有3个0类和1类原恒星被检测到乙醇醛：NGC 1333-IRAS 2A 1，NGC 1333-IRAS 4A 2，NGC 1333-IRAS 4 B1和SVS 13-A。NGC 1333恒星形成区看起来特别富含乙醇醛，出现率高达60%。乙醇醛的空间分布重叠的连续一个，跟踪内部100 AU周围的原恒星。大量的线（多达18），与上层能量Eu从37 K到375 K已被检测到。我们得出了柱密度> 10^15 cm^-2，旋转温度Trot在115 K到236 K之间，这是第一次对NGC 1333-IRAS 4 B1和SVS 13-A周围的热科里醇进行成像。结论：在多个系统中，仅在一个组分中检测到乙醇醛发射。SVS 13-A+B和IRAS 4-A1+A2系统的情况支持乙醇醛的检测（至少在目前的英仙座样本中）表明较老的原恒星（即SVS 13-A和IRAS 4-A2），演化到足以发展热科里诺区域（即内部100 au中的100 K）…
2017-01-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
The deuterium fractionation of water on solar-system scales in deeply-embedded low-mass protostars
水氘分馏（HDO/H $_2$ O丰度比）传统上被用来推断彗星带给地球的水量。在深埋的低质量原恒星中测量这一比率，使人们有可能探测水从云层输送到形成冰体的圆盘的关键阶段。我们目前的亚角秒分辨率观测HDO结合H $_2^{18}$ O从PdBI对三个低质量的原恒星NGC 1333-IRAS 2A，IRAS 4A-NW，和IRAS 4 B。所得HDO/H $_2$/O比率对于IRAS 2A为$7.4\pm2.1\times10^{-4}$，对于IRAS 4A-NW为$19.1\pm5.4\times10^{-4}$，对于IRAS 4 B为$5.9\pm1.7\times10^{-4}$。导出的比值与辐射转移模型一致，取决于源，在2-4倍内。我们的HDO/H $_2$ O比率的内部地区（其中$T>100$ K）的四个年轻的原恒星是只有一个因素的2高于原始的，太阳系彗星。这些微小的差异表明，在深埋阶段和微行星和彗星形成之间几乎没有水的处理。
2014-02-06 astro-ph.SR
Deuterated methanol on Solar System scale around the HH212 protostar
背景：甲醇被认为主要是在星前阶段形成的，它的氘代形式保留了那个时期的条件记忆。由于ALMA提供的高角分辨率和灵敏度的独特组合，我们希望测量0级原恒星周围行星形成区域的甲醇氘代，并了解其起源。目标：我们绘制了猎户座B中HH 212系统内部区域（$\sim$ 100 au）的$^{13}$ CH $_3$ OH和CH $_2$ DOH分布图。为此，我们在波段7中使用ALMA周期1和周期4观测，角分辨率低至$\sim$ 0.15 $"$。结果如下：我们探测到6条$^{13}$ CH $_3$ OH谱线和13条CH $_2$ DOH谱线，其上能级能量可达438 K（温度单位）。我们推导出的旋转温度为（171 $\pm$ 52）K和柱密度分别为7 $\times$ 10 $^{16}$ cm $^{-2}$（$^{13}$ CH $_3$ OH）和1 $\times$ 10 $^{17}$ cm $^{-2}$（CH $_2$ DOH）。因此，D/H比为（2.4 $\pm$ 0.4）$\times$ 10 $^{-2}$，这个数值比先前使用单碟望远镜对英仙座原恒星测量的数值低了一个数量级。我们的研究结果与猎户座B的尘埃温度高于英仙座云的尘埃温度是一致的。发射是跟踪旋转结构延伸到45 AU从喷流轴和拉长90 AU沿喷流轴。到目前为止，所观察到的发射的起源似乎与吸积盘有关。然而，只有更高的空间分…
2017-09-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Detection of glycolaldehyde towards the solar-type protostar NGC1333 IRAS2A
乙醇醛是形成生物学相关分子如核糖的关键分子。我们报告它的检测与高原德布尔干涉仪对0级年轻恒星对象NGC1333 IRAS2A，这是唯一的第二个太阳型原恒星，这种益生元分子被检测到。对乙醇醛、乙醇醛的还原醇乙二醇和乙醇醛最丰富的异构体甲酸甲酯进行了局部热力学平衡分析。发现乙二醇与乙醇醛的相对丰度比0级源IRAS 16293 - 2422（~1）高~5-，但与彗星（$\geq$ 3 - 6）得出的下限相当。两颗原恒星中不同的乙二醇-乙醇醛比例可能与冰粒地幔中不同的CH3OH：CO组成有关。特别地，对NGC 1333 IRAS 2A中的颗粒进行更有效的氢化将有利于甲醇和乙二醇的形成。总而言之，像NGC 1333 IRAS 2A一样，其他低质量原恒星也可能显示出高的乙二醇与乙醇醛丰度比。因此，如果年轻的太阳经历了类似于NGC1333 IRAS2A的条件，彗星的比例可能是从恒星形成的早期阶段继承而来的。
2015-02-03 astro-ph.SR
Organic chemistry in the first phases of Solar-type protostars
像我们这样的行星系统是经过一个漫长的过程形成的，在这个过程中，物质从弥漫的云层凝聚成恒星、行星、小行星、彗星和残余尘埃，在不到几百万年的时间里经历了物理和化学状态的巨大变化。几项研究表明，太阳型行星系统形成初期的化学成分是追踪系统本身历史的有力诊断工具。在迄今为止在ISM中检测到的大约270种分子中，所谓的星际复杂有机分子（iCOMs）特别令人感兴趣，因为它们具有进化诊断能力，并且可能是生物分子的潜在前体，而生物分子是地球生命的基础。本章重点讨论太阳系行星系统早期阶段有机分子的演化，以星前、0/I类和原行星盘阶段为代表，并将它们与目前在太阳系彗星中观察到的情况进行比较。我们的双重目标是回顾太阳型恒星形成过程中的有机化学基础，此外，还可能对我们自己的行星系统的早期历史提供限制。
2022-12-20 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Complex organic molecules in low-mass protostars on solar system scales -- I. Oxygen-bearing species
复杂的有机分子（COMs）被认为是在恒星形成的最早阶段形成于冰冷的尘埃颗粒上。这些COM从最年轻的0/I类原恒星阶段向更进化的II类阶段的演变仍然没有完全了解。由于行星形成似乎很早就开始了，成熟的盘对于特征COM发射线来说太冷了，因此在0/I级阶段研究太阳系尺度上的COM清单是相关的。ALMA波段3（3毫米）和波段6（1毫米）的观测获得了七个0级原恒星的英仙座和巨蛇座恒星形成区。通过用“LTE”模型模拟原恒星内部区域，确定了几个含氧COM的激发温度和柱密度。B1-c、B1-bS和Serpens S68 N显示COM发射，即七个源中的三个。没有明确的相关性似乎存在之间的发生COM和源光度。对于三个富含COM的来源，以及IRAS 16293- 2422 B和HH 212，几种COM相对于CH 3OH的丰度非常相似。对于其他COM的丰度差异高达一个数量级，表明当地的源条件的情况下确定。B1-c包含COM发射的冷（$T_{ex}\approx60$ K）、更扩展的分量，其柱密度通常为暖/热（$T_{ex}\sim 200$ K）、中心分量的几个%。基于CH 2DOH/CH 3OH比率推导出1- 3%的D/H比率，表明甲醇形成期间的温度为$\sim$ 15 K。这个比例与其他低质量原恒星一致。未来的中红外设施，如JWST/MIRI，将是直接观测彗星冰的必要条件。将其与更大的富含COM的源样本…
2020-05-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Ingredients for Solar-like Systems: protostar IRAS 16293-2422 B versus comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
我们现代的太阳系经过了$4.6\times10^9$年的进化，只剩下一些它诞生时的遗迹。彗星被认为是最初形成地球和其他行星的成分的最原始的示踪剂。其他低质量的原恒星可能类似于我们的原太阳，因此可以用来研究形成类太阳系统所必需的构建模块。这项研究测试这一想法的基础上新的高灵敏度，高空间分辨率ALMA数据的原行星盘尺度（~70天文单位）的IRAS 16293-2422和彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko的大部分组成，确定了第一次与独特的现场监测进行的罗塞塔。对原恒星干涉测线巡天（PILS）的观测结果和罗塞塔轨道器离子和中性分析光谱仪（ROSINA）的测量结果进行比较分析表明，CHO-、N-和S-轴承分子的相对丰度在原恒星和彗星数据之间存在一定的分散性。一个试探性的相关性被认为是第一次为P-和Cl-轴承化合物。结果表明，彗星和星子的挥发性成分部分继承了前和原恒星阶段的演变。
2019-08-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Tracking the ice mantle history in the Solar-type Protostars of NGC 1333 IRAS 4
为了了解在系外行星系统中观察到的多样性的起源，描述其形成的早期阶段至关重要，以太阳型原恒星为代表。这些天体的气体化学成分很可能直接取决于坍缩前形成的尘埃颗粒地幔的成分。直接反演冰幔的组成是具有挑战性的，但它可以通过观察主要成分，如厘米波长的NH3和CH3OH，一旦它们在温暖的原恒星阶段释放到气相中，间接完成。我们用24 - 26 GHz的VLA干涉仪在高角分辨率（1 ";~300 au）下观测到NGC1333中三颗0类原恒星（IRAS 4A1，IRAS 4A2和IRAS 4B）的CH_3OH和NH_3谱线。使用非LTE LVG分析，我们在三颗原恒星中得出了类似的NH3/CH3OH丰度比（IRAS 4A1，4A2和4B分别为<0.5，0.015 - 0.5和0.003 - 0.3）。因此，我们推断它们是由具有相似物理条件的塌缩前物质产生的。将观测到的丰度比与天体化学模型预测进行比较，我们将地幔形成时的尘埃温度限制在~17 K，这与南部NGC 1333扩散云的平均温度一致。我们认为，一个残酷的事件开始崩溃，最终形成IRAS 4A1，4A2和4B，因此，没有经历通常的星前核心阶段。这一事件可能是一个泡沫与NGC 1333南部的冲突，这在以前的文献中已经被唤起。
2022-07-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Interferometric observations of warm deuterated methanol in the inner regions of low-mass protostars
甲醇是天体化学中的关键物种，因为它是ISM中最丰富的有机分子，并且被认为是许多复杂有机物种的母体分子。估算年轻原恒星周围甲醇的氘代是至关重要的，因为它高度依赖于它的形成机制和形成时的物理条件。我们分析了来自IRAM-PdBI和ALMA亚毫米干涉仪的各种现有观测数据集的氘代甲醇同位素的数十种转变，以估计太阳系尺度上三颗低质量原恒星周围的甲醇氘代。布居图分析使我们能够得出在温暖的原恒星内部区域，[CH $_2$ DOH]/[CH $_3$ OH]丰度比为3- 6%，[CH $_3$ OD]/[CH $_3$ OH]比为0.4- 1.6%。这些值比以前对这些来源的单碟观测所得的值低10倍，但比在大规模热核中测量的甲醇氘高10-100倍。从赫歇尔和普朗克观测得到的尘埃温度图表明，大质量的热核位于比低质量源更温暖的分子云中，温度差为$\sim$ 10 K。与气体颗粒天体化学模型GRAINOBLE的预测比较表明，这样的温差足以解释在低质量到高质量源中观察到的不同氘代，这表明原恒星起源处分子云的物理条件主要决定了目前观察到的甲醇氘代。在这项工作中测得的甲醇氘比海尔-波普彗星中估计的甲醇氘上限高出5倍，这意味着在太阳系形成期间，太阳星云中可能发生了重要的有机物质再处理。
2019-09-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Constraining the abundances of complex organics in the inner regions of solar-type protostars
相对于甲醇，最丰富的COM，检测到对低质量的原恒星的复杂有机分子（COM）的高丰度，往往是低估的天体化学模型。这种差异可能来自单碟望远镜的大光束，包括研究的原恒星的几个组成部分，通常用于检测COM。为了解决这一问题，我们用Plateau de Bure干涉仪以2 arcsec的角分辨率对两颗低质量原恒星NGC 1333-IRAS 2A和-IRAS 4A进行了甲醇和几种COM的多线观测，导致对含O物质乙醇醛和乙醇以及含N物质乙基氰的第一次多线检测，IRAS 16293以外的原恒星。大量检测到的转换从COM（超过40甲醇转换，例如），使我们能够准确地推导出其发射源的大小和COM柱密度。相对于甲醇衍生到IRAS 2A和IRAS 4A的COM丰度略低，但不是实质性的，低于来自以前的单皿观察。COMs丰度比不随原恒星光度的变化而显著变化，超过5个数量级，这意味着低质量的热corino是相当化学丰富的高质量的热核心。天体化学模型仍然低估了关键COMs的丰度，如甲酸甲酯或二甲基醚，这表明我们对它们的形成的理解仍然不完整。
2015-02-23 astro-ph.SR
High-resolution mid-IR spectroscopy of SVS 13-A with EXES/SOFIA: The surprisingly high CH$_3$OH/H$_2$O ratio in the planet-forming zone of a solar mass protostar
Space Science Institute（空间科学研究所）；ESO（欧洲南方天文台）；INAF, Osservatorio Astrofisico di Arcetri（意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台）；Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、行星与地球物理研究所）；Space Science and Astrobiology Division, NASA Ames Research Center（美国宇航局艾姆斯研究中心空间科学与天体生物学部门）；Bay Area Environmental Research Institute（湾区环境研究所）；Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）；Universitat Autònoma de Barcelona（巴塞罗那自治大学）；University of Turin（都灵大学）
研究通过高分辨率中红外光谱观测SVS 13-A原恒星，发现行星形成区中CH3OH/H2O比值显著高于典型星际冰层比值，揭示了冰层亚limous和冰-气转化过程。
2026-03-20 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The molecular environment of the solar-type protostar IRAS 16293-2422
本研究利用APEX望远镜的LAsMA阵列观测了太阳型原恒星IRAS 16293-2422及其前恒星核的分子环境，识别出36种分子的144条跃迁线，揭示了复杂的外流相互作用、温度密度分布及化学差异。
2022-12-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
The solar type protostar IRAS16293-2422: new constraints on the physical structure
内容：低质量原恒星IRAS 16293 -2422是研究太阳型恒星生命初始阶段化学结构的0级原型源。目的：为了获得准确的化学结构，需要精确测定源的物理结构。本工作的范围是IRAS 16293 -2422的结构的推导。研究方法：我们重新分析了所有可用的连续数据（单碟和干涉仪，从毫米到MIR），以获得准确的密度和尘埃温度分布。利用ISO对水的观测，我们还重建了气体温度剖面。结果如下：我们的分析表明，围绕IRAS 16293 -2422的包络线是很好地描述了舒“内向外”塌陷包络线模型或一个单一的幂律密度分布指数等于1.8。与以前的一些研究相反，我们的分析没有显示出大（直径>/- 800 AU）空腔的证据。结论：虽然IRAS 16293 -2422是一个由两个或三个对象组成的多系统，我们的重建将是有用的，以获得这些对象周围的大冷信封的化学结构和温暖的组成部分，在这里作为一个单一的来源，从单盘观察分子发射。
2010-03-30 astro-ph.SR
Modeling Hadronic Gamma-ray Emissions from Solar Flares and Prospects for Detecting Non-thermal Signatures from Protostars
我们研究了太阳耀斑脉冲阶段的γ射线辐射和原恒星耀斑非热信号的可探测性。高能太阳耀斑发射出GeV能量的高能γ射线，但其产生机制和发射地点至今仍不清楚。年轻的恒星物体，包括原恒星，也会出现明亮的X射线耀斑，但由于强烈的遮蔽，耀斑活动的触发机制仍然不清楚。毫米/亚毫米波段和伽马射线波段的非热特征具有很强的穿透能力，可用于探测原恒星耀斑。我们发展了一个太阳耀斑脉冲阶段的非热辐射模型，其中宇宙射线质子在终止激波处加速，通过与蒸发等离子体的强子核相互作用产生高能γ射线。该模型可以再现太阳耀斑脉冲阶段的γ射线数据。我们将我们的模型应用到原恒星耀斑，并表明切伦科夫望远镜阵列将能够检测到的TeV能量的伽马射线，如果粒子加速在原恒星耀斑是有效的。与质子一起加速的非热电子可以通过同步辐射发射出强烈的毫米和亚毫米信号，其功率与从年轻恒星观察到的高能毫米/亚毫米瞬态一致。未来对原恒星的伽马射线和毫米/亚毫米观测，与硬X射线观测相协调，将揭示原恒星耀斑的非热粒子产生和触发机制。
2023-01-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
The ALMA-PILS survey: First detections of ethylene oxide, acetone and propanal toward the low-mass protostar IRAS 16293-2422
天体化学中的一个悬而未决的问题是复杂的有机分子和生命前分子是如何形成的。目标。我们的目标是开始编制一个库存的含氧复杂的有机分子对太阳型0类原恒星二进制IRAS 16293 -2422从一个公正的光谱调查与ALMA（PILS）的过程。在此，我们重点关注环氧乙烷（c-C $_2$ H $_4$ O）、丙酮（CH $_3$ COCH $_3$）和丙醛（C $_2$ H $_5$ CHO）的新检测结果。方法.与ALMA，我们调查的光谱范围从329至363 GHz的0.5 $"$（60 AU直径）的分辨率。使用一个简单的模型，在LTE中的分子发射，激发温度和柱密度的每个物种的约束。结果我们成功地检测到丙醛（44线），环氧乙烷（20线）和丙酮（186线）对一个组成部分的原恒星双星，IRAS 16293 B。高分辨率的地图表明，所有调查的物种的排放起源于紧凑的中心区域接近原恒星。这与推导出的$\sim$ 125 K的共同激发温度一起，与这些分子在同一气体中的共存一致。结论.这些观测标志着首次探测到丙酮，丙醛和环氧乙烷朝向低质量原恒星。两组同分异构体（CH $_3$ COCH $_3$ /C $_2$ H $_5$ CHO $\sim$ 8和CH $_3$ CHO/c-C $_2$ H $_4$ O $\sim$ 12）的相对丰度比与以前对高质量原恒星的观测结果相当。从这些结果中观察到的丰度比以及…
2016-11-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
The outbursting protostar 2MASS~22352345+7517076 and its environment
我们研究了I类原恒星2 MASS 22352345+7517076，Onozato等人（2015）报告了IRAS，Akari和WISE调查之间的戏剧性增亮。2 MASS 22352345+7517076是一小群低质量年轻恒星天体的成员，与分子云Lynds 1251中的IRAS 22343+7501相关。IRAS、ISO、斯皮策、Akari、Herschel和WISE任务观测到了它爆发的不同阶段。通过档案和我们自己的近红外观测补充这些数据，并考虑到邻近来源对中红外通量的贡献，我们研究了爆发物体的性质和环境，以及1983年至2017年的光度变化。低态辐射热光度Lbol ~ 32 Lsun指示一颗1.6-1.8太阳质量的100000-200000年的原恒星。它的2微米亮度在1993年至1998年期间开始上升，在2009年至2011年达到峰值，并在2015年开始下降。光谱能量分布的变化表明，在爆发之前，近红外线有长达十年的缓慢增亮。实际的吸积爆发发生在2004年至2007年之间。我们用简单的吸积盘模型拟合了亮相的光谱能量分布。模拟结果表明，圆盘吸积速率从3.5 \times 10^{-7} Msun yr^{-1}增加到1.1 \times 10^{-4} Msun yr^{-1}。在爆发的10年间，中心恒星的质量增加了近10^{-3}个太阳，大约相当于木星的质量。2017年，我们在K波段…
2018-12-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Rotational evolution of solar-type protostars during the star-disk interaction phase
在主序前的早期阶段，它们仍然可能被一个吸积盘所包围，这是太阳质量恒星旋转演化的一个令人困惑的阶段。虽然它们仍然在吸积和收缩，但它们似乎并没有实质性地旋转起来。通常认为，磁层星盘相互作用倾向于维持恒星自转周期恒定（盘锁），但这一假设从未得到彻底的验证。我们的目的是研究吸积前主序星阶段星盘相互作用机制对恒星自旋演化的影响。我们设计了一个模型的扭矩作用到恒星的信封上的恒星风的研究的基础上，开发了一个新的处方的星盘耦合的数值模拟的星盘相互作用和磁层喷射。然后，我们使用这个扭矩模型来跟踪恒星自转的长期演化。磁层抛射和吸积驱动的星风在太阳型恒星的自旋演化中起着重要的作用。然而，kG偶极磁场并不少见，但也并非普遍存在。此外，目前还不清楚大规模的恒星风是如何提供动力的，而螺旋桨制度的数值模型显示出强烈的变化，没有观测证实。更好的观测统计数据和更现实的模型有助于降低我们的计算要求。
2019-10-18 astro-ph.SR
The census of complex organic molecules in the solar type protostar IRAS16293-2422
复杂有机分子（COMs）被认为是至关重要的分子，因为它们与有机化学有关，是地球生命的基础。更实际地说，它们是原则上难以在恶劣的星际环境中合成的分子，因此是对天体化学模型的关键测试。目前的模型假设几种COM是在微温的颗粒表面（$\gtrsim$ 30-40 K）合成的，并在尘埃温度$\gtrsim$ 100 K时以气相释放。然而，最近在$\lesssim$ 20 K气体中检测到的COM表明，我们仍然需要重要的部分来完成COM形成的难题。我们在这里提出了一个完整的普查的氧和氮轴承COM，以前在不同的ISM地区，对太阳型原恒星IRAS 16293 -2422检测。普查是从毫米-亚毫米无偏光谱调查TIMASSS获得的。在搜索的29种化合物中，检测到6种化合物：乙腈、乙烯酮、乙醛、甲酰胺、二甲醚和甲酸甲酯。最后五个COM的多频分析提供了明确的证据，它们存在于IRAS 16293 -2422的冷（$\lesssim$ 30 K）包络中，丰度为0.03-2 $\times 10^{-10}$。我们的数据不允许支持的假设，即COMs丰度增加，随着尘埃温度的增加，在寒冷的信封，如预期的，如果COMs主要形成在不冷不热的粮食表面。最后，当考虑其他ISM来源，我们发现一个强大的相关性超过五个数量级，甲酸甲酯和二甲醚和甲酸甲酯和甲酰胺丰度之间，这可能指向这两对物种之间的联系，在冷和暖气体。
2014-06-27 astro-ph.SR
Detection of the simplest sugar, glycolaldehyde, in a solar-type protostar with ALMA
乙醇醛（HCOCH 2 OH）是最简单的糖，也是形成更复杂的生物相关分子的重要中间体。在本文中，我们提出了第一次检测到的13个过渡的乙醇醛围绕太阳型的年轻恒星，通过阿塔卡马大毫米波阵列（ALMA）的观测0类原恒星二进制IRAS 16293-2422在220 GHz（6个过渡）和690 GHz（7个过渡）。乙醇醛线的起源在温暖的（200-300 K）气体接近的个别组成部分的二元。乙醇醛与其异构体甲酸甲酯（HCOOCH 3）共存，甲酸甲酯的丰度是这两种来源的10-15倍。数据还显示了乙二醇的初步检测，乙醇醛的还原醇。在690 GHz数据中，基于220 GHz谱线的建模预测具有最高光学深度的七个跃迁都显示出朝向双星（IRAS 16293 B）中的一个分量的红移吸收曲线，表明在系统速度下的入射和发射与此偏移约0.2”（25 AU）。我们讨论了乙醇醛和其他有机物种的化学形成的限制-特别是在实验室实验的背景下，含甲醇的冰的光化学。的相对丰度似乎是一致的UV光化学的CH 3OH-CO混合冰，经历了温和的加热。这些早期ALMA数据中线密度的数量级增加说明了其巨大的潜力，可以揭示与太阳系类似物形成相关的全部化学复杂性。
2012-08-27 astro-ph.SR
Complex organic molecules in low-mass protostars on Solar System scales -- II. Nitrogen-bearing species
行星的化学成分由恒星形成早期阶段的物理和化学过程决定。目的是用ALMA在毫米波长下研究两个0类原恒星（B1-c和S68 N）的含氮复杂有机分子。接下来，将检测到的含N物质的结果与相同和其他来源的含O物质的结果进行比较。以$\sim$ 0.5”分辨率研究波段6（$\sim$ 1 mm）和波段5（$\sim$ 2 mm）的ALMA观测，并以$\sim$ 2.5”波束中的波段3（$\sim$ 3 mm）数据进行补充。NH 2CHO、C2 H5 CN、HNCO、HN 13 CO、DNCO、CH 3CN、CH 2DCN和CHD 2CN被鉴定为所调查的来源。这两种来源相对于CH 3OH和HNCO的丰度相似，柱密度通常比含O物质低一个数量级。最大的变化，一个数量级，被认为是NH 2CHO丰度比相对于HNCO和CH 3OH和不相关的原恒星光度。此外，在不确定性内，含N物质与含O物质具有相似的激发温度（$\sim$ 100 $\sim$ 300 K）。大多数HNCO丰度的相似性，包括CH 2DCN和CHD 2CN，暗示了一个共同的化学历史，特别是在恒星形成之前寒冷地区的高D/H比。然而，丰度的一些变化可能反映了化学对当地条件的敏感性，如温度（例如NH 2CHO），而其他变化可能是由于分子的发射区域差异与其在冰中的不同结合能有关。这里讨论的两个来源增加了对太阳系尺度进行如此详细化学分析的少数来源。未来…
2021-04-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Embedded protostellar disks around (sub-)solar protostars. I. Disk structure and evolution
本文对不同质量（M_cl=0.2- 1.7 M_sun）和旋引力比（β=0.0028- 0.023）的云核的引力坍缩形成的嵌入原恒星盘进行了比较数值流体力学研究。Mcl和β的增加导致原恒星盘的形成，这些盘更容易受到引力不稳定性的影响。在大多数模型中都会发生圆盘碎裂，但其影响通常仅限于非常早期的阶段，碎片在数十个轨道周期内被分散或驱动到正在形成的恒星上。只有具有足够高的M_cl或β的云核才可能最终形成低质量比的宽分离双星/多星系统和褐矮星或亚太阳质量伴星。这样的系统最终可能会分裂，产生流氓褐矮星，这是可行的。由更大质量（但相等β）的云核形成的{ \it equal}年龄的原恒星盘通常密度更大、温度更高、体积更大、质量更大。另一方面，由高β（但M_cl相等）的云核形成的原恒星盘通常更薄、更冷，但更大、更重。在所有模型中，辐射温度和中平面温度\triangle T之间的差异很小，除了年轻盘的最内部区域、致密碎片和盘的外边缘，其中\triangle T为负，并且可能达到两倍甚至更多。引力不稳定的嵌入盘表现出径向脉动，其振幅沿M_cl和β增加的直线增加，但随着包络线的清除而趋于减小。我们发现，具有盘星质量比为1阶的单星只能由高β云核形成，但这样的大质量盘是不稳定的，很快就会分裂成双星/多星系统。
2010-09-10 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Observations of nitrogen isotope fractionation in deeply embedded protostars
类地行星、彗星和陨石与太阳和木星相比，15 N含量显著富集。虽然太阳和木星的氮同位素比率被认为代表了原太阳星云的组成，但一个尚未确定的过程导致了固体中的15 N富集。已经提出了几种机制来解释这些变化，包括化学分馏。然而，限制分馏模型的观测结果很少。虽然有证据表明星前核中的15 N富集，但尚不清楚该特征如何演变成原恒星阶段。我们的目标是测量附近三颗嵌入式中低质量原恒星周围的14 N/15 N比值。HCN和HNC的同位素体用于探测14 N/15 N比率。用APEX望远镜观测到H13 CN、HC 15 N、HN 13 C和H15 NC跃迁。假设标准12 C/13 C比率，从积分强度导出14 N/15 N比率。利用辐射转移模型和超精细结构拟合验证了光学薄发射的假设。两个来源，IRAS 16293 A和R CrA IRS 7 B，显示15 N-富集的因素约1.5-2.5在HCN和HNC相对于太阳的组成。对于第三个来源，OMC-3 MMS 6，不能排除太阳成分。此外，有迹象表明，随着外壳温度的增加，14 N/15 N比值有增加的趋势。在两个0类源中发现的HCN和HNC中15 N丰度的增加（14 N/15 N为160-290）以及14 N/15 N比值随温度变化的趋势与化学分馏情景一致，但来自额外示踪剂的14 N/15 N比值对于检验模型是不可或缺的。空间分辨观测需要区分化学分馏和同位素选择性光…
2014-08-01 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The ALMA-PILS survey: The sulphur connection between protostars and comets: IRAS 16293-2422 B and 67P/Churyumov-Gerasimenko
通过比较类似的低质量原恒星和我们的原太阳星云-彗星的残余物，我们可以拼凑出太阳系的进化历史。含硫分子可能是挥发性和难熔性组分共同演化的独特示踪剂。利用大规模无偏原恒星干涉谱线巡天（PILS）的ALMA波段7数据，对IRAS 16293-2422 B的60 au外盘状结构中的含硫分子进行了搜索，并与Rosetta上ROSINA仪器的67 P/C-G数据进行了比较。SO $_{2}$、SO、OCS、CS、H $_{2}$ CS、H $_{2}$ S和CH $_{3}$ SH等物质通过其至少一种针对IRAS 16293-2422 B的同位素体检测。搜索揭示了OC $^{33}$ S对这个源的第一次检测和C $^{36}$ S对低质量原恒星的试探性第一次检测。数据显示，与67 P/C-G相比，IRAS 16293-2422 B含有比H $_{2}$ S多得多的OCS;同时，SO/SO $_{2}$比率在两个靶标之间非常一致。IRAS 16293-2422 B的CH $_{3}$ SH/H $_{2}$ CS比值在我们太阳系的范围内（相差0.7-5.3倍）。这表明，在系统的初始崩溃的紫外线辐射水平可能有所不同，并可能更高的IRAS 16293-2422 B由于其二进制的性质，从而将更多的H $_{2}$ S转化为OCS。这是否也促进了含硫复杂有机物的形成，仍有待最终检验。IRAS 16293…
2018-02-21 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Magnetically regulated collapse in the B335 protostar? II. Observational constraints on gas ionization and magnetic field coupling
在低质量恒星形成过程中，控制磁场与星周气体耦合的非理想磁流体动力学效应在很大程度上取决于当地的物理条件，如气体的电离分数。这项工作的目的是观测表征的电离水平的拱星气体在小的包络半径和调查其关系的效率之间的耦合的恒星形成的气体和磁场在0类原恒星B335。用ALMA方法得到了B335的分子谱线发射图，并利用它测量了包封半径为$\lesssim$ 1000 au的气体的氘化率、电离率和宇宙线电离率。我们发现大部分的电离气体，$χ_{e} \simeq 1-8 \times 10^{-6}$。我们的观测还揭示了一个增强的电离，增加在小的信封半径，达到值高达$ζ_{CR} \simeq 10^{-14}$ ~s $^{-1}$在几百au的中央原恒星对象。我们表明，这种极端的电离率可以归因于在原恒星附近加速的宇宙射线的存在。我们报告的第一个解决的宇宙射线电离率在尺度$\lesssim 1000$ ~au的太阳型0级原恒星的地图，发现非常高的值。我们的观测结果表明，宇宙射线的局部加速，而不是星际银河宇宙射线的穿透，可能是造成内包层气体电离的原因，可能会下降到磁盘形成的规模。如果得到证实，我们的研究结果意味着，原恒星盘的属性也可能是由当地的过程设置之间的气体和磁场的耦合，而不仅仅是由角动量的量在大信封尺度和磁场强度在原恒星的核心。
2022-11-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
Dust Seeding Molecules in a Massive Protostar -- Detection of TiO in Orion Source I
RIKEN Pioneering Research Institute（理化学研究所先锋研究本部）；The Graduate University for Advanced Studies, SOKENDAI（日本综合研究院 (SOKENDAI)）；University of Florida（佛罗里达大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Kyoto University（京都大学）；The University of Tokyo（东京大学）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）
研究通过ALMA观测首次在大质量原恒星猎户座源I中探测到TiO，推导其柱密度并发现其比值高于CI球粒陨石，该探测结果为难熔化学及太阳系物质早期形成提供了重要约束。
2026-09-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
The ALMA-PILS survey: Detection of CH$_{3}$NCO toward the low-mass protostar IRAS 16293-2422 and laboratory constraints on its formation
异氰酸甲酯（CH $_{3}$ NCO）属于一组选定的星际分子，被认为是形成较大有机化合物（包括具有肽键的化合物）的相关前体。这种分子只在几颗大质量的原恒星中被发现，而且可能在彗星上被发现。已经假设了这种分子在冰粒上的形成途径，但缺乏实验证据。在这里，我们扩展的环境中发现甲基异氰酸酯的范围，并明确识别CH $_{3}$ NCO通过检测43个未混合的过渡ALMA原恒星干涉线调查（PILS）的低质量太阳型原恒星二进制IRAS 16293-2422。对于HNCO/CH $_3$ NCO $\sim$ 4- 12的二元组分，检测分子。未鉴别出异构体CH $_{3}$ CNO和CH $_{3}$ OCN，导致CH $_{3}$ NCO/CH $_{3}$ CNO的丰度比上限> 100，CH $_{3}$ NCO/CH $_3$ OCN > 10。由此产生的丰度比比较以及与那些发现相关的含氮物种对高质量的原恒星。为了限制它的形成，进行了一系列低温超高真空实验。CH-$_{4}$：HNCO混合物在20 K下的真空紫外辐照强烈表明，甲基异氰酸酯可以通过CH $_{3}$和（H）NCO的再结合以固态形式形成。结合包括该反应的气体-颗粒模型，发现固态途径是解释IRAS 16293-2422中发现的异氰酸甲酯丰度的合理方案。
2017-05-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Spin-down of solar-mass protostars in magnetospheric accretion paradigm
针对原恒星减旋机制难题，基于三维磁流体动力学模拟和恒星演化计算，提出由旋转磁层驱动的锥形盘风通过降低吸积扭矩实现恒星减旋的新图景。
2024-12-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
ALMA View of the Infalling Envelope around a Massive Protostar in S255IR SMA1
最近观测到了位于恒星形成核SMA1中的大质量年轻天体S255IR NIRS3的光度爆发，并将其解释为盘介导的变吸积事件。在这种情况下，必须描述大质量年轻恒星周围的气体性质。考虑到这一点，我们用阿塔卡玛大型毫米和亚毫米阵列进行了高角分辨率观测，并对S255 IR SMA1的900 $μm$尘埃连续谱和CH $_3$ CN $J$ = 19 $-$ 18 $K$ = 0 $-$ 10跃迁进行了成像。CH $_3$ CN的积分辐射在165 °的位置角上呈现出一个约1800 au的南北向拉长特征，几乎垂直于双极流出。我们确认存在致密的（几个$\times 10^{9}$厘米$^{-3}$）和热（$\sim$ 400 K）的气体直接围绕中央原恒星。CH $_3$ CN排放具有沿细长脊的速度梯度，并通过基于位置-速度图中的特征对气体运动学进行建模，我们推断气体最好由扁平旋转下落包络（或伪盘）来描述。导出了每年几个$\times$ × 10 $^{-4}$太阳质量的质量下降率。如果存在一个假定的开普勒盘直接参与到恒星上的质量吸积和喷流/外流发射，它可能小于125 au，我们的观测无法解决。我们展示了从我们的观测中推断的255IR SMA1中的气体性质（如密度和运动学）与专门为研究大质量恒星形成的爆发模式而量身定制的数值模拟中的气体性质之间的定性相似性。
2020-10-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
First Science Observations with SOFIA/FORCAST: Properties of Intermediate-Luminosity Protostars and Circumstellar Disks in OMC-2
我们检查八个年轻的恒星对象在OMC-2恒星形成区域的基础上，从SOFIA/FORCAST早期科学阶段，斯皮策太空望远镜，赫歇尔空间天文台，2MASS，APEX，和其他文献中的结果的观测。我们展示了这些物体从近红外到毫米波长的光谱能量分布，并将SED与原恒星和星周盘的片坍缩模型的SED进行了比较。其中四个天体可以被模拟为具有下落包层的原恒星，两个是被圆盘包围的年轻恒星，剩下的两个天体具有双峰SED。我们的双峰源作为二进制包含一个年轻的恒星与磁盘和原恒星模型。在0.15 x 0.25 pc区域内的密集组中发现了六个最明亮的光源;这些光源的亮度范围从300 L_sun到20 L_sun。嵌入最深的源（OMC-2 FIR 4）可以用0级原恒星模型拟合，该模型的光度约为50 L太阳，质量下降速率约为每年10 ^-4太阳质量。
2012-02-20 astro-ph.SR
HDO ice detected toward an isolated low-mass protostar with JWST
本文利用 JWST 首次在孤立低质量原恒星 L1527 IRS 中探测到 4.1 μm HDO 冰特征，测得冰中 HDO/H₂O 比率约为 4.4×10⁻³，并据此探讨水从前恒星阶段到原行星盘的化学继承与区域环境差异。
2025-06-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Volatile snowlines in embedded disks around low-mass protostars
年轻太阳星云的模型假设一个热的初始盘，大多数挥发物处于气相。问题仍然是，一个活跃的吸积盘是否足够温暖，使气相水的半径达到50 AU。目前还没有详细的研究已经进行了雪线的程度嵌入吸积盘（阶段0）。量化嵌入主动吸积盘系统中气相挥发分的位置。采用二维物理模型和辐射转移模型计算了嵌入式原恒星系统的温度结构。气体和冰的H $_2$ O，CO $_2$，CO的丰度使用密度依赖的热解吸公式计算。中面水雪线增加从3到55 AU的吸积率通过磁盘到恒星之间的$10^{-9}$ - $10^{-4} \ M_{\odot} \ {\rm yr^{-1}}$。CO $_2$可以在$\dot{M} \leq 10^{-5} \ M_{\odot} \ {\rm yr^{-1}}$到$\sim 20$ AU的磁盘内保持固相。大部分的CO是在一个积极吸积盘独立的磁盘属性和吸积率的气相。预测的光学薄的水同位素发射是一致的检测到H $_2^{18}$ O发射向0级嵌入年轻恒星的对象，起源于磁盘和温暖的内信封（热核心）。一个吸积嵌入盘只能占水排放所产生的$R < 50$ AU，然而，和程度迅速降低低吸积率。因此，发射的径向范围可以用ALMA观测来测量，并与这个极限进行比较。挥发物在年轻的圆盘中升华到50 AU，并且可以在高吸积率时期重新设置从信封继承的化学成分。一个30天文单位的热的年轻太阳星云只能发生在深深嵌入的阶…
2015-07-27 astro-ph.SR
The ALMA-PILS survey: First tentative detection of 3-hydroxypropenal (HOCHCHCHO) in the interstellar medium and chemical modeling of the C$_3$H$_4$O$_2$ isomers
确定太阳型原恒星的分子组成有助于提高我们对太阳及其行星形成的物理化学条件的理解。在这项工作中，我们分析了阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列（ALMA）的原恒星干涉测线巡天（PILS），一个无偏的光谱调查的太阳型原恒星IRAS~16293- 2422的数据，我们尝试性地发现3-羟基丙烯醛（HOCHCHCHO）在星际介质朝向源B的第一次。基于观察到的谱线强度并假设局部热力学平衡，其柱密度被限制为$\sim$ 10 $^{15}$ cm $^{-2}$，对应于相对于甲醇CH $_3$ OH的10 $^{-4}$丰度。需要额外的光谱研究来限制这种分子的激发温度。我们将HOCHCHCHO及其五种异构体纳入Manigand等人（2021）提出的化学网络中，并使用Nautilus代码预测了它们的化学演变。该模型再现了丰富的HOCHCHCHO的不确定性。该物质主要通过颗粒表面反应CH $_2$ CHO + HCO $\rightarrow$ HCOCH $_2$ CHO，然后HCOCH $_2$ CHO互变异构为HOCHCHCHO形成。预计两种异构体CH $_3$ COCHO和CH $_2$ COHCHO甚至比HOCHCHCHO更丰富。对这些分子的光谱研究对于在IRAS~16293- 2422和其他天体物理源中寻找它们是必不可少的。
2022-03-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Deep observations of O2 toward a low-mass protostar with Herschel-HIFI
根据传统的气相化学模型，分子云中应该有大量的O2，但直到最近，地面和空间观测站探测星际O2谱线发射的尝试都失败了。在用Herschel对猎户座和rho Oph A分子云中低丰度的O2进行多线探测之后，重要的是要研究其他环境，我们在这里量化了太阳质量原恒星附近的O2丰度。利用Herschel空间天文台的HIFI仪器，在487 GHz对一颗深埋的低质量0类原恒星NGC 1333-IRAS 4A进行了O2观测。化学相关的NO和CO分子的补充数据，以及获得。使用辐射转移模型对高光谱分辨率数据进行分析，以推断柱密度和丰度，并直接对完整的气体-颗粒化学模型进行测试。深层HIFI光谱未能显示出致密原恒星包层速度下的O2，这意味着O2/H2的最低丰度上限之一是<6 × 10 ^-9（3 sigma）。然而，在NGC 1333周围的分子云速度上，可以看到O2的试探性（4.5 sigma）检测，相对于原恒星移动了1 km/s。对于原恒星包层，纯气相模型和气体颗粒化学模型需要一个很长的坍缩前阶段（约0.7-1x10^6年），在此期间，原子和分子氧被冻结在尘埃颗粒上并完全转化为H2O，以避免在致密的包层中产生过量的O2。同样的模型也再现了化学相关的NO分子的极限。在周围的云的O2的试探性检测是一致的低密度PDR模型与反应速率的小变化。在低质量原恒星周围的坍缩包层中，氧的丰度很低，这表明进入原行星盘的气体和…
2013-07-30 astro-ph.SR
The evolution of protostars powered by dark matter annihilation. I. Fiducial model and first results
University of Virginia（弗吉尼亚大学）；Center for Astrophysics, Harvard and Smithsonian（哈佛-史密森尼天体物理中心）；University of Gothenburg（哥德堡大学）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Universität zu Köln（科隆大学）
本研究用GENEC代码模拟暗物质湮灭供能的原恒星演化，发现环境暗物质密度需超临界阈值才能形成超大质量黑洞种子，并给出JWST可观测的演化特征。
2026-09-22 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The most variable VVV sources: eruptive protostars, dipping giants in the Nuclear Disc and others
本研究在 9.5 年 VVV 光变曲线中筛选 ΔK_s≥4 等的极端变源，发现 222 个银核与银盘变源，并揭示爆发 YSO、核盘食渐巨星及周期性消光双星等特征。
2024-01-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Torsional-rotational spectrum of doubly-deuterated dimethyl ether (CH$_3$OCHD$_2$) -- First ALMA detection in the interstellar medium
在2013年，我们发表了第一个旋转分析和探测单氘代二甲醚在太阳型原恒星IRAS 16293 - 2422与IRAM 30米望远镜。二甲醚是恒星形成区最丰富的复杂有机分子之一，其D/H（D/H）比值对于了解其化学性质和追溯其来源历史非常重要。我们提出了双氘代二甲醚（甲氧基-d2-甲烷，1，1-二氘代甲基醚）在其地面振动状态的基础上，一个有效的哈密顿与内部转子的非对称转子分子的第一个分析。该分析覆盖了0.15 - 1.5THz的频率范围。该物种的实验室旋转光谱在150和1500 GHz之间用里尔的亚毫米光谱仪测量。天文探测，我们使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）的观测从原恒星干涉测线调查，PILS。新的一组光谱参数已确定的最小二乘拟合与ERHAM代码的对称和不对称构象。至于单氘物质，这些参数允许通过在0级原恒星IRAS 16293 - 2422的B组分附近的检测在空间中首次识别双氘二甲醚的两种构象。
2021-06-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Warm water deuterium fractionation in IRAS 16293-2422 - The high-resolution ALMA and SMA view
迄今为止，测量低质量原恒星内部温暖区域的水氘分馏一直受到单碟地面和空间望远镜角分辨率差的阻碍。使用（亚）毫米波长干涉仪观测水同位素有可能阐明这一问题。从阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）对IRAS 16293 - 2422在692.07914 GHz处H2 - 18 O的5（3，2）-4（4，1）跃迁以及在203.40752 GHz处H2 - 18 O的3（1，3）-2（2，0）和3（1，2）-2（2，1）给出了225.89672 GHz的HDO从亚毫米波阵列（SMA）的跃迁。692 GHz的H2 - 18O谱线朝向双星的两个组成部分。朝向其中一个组分"源B"，在朝向连续体的吸收中看到该线，从系统速度略微红移，而在系统速度下在离源处看到发射。对于另一个组分，"源A"，也用SMA检测到两条HDO和H2 - 18O线。由H2 - 18O跃迁估算激发温度为124 +/-12 K。计算出的HDO/H2O比值为（9.2 +/-2.6）* 10 ^（-4）--明显低于之前在靠近源的温暖气体中的估计值。它也比外包络中推导的比率低约5倍。我们的观测揭示了太阳系尺度上原恒星附近水汽的物理和化学结构。朝向源B检测到的红移吸收指示着下沉。激发温度与原恒星附近水冰蒸发的图像一致。这里推导出的低HDO/H2O比率表明，原恒星内部区域与地球海洋和彗星之间的差异比以前认为的要小。
2012-11-28 astro-ph.SR
First images of phosphorus molecules towards a proto-Solar analog
尽管磷在地球生物化学中扮演着核心角色，但人们对恒星和行星形成区域中磷的化学性质知之甚少。我们目前的ALMA波段3和4观测PO和PN对I类原恒星B1-A，代表第一个空间分辨观测磷载体对太阳型恒星形成区域。磷分子从两个不同的团块中发射出来，这与原恒星流出物（由SiO追踪）与致密气体细丝（由CCS追踪）相互作用的区域相一致。因此，气相磷似乎来自致密星际团块的冲击。基于所观察到的发射模式，PO和PN似乎是子产品的固体磷载体与冰和硅酸盐颗粒之间的中间挥发性。因此，在将半难熔磷转化为更易挥发的形式之前，星际冲击可能发挥重要作用。事实上，（PO+PN）/CH 3OH的比例是类似的B1-a和彗星67 P，这意味着一个可比较的水库挥发性磷。在B1-a中，PO/PN比值范围约为1-8。北部发射团的PO/PN比和13 CH 3OH发射比南部发射团的PO/PN比和13 CH 3OH发射弱，表明两个位置的激波物理和化学性质不同。需要解决的观测P载体对其他来源，以更好地了解是什么调节这样的变化在原恒星环境中的PO/PN比。
2022-01-10 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Dust, Ice and Gas in Time (DIGIT) Herschel program first results: A full PACS-SED scan of the gas line emission in protostar DK Cha
DK Cha是一颗中等质量的恒星，正从嵌入配置过渡到恒星加盘阶段。我们的目标是研究在这一关键阶段的星周物质的组成和能量。使用赫歇尔空间天文台PACS的范围扫描模式，我们获得了DK Cha从55到210微米的光谱，作为DIGIT Key计划的一部分。近50个分子和原子线被检测到，远远超过在ISO-LWS中检测到的7条线。在J=14-13 ~ 38-37（E_u/k = 4080 K）范围内检测到几乎整个CO谱线，在E_u/k = 843 K激发态检测到水谱线，在E_u/k = 290 K激发态检测到OH谱线。我们的PACS SED扫描中的连续发射与由恒星、0.03太阳质量的环绕盘和类似质量的包络组成的模型预期的通量相匹配，支持该物体正在从其主要吸积阶段出现的建议。分子，原子和离子的发射线在远红外线揭示了外流的信封上的影响。推测的热气体可以被光子加热，但一些发射可能是由于流出腔壁中的C激波。
2010-05-14 astro-ph.SR
Massive star formation around I05345+3157 -- I. The dense gas
我们利用分子线示踪剂CS（2-1）和CARMA对中等质量恒星形成区I 05345 +3157进行了观测，以揭示致密气体核的性质。在CS（2-1）积分强度图中识别出7个气核。其中，核心1和核心3在2.7毫米连续谱数据中具有对应物。我们认为核心1和核心3是恒星形成核心，可能已经或即将拥有年轻的大质量原恒星。根据LTE方法和假设气尘比的尘埃排放量估算的核心1的总质量为5 +-1太阳质量和18 +-6太阳质量，核心3的总质量为15 +-7太阳质量和11 +-3太阳质量。3号核心的光谱显示出蓝色的自吸收，这表明有气体流入--一个正在坍塌的核心。观察到的七个气核的宽线宽表明非热运动。这些非热运动可能是与附近流出的相互作用，也可能是由于初始湍流引起的;前者是可以观察到的，而初始湍流的作用则不太确定。最后，气体核的维里质量大于LTE质量，这意味着对于束缚核，需要约10^8 K/cm ^3的外部压力。核心有可能进一步形成大质量恒星。
2011-07-06 astro-ph.SR
