Mapping physical parameters in Orion KL at high spatial resolution
猎户座Kleinmann-Low星云(猎户座KL)是出了名的复杂,并展示了一系列的物理和化学成分。我们使用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)对$^13$ CH $_{3}$ OH $ν=0$($\sim$ 0.3 $^{\prime\prime}$和$\sim$ 0.7 $^{\prime\prime}$)和CH $_3$ CN $ν_8=1$($\sim$ 0.2 $^{\prime\prime}$和$\sim$ 0.9 $^{\prime\prime}$)线发射进行了高角分辨率(亚角秒)观测,以研究猎户座KL在小空间尺度(${\le}350$ au)上的结构。气体运动学,激发温度和柱密度来自分子发射通过一个像素的图像立方体的光谱线拟合,使我们能够检查这些参数的小尺度变化。热芯的子区域在0.2 $^{\prime\prime}$束中具有比0.9 $^{\prime\prime}$束更高的激发温度,指示可能的内部加热源。此外,速度场包括双极${\sim}7{-}8$ km s $^{-1}$特征,其相对于周围的${\sim}4{-}5$ km s $^{-1}$速度场具有东南-西北方向,这可能是由于流出。我们还发现了一个可能的内部加热源的证据对西北集群,因为激发温度有较高的一个较小的光束与一个较大的光束。最后,热核西南部地区(热核西南部)是一个特别异质的地区,连接着热核和致密…
2021-10-26 astro-ph.GA
Deuterated molecules in Orion KL from Herschel/HIFI
我们提出了一个全面的研究,在猎户座KL地区的全波段HIFI调查中检测到的氘代分子。氨,甲醛,甲醇和它们的单氘同位素各自检测到通过许多过渡在这个调查中的光学深度和激发条件的范围很广。结合最近的研究,HDO和H $_2$ O在猎户座KL的丰度,这项研究产生了最好的限制氘分馏在星际分子云的日期。正如先前的研究所发现的,猎户座KL内的热核和致密岭区域都含有大量的氘代分子,这表明它们起源于冷颗粒地幔。在热核中,我们发现氨的分馏比水大约多2倍。同时,在致密岭中,我们在水、甲醛和甲醇中发现了类似的氘分馏,D/H比为(2-8)$\times$ $10^{-3}$。致密海脊的[CH $_2$ DOH]/[CH $_3$ OD]比值为$1.2 \pm 0.3$。热核的氘分馏一般比致密海脊低,这意味着其起源温度略高,或者说是来自暖气相化学的贡献更大。
2013-08-23 astro-ph.GA
ALMA Survey of Orion Planck Galactic Cold Clumps (ALMASOP): A Hot Corino Survey toward Protostellar Cores in the Orion Cloud
星际介质中复杂有机分子的存在与宇宙中生命的起源和流行有着密切的关系,因而引起了人们的极大兴趣。为了调查COMs的发生及其可能的起源,我们对原恒星核心样本进行了化学普查,作为ALMA猎户座普朗克银河系冷团调查(ALMASOP)项目的一部分。我们报告了11个热corino源,表现出紧凑的排放温暖和丰富的COM,56类0/I原恒星的核心。所有发现的热科里诺源可能都是0级的,它们的暖区($>$ 100 K)的大小相当于100 au。热科里诺源的光度与甲醇的总量及其排放程度呈正相关。这样的相关性是一致的热脱附图片的存在下,热corino,并建议较低的光度(0级)的来源可能有一个较小的区域与COM的排放。在相同的样本选择方法和检测标准下,当考虑云距离和有限的样本量时,猎户座云(15/37)和英仙座云(28/50)中温甲醇的检测率在统计学上相似。观察同一组COM转换将在云属性之间进行更有信息量的比较。
2022-03-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Orion KL: The hot core that is not a "Hot Core"
我们提出了灵敏的高角分辨率亚毫米和毫米观测扭转/振动高激发线的CH $_3$ OH,HC $_3$ N,SO $_2$,CH $_3$ CN分子和连续发射在870和1300 $μ$米从猎户座KL区域,与亚毫米阵列(SMA)。这些观测加上最近SMA CO J=3-2和J=2-1对起源于该地区的爆炸流的成像,这与大质量年轻恒星系统的非分级解体有关,表明分子猎户座“热核”是一个预先存在的密度增强,由爆炸事件从外部加热-与其他热核不同,我们没有发现任何自发光的亚毫米波,嵌入热分子气体中的无线电或红外线源。事实上,我们没有观察到连续的CO流结构或“手指”的阴影中的热核心指向远离爆炸中心。低激发CH $_3$ CN发射显示出典型的分子心形结构,传统上称为热核,并且中心靠近爆炸的动力学起源。最高激发CH $_3$ CN线都产生于心形结构{ \it i. e.}从延伸山脊的密集和最隐蔽的部分。扭转激发的CH $_3$ OH和振动激发的HC $_3$ N线似乎在最强的亚毫米波连续谱源周围形成壳层。令人惊讶的是,CH $_3$ CN和HC $_3$ N追踪到的热核和致密脊区域的运动学也揭示了动力起源中出现的类似磁场的结构。所有这些观测结果都表明,爆炸流的东南和西南部分撞击了延伸脊的一个预先存在的非常密集的部分,从而创造了明亮的猎户座KL热核。
2010-09-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Herschel observations of Extra-Ordinary Sources: H2S as a Probe of Dense Gas and Possibly Hidden Luminosity Toward the Orion KL Hot Core
我们目前的Herschel/HIFI观测的光氢化物H $_{2}$ S从猎户座Kleinmann-Low星云(猎户座KL)的全光谱扫描作为HEXOS GT关键计划的一部分。总共,我们分别从H $_{2}$ $^{32}$ S、H $_{2}$ $^{34}$ S和H $_{2}$ $^{33}$ S观察到52、24和8个未混合或轻微混合的特征。我们只分析所谓的热核心的发射,但从高原,扩展的脊,和/或紧凑的脊发射也被检测到。在给定不确定性的情况下,正、对H $_{2}$ S的旋转图遵循直线,并得出T $_{\rm rot}$ =141 $\pm$ 12 K。这表明H $_{2}$ S处于LTE中,并且很好地表征为单一动力学温度或强烈的远红外辐射场正在重新分布种群以产生观察到的趋势。我们认为后一种情况更有可能,并发现最高激发态(E $_{\rm up}$ >1000 K)可能主要由辐射泵浦填充。我们推导出H $_{2}$ $^{32}$ S的柱密度,$_{\rm tot}$(H $_{2}$ $^{32}$ S)=9.5 $\pm$ 1.9 $\times$ 10 $^{17}$ cm $^{-2}$,气体动力学温度,$_{\rm kin}$ =120 $\pm^{13}_{10}$ K,并对H $_{2}$ S的发射气体约束H $_{2}$体积密度,nPDMATHABMZ>9 $\t…
2014-01-10 astro-ph.GA
Herschel observations of EXtra-Ordinary Sources: Analysis of the HIFI 1.2 THz Wide Spectral Survey Toward Orion KL II. Chemical Implications
我们提出的化学影响所产生的光谱模型适合赫歇尔/HIFI光谱调查对猎户座Kleinmann-Low星云(猎户座KL)。我们集中讨论在HIFI调查中检测到的八种复杂有机物,利用一种新技术来识别那些在最热气体中发射的分子。特别地,我们发现了复杂的含氮物种CH $_{3}$ CN,C $_{2}$ H $_{3}$ CN,C $_{2}$ H $_{5}$ CN和NH $_{2}$ CHO系统地追踪比含氧有机物CH $_{3}$ OH、C $_{2}$ H $_{5}$ OH更热的气体,CH $_{3}$ OCH $_{3}$,和CH $_{3}$ OCHO,其不含氮。如果这些复杂的物种主要在颗粒表面上形成,这可能表明含N有机物比含O物种更难从颗粒表面去除。另一种可能性是热(T $_{\rm kin}$ $\sim$ 300 K)气相化学自然产生更高的络合氰化物丰度,同时抑制含O络合有机物的形成。我们比较我们推导的旋转温度和分子丰度的化学模型,其中包括气相和晶粒表面的途径。大多数检测到的复杂有机物的丰度可以在$\gtrsim$ 10 $^{5}$年的时间尺度上重现,有几个物种的预测低于3 $σ$。推导出的旋转温度为大多数有机物,此外,同意合理以及在峰值丰度的预测温度。我们还发现,含硫的分子,也含有氧(即SO,SO $_{2}$,和OCS)倾向于探测最热的气体朝向猎户座KL表明这些物种的形成…
2015-06-11 astro-ph.GA
ALMA Images of the Orion Hot Core at 349 GHz
我们目前的ALMA图像的尘埃和分子线发射在猎户座热核在349 GHz。在0.2”的角分辨率下,图像显示在猎户座源一以东约1”的弧内有多个团块,原恒星位于克莱因曼低星云的中心,另一个山峰链从IRc 7向西南方向延伸。分子谱线图像显示了在距离高分辨的周围云速度~5 km/s> 10 km/s处的狭窄的对流结构。这些丝状物中有许多是沿着尘埃排放的边缘,追踪着来自源I的SiO流出物。在激发温度为300- 2000 K,速度大于10 km/s的环境云中的分子谱线发射表明,热核可能在激波中被来自源I或BN/源I爆炸的流出物加热。谱线观测还揭示了一个显著的分子环,位于源I以南约2”处,直径约600 AU。在HC 3 N、HCN v2=1和SO2的高激发跃迁中可以看到该环。BN/源I爆炸的喷出物与致密尘埃团的撞击可能导致观察到的冲击材料环。
2017-05-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
A line confusion limited millimeter survey of Orion KL (I): sulfur carbon chains
我们用IRAM 30米望远镜对猎户座KL进行了一次灵敏的(线混淆有限)单边带光谱测量,覆盖了以下频率范围:80-115.5 GHz,130-178 GHz和197-281 GHz。我们检测到超过14400光谱特征,其中10040已被确定到目前为止,并归因于43种不同的分子,包括148同位素和线从振动激发态。本文重点介绍了OCS、HCS+、H_2CS、CS、CCS、C_3S及其同位素体的研究。此外,我们绘制了OCS J=18-17线,并在猎户座IRc 2周围选定的位置(为调查选定的位置)完成了几条OCS线的补充观测。我们报告的第一次检测到OCS v2 = 1和v3 = 1振动激发态在空间和第一次检测到的C3 S在温暖的云。大部分CCS,几乎所有的C3 S,线发射来自热的核心,表明他们的丰度在温暖和稠密的气体增强。柱密度和同位素比已计算使用大速度梯度(LVG)的激励和辐射转移代码(低密度气体成分)和本地热平衡(LTE)代码(适合于温暖和密集的热核成分),其中考虑到不同的云组件已知存在朝向猎户座KL,扩展的脊,紧凑的脊,高原,和热核。从OCS v2 = 1和v3 = 1能级导出的振动温度约为210 K,类似于热核中的气体动力学温度。这些OCS的高能级可能是通过吸收红外尘埃光子来泵浦的。我们推导出OC 3S、H2 CCS、HNCS、HOCS+和NCS柱密度的上限。最后讨论了D/H丰度比,并…
2010-04-29 astro-ph.GA
A High Spatial Resolution Study of the λ=3 mm Continuum of Orion-KL
最近的干涉观测对猎户座KL区域的传统观点提出了质疑,该区域显示了恒星形成区域中化学分化的最明确的情况之一。之前,猎户座KL的低分辨率图像显示了朝向猎户座致密岭的含氧有机分子的发射特征,以及朝向猎户座热核的含氮有机分子的发射特征。然而,最近在更高的空间分辨率下的观测表明,大部分的分子发射是由许多较小的,紧凑的团块,空间上不同于传统的热核和紧凑岭源。正是这种类型的观测信息对于指导天体化学模型至关重要,因为分子的空间分布及其与能量源的关系将决定恒星形成区域中起作用的化学机制。我们已经进行了毫米成像研究的猎户座-KL与各种光束尺寸使用CARMA,以调查的连续结构。这些λ i = 3 mm的观测结果具有约0.5”-5.0”的合成射束尺寸。这些观测结果揭示了该地区复杂的连续结构,这与以前基于较低空间分辨率图像为Orion-KL假设的结构模型形成鲜明对比。新的结果表明,以前用于确定该地区的分子丰度的空间尺度需要完全修订。在这里,我们提出了连续观测的结果,讨论了检测到的源的大小和结构,并提出了一个观测策略,用于确定适当的空间尺度,以准确地确定在猎户座KL地区的分子丰度。
2011-08-18 astro-ph.GA
High Spectral Resolution SOFIA/EXES Observations of C2H2 towards Orion-IRc2
我们目前的高光谱分辨率观测从12.96 - 13.33微米对猎户座IRc 2使用中红外光谱仪,EXES,SOFIA。这些观测探测了猎户座热核的物理和化学条件,该热核是由IRc 2区域的明亮,紧凑,中红外背景连续源采样的。在我们的光谱覆盖范围内预期的所有十个振转C2 H2跃迁都以高S/N被检测到,产生从J=9-8到J=18-17的R-分支线的连续覆盖,包括邻位和对位物种。其中8个振转跃迁是新发现的。同位素体13 CCH 2以高信噪比被清楚地检测到。这使得能够直接测量猎户座热核的12 C/13 C同位素比为14 +/- 1,估计最大值为21。我们还检测到几个HCN振转线。邻位和对位C2 H2阶梯是明显分开的,分别追踪两个不同的温度,226 K和164 K,非平衡邻对位比(OPR)为1.7 ± 0.1。此外,正和对V_LSR值相差约1.8 +/- 0.2 km/s,而平均线宽相差0.7 +/- 0.2 km/s,表明这些物种沿IRc 2的视线并不均匀混合。我们认为,异常低的C2 H2 OPR可能是一个残余物,从一个较早的,较冷的阶段,密度增强(现在的热核)之前,由500年前的爆炸事件产生的冲击的影响。
2018-01-25 astro-ph.GA
ALMA Survey of Orion Planck Galactic Cold Clumps (ALMASOP): I. Detection of New Hot Corinos with ACA
利用阿塔卡马紧凑型阵列(ACA)对猎户座分子云复合体中的普朗克星系冷团进行了巡天研究,发现了四个新的热科里诺源:G211.47-19.27S,G208.68-19.20N1,G210.49-19.79W和G192.12-11.10。在赫歇尔猎户座原恒星巡天(HOPS)中,有三个来源被确定为低质量的0级原恒星。在猎户座λ区域的一个源首次被报道为原恒星核心。我们已经观察到大量的复杂有机分子(COMs),主要是甲醇,但也有其他含氧COMs(在G211.47- 19.27 S和G208.68- 19.20 N1)和益生元感兴趣的分子NH 2CHO(在G211.47- 19.27 S),表明存在热corino。虽然我们的空间分辨率不足以解决大部分的分子发射结构,大线宽和高旋转温度的COM表明,他们可能居住在更热的和最里面的区域直接围绕原恒星。在G211.47- 19.27 S中,甲醇的D/H比([CH 2DOH]/[CH 3OH])和甲醇的12 C/13 C比([CH 3OH]/[13 CH 3OH])与其他热可丽子相当。碳氢化合物和长碳链分子,如c-C3 H2和HCCCN也在四个来源中被检测到,可能追踪外部和较冷的分子包层。
2020-06-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
The water line emission and ortho-to-para ratio in the Orion Bar photon-dominated region
一个非常低的ortho-to-para比(OPR)的0.1-0.5之前报道的猎户座酒吧光子主导的区域(PDR),根据观察两个光学薄$\mathrm{H_2^{18}O}$线,通过使用单板大速度梯度模型进行分析。相应的自旋温度不符合在这个紫外光照射区域的分子气体的动力学温度。这被解释为水分子在冰冷的颗粒上形成的指示,随后通过UV光解吸释放。在猎户座酒吧,包括七个$\mathrm{H_2^{16}O}$线和一个$\mathrm{H_2^{18}O}$线,使用Herschel/HIFI仪器进行了更完整的一套水的观测,重新分析使用Meudon PDR代码推导气相水丰度和OPR,考虑到陡峭的密度和温度梯度存在于该地区。模型线强度是在良好的协议与观察假设水分子形成的OPR对应于热平衡条件下的气体的局部动力学温度,当单独考虑气相化学和水气颗粒交换通过吸附和解吸。气相水预计将出现从一个区域深入到云,对应于$A_{\mathrm{V}} \sim 9$的视觉消光,与$\mathrm{H_2^{16}O}$分数丰度$\sim 2\times 10^{-7}$和柱密度$(1.4 \pm 0.8) \times 10^{15}$厘米$^{-2}$的总云深度为$A_{\mathrm{V}}=15$。推导出了$2.8 \pm 0.2$的视线平均正对比。观测数据是一致的核自旋异构体再分配对应的热平衡温度为$36…
2019-10-07 astro-ph.GA physics.chem-ph
The hot core towards the intermediate mass protostar NGC7129 FIRS 2: Chemical similarities with Orion KL
NGC 7129 FIRS 2(英语:NGC 7129 FIRS 2)是一颗中等质量(2 - 8 Msun)的原恒星,距离地球1250 pc。需要高空间分辨率的观测来分辨其中心的热核。我们提出了一个分子调查从218200 MHz到221800 MHz的IRAM高原德布尔干涉仪进行。这些观测得到了IRAM 30米望远镜拍摄的长积分单碟光谱的补充。我们使用局部热力学平衡(LTE)单温度代码来模拟整个数据集。干涉光谱挤满了总共约300条线,其中几十条尚未确定。光谱已建模与共20种及其异构体,同位素体和氘代化合物。甲酸甲酯(CH_3 OCHO)、乙醇(CH_3CH_2 OH)、乙醇醛(CH_2 OHCHO)、丙酮(CH_3COCH_3)、二甲醚(CH_3 OCH_3)、乙腈(CH_3CH_2CN)和乙二醇的aG_g ′构象异构体(aG_g ′-(CH_2 OH)_2)等复杂分子都属于检测到的种类。对CH_3CN、CH_3OCHO、CH_3OH、OCS、HC_3N和CH_3CHO的振动激发谱线的探测证明了高温下气体和尘埃的存在。事实上,从CH 3CN的振动线估计的气体动力学温度,~405 K,与在巨大的热核中测量的相似。我们的数据允许在FIRS~2和猎户座热核的化学进行广泛的比较。我们在FIRS 2和猎户座中发现了非常相似的化学物质。大多数研究的分数分子丰度同意在5倍之内。仅在氘代化合物D2…
2014-05-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Water and acetaldehyde in HH212: The first hot corino in Orion
目的:使用ALMA提供的前所未有的高分辨率和灵敏度的组合,我们的目标是调查是否以及如何热corinos,拱星盘和喷出的气体在年轻的太阳质量的原恒星相关。研究方法:我们观察到CH $_3$ CHO和氘代水(HDO)的高激发($E_{\rm u}$高达335 K)线朝向太阳的原恒星HH 212-MM 1。结果:首次获得了HH 212内$\simeq$ 100 AU的CH、$_3$、CHO和HDO发射图像。多频线分析允许我们控制发射区的密度($\geq$ 10 $^{7}$ cm $^{-3}$)、温度($\simeq$ 100 K)和CH $_3$ CHO丰度($\simeq$ 0.2- 2 $\times$ 10 $^{-9}$)。HDO剖面在低速时是不对称的($\leq$ 2 km s $^{-1}$与$V_{\rm sys}$)。如果HDO线是光学粗的,则这指向极小($\sim$ 20- 40 AU)和致密($\ge$ 10 $^{9}$ cm $^{-3}$)的发射区。结论:我们报告了在猎户座中首次探测到热科里诺。HDO的不对称分布表明,从紧凑的中心区域流出的气体的贡献,可能与密集的磁盘风。
2016-01-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
High-resolution EVLA image of dimethyl ether (CH$_{3}$)$_{2}$O in Orion--KL
我们报告了朝向猎户座Kleinmann-Low星云(Orion-KL)的二甲醚分子(CH $_{3}$)$_{2}$ O的第一个亚弧秒(0.65 $\arcsec$ $\times$ 0.51 $\arcsec$)图像。这些观测是在43.4 GHz的扩展甚大阵列(EVLA)上进行的。较低的能量跃迁6 $_{1,5} - 6_{0,6}$,EE(E $\rm_{u}$ = 21 K)在这项研究中映射的分布是在一个较低的分辨率成像与公布的二甲醚发射图非常一致。观测到的主要发射峰朝向致密脊和热芯西南分量,位于致密脊的北部和致密脊和热芯之间的中间位置。一个值得注意的结果是,二甲醚的分布是非常相似的另一个重要的较大的O-轴承物种,甲酸甲酯(HCOOCH $_{3}$),在较低的分辨率成像。我们的研究表明,EVLA提供的更高的光谱分辨率(WIDAR相关器)和更大的光谱覆盖范围为复杂分子物种的成像提供了新的可能性。灵敏度的提高和其他EVLA的改进使该仪器非常适合于高灵敏度,高角分辨率,分子线成像。
2011-05-16 astro-ph.GA
The chemical nature of Orion protostars: Are ORANGES different from PEACHES? ORANGES II
了解我们太阳的化学过去以及生命是如何在地球上出现的并不是一件容易的事。我们可以采取的最佳策略是研究位于与太阳诞生环境相似的环境中的新生恒星,并评估它们的化学成分。特别是,热可里诺是主要目标,因为最近的研究表明,星际复杂有机分子(iCOM)丰度之间的相关性,从热可里诺和彗星。ORion ALMA New Generation Survey(ORANGES)旨在评估与太阳诞生环境最接近和最好的类似物OMC-2/3灯丝中的热科里诺斯数量。在这种情况下,我们研究了19个太阳质量的原恒星的化学性质,发现我们的样品源中有26%显示出热的甲醇排放,表明热的corino。在英仙座低质量恒星形成区,PERSEUS ALMA CHEMICAL SURVEY(PEACHES)探测到了$\sim 60$ \%的热Corino,与之相比,后者在OMC-2/3灯丝中似乎相对稀少。虽然这表明猎户座和英仙座中原恒星的化学性质是不同的,但需要改进统计数据以巩固这一结果。如果这两个区域确实不同,这将表明环境可能在塑造原恒星的化学成分方面发挥作用。
2022-03-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Unveiling Sources of Heating in the Vicinity of the Orion BN/KL Hot Core as Traced by Highly Excited Inversion Transitions of Ammonia
利用扩展的甚大阵列,我们以亚角秒的角分辨率在猎户座BN/KL热核附近绘制了氨的七个亚稳反转跃迁:(J,K)=(6,6)到(12,12)。这种发射来自基态以上高达1500 K的水平,使得能够识别负责加热该区域的源。我们使用这个多过渡数据集来分别产生邻位和对位物种的旋转/动力学温度和氨的柱密度的图像,并逐个位置。我们发现转动温度和柱密度分别在160-490 K和(1-4)x10^17 cm^-2的范围内。我们的空间分辨率图像显示,最高(柱状)密度和最热的气体位于源I东南部的东北-西南细长脊中。我们还测量了氨的邻-对位比,估计在0.9-1.6的范围内变化。增强ortho相对于para和偏移热氨排放峰值从已知的(原)恒星源提供的证据表明,氨分子已被释放到气相尘埃颗粒通过冲击波的通道,而不是由恒星辐射。我们建议,源I的自行和其低速流出冲击预先存在的稠密介质的综合效应是负责氨的激发和猎户座热核。最后,我们发现了第一次缓慢(5公里/秒)和紧凑(1000 AU)流出到IRc 7的证据。
2011-06-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
Extended warm gas in Orion KL as probed by methyl cyanide
为了研究猎户座Kleinmann-Low星云中扩展气体的温度分布,我们在J=6_K-5_K,J=12_K-11_K,J = 13_K-12_K,和J=14_K-13_K跃迁中绘制了甲烷氰(CH_3CN)的辐射图,其平均角分辨率为~10角秒(6_K-5_K线为22角秒),作为使用IRAM 30米望远镜对该地区进行新的二维线测量的一部分。这些完全采样的地图显示了IRc 2东北部温暖气体的延伸排放以及热核和致密脊源组件的独特运动学特征。我们已经构建了人口图的四套K-阶梯发射线在每个位置的地图,并已推导出旋转激发温度和总梁平均柱密度从拟合的斜率。此外,我们还将LVG模型光谱与观测结果进行了拟合,以确定每个地图位置的最佳物理参数,从而得出整个区域的动力学温度分布。由此产生的温度图揭示了一个区域的热(T > 350 K)的材料周围的东北边缘的热核,而柱密度分布更均匀,并在IRc 2的位置附近的峰值。我们将这一区域的热气体归因于该区域活跃恒星形成过程中流出物质的影响所引起的冲击加热,如宽CH 3CN线所示。这种情况是一致的预测,从C-冲击化学模型表明,气相乙腈生存在冲击后的气体,可以在一定程度上增强由于溅射的谷物地幔在通过冲击前。
2014-02-12 astro-ph.GA
Herschel observations of EXtra-Ordinary Sources (HEXOS): Observations of H2O and its isotopologues towards Orion KL
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics(哈佛-史密森天体物理中心);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);University of Michigan(密歇根大学);California Institute of Technology(加州理工学院);LERMA & UMR8112 du CNRS, Observatoire de Paris(巴黎天文台 LERMA 及 CNRS UMR8112)
本研究利用Herschel/HIFI首次在猎户座KL探测到大量水及其同位素的基转动态跃迁谱线,通过拟合和逃逸概率法推导各成分水丰度,揭示暖尘埃导致的水冰升华增强现象。
2010-07-30 astro-ph.GA
Distribution of Water Vapor in Molecular Clouds. II
在致密、静止的分子云中,气相和固态水的丰度随深度而变化,这对云化学和气体冷却都很重要。当水处于气相时,它可以自由地参与离子中性反应网络,从而产生大量含氧分子,并且其许多邻位和对位能级使其成为气体温度高于20 K的有效冷却剂。当水以冰的形式大量存在于谷物表面,并且无法冷却气体时,大量的氧气从气相中被去除,抑制了导致许多含氧物质(包括O2)的气相化学反应。FUV照射云的模型预测,气相水丰度的峰值在范围Av ~3和8等的云表面,取决于气体密度和FUV场强度。在这种云的深处,水预计主要以冰的形式存在于谷物表面。更广泛地说,这些模型被用来分析各种其他区域,包括与年轻恒星物体和原行星盘的表面层有关的流出空腔。在本文中,我们报告的FUV照明的云模型朝向猎户座分子岭和仙王座B的观测测试的结果,使用从赫歇尔空间天文台和五个学院射电天文台获得的数据。在猎户座方向,在H_2O_110 - 101557 GHz和NH_3J,K= 1,0 - 0,0572 GHz谱线上,沿猎户座正面山脊观测到2220个空间位置。向仙王座B方向,在边缘电离前沿的同一条线上进行了两次条带扫描。这些新的观测结果表明,气相水主要存在于致密云表面的几个量级内,加强了早期基于小得多的数据集的研究结论,并间接支持了水冰在致密云中相当丰富的预测。
2020-03-10 astro-ph.GA
ALMA Survey of Orion Planck Galactic Cold Clumps (ALMASOP): The Warm-Envelope Origin of Hot Corinos
本文基于 ALMASOP 样本,通过 SED 建模和甲醇发射模拟,提出热科里诺的复杂有机分子发射源于年轻恒星天体的温暖内部包层,其可探测性由源光度和演化阶段共同决定,为在明亮 0 类源中探测热科里诺提供了统一框架。
2023-08-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Deuterium chemistry in the Orion Bar PDR - "warm" chemistry starring CH2D+
气态分子中高水平的氘分馏通常与寒冷区域有关,例如星前核。在热的环境中也观察到显著的分馏比,例如热的核心或热的科里诺斯,在那里它们被认为是由围绕尘埃颗粒的冰冷地幔蒸发产生的,因此是先前冷(气相或颗粒表面)化学的残余物。最近在70 K的特征温度下对猎户座棒的DCN的检测表明,在PDR中也可以检测到高氘分馏。因此猎户座棒团似乎是一个很好的环境,用于观察研究微温气体中的氘分馏,允许在不同的温度范围内验证化学模型,其中主要的分馏过程被预测为不同于冷气体(<20 K)。我们的目标是详细研究猎户座酒吧PDR中工作的化学观察,以了解DCN是否是由冰幔蒸发产生的,或者是温暖的气相化学的结果,涉及CH 2D+前体离子(比通常的H2 D+前体更高的温度)。使用APEX和IRAM 30米望远镜,我们将选定的氘代物种瞄准猎户座酒吧的两个团块。我们证实了DCN的检测,并检测到两个新的氘代分子(DCO+和HDCO)在猎户座酒吧PDR的一个团块。发现HCN和H2 CO中存在显着的氘分馏,但HCO+中的分馏较低。我们还给出了与氘化学相关的其他分子的上限。(...)我们证明了CH 2D+驱动的热氘化学在团块中起作用的证据。
2009-09-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Herschel/HIFI observations of a new interstellar water maser: the 5(32)-4(41) transition at 620.701 GHz
使用赫歇尔空间天文台的远红外外差仪器(HIFI),我们对猎户座Kleinmann-Low星云周围大约1.5 x 1.5弧分区域内的620.701 GHz 5(32)-4(41)邻-H2O跃迁进行了测绘观测,并指出了对猎户座南凝聚和W 49 N区域的高质量恒星形成的过渡观测。使用Effelsberg 100米射电望远镜,我们获得了22.23508 GHz 6(16)-5(23)水脉泽跃迁的辅助观测;在Orion-KL的情况下,621 GHz和22 GHz的观测是在10天内完成的。621 GHz的水线发射显示出明显的证据,强脉泽放大在所有三个来源,表现出窄(约1公里/秒的半高宽)的发射功能,是一致的(运动学和/或空间)与观察到的22 GHz的功能。此外,在W 49 N的情况下-在跨越两年的三个时期进行了观测-光谱表现出可变性。所观察到的621 GHz/22 GHz的线比是一致的脉泽泵浦模型,其中粒子数反转产生的碰撞激发和自发辐射衰减的综合效应,推断的物理条件可以不可避免地出现在气体加热的解离或非解离冲击。碰撞激发模型还预言22 GHz粒子数反转在比621 GHz跃迁更高的密度下将被猝灭,这为22 GHz脉泽发射似乎是621 GHz脉泽发射的必要但不充分条件这一观测事实提供了一个自然的解释。
2013-04-03 astro-ph.GA
The abundance of H2O and HDO in Orion KL from Herschel/HIFI
使用宽带,高光谱分辨率的调查对猎户座KL收购与赫歇尔/HIFI的HEXOS关键程序的一部分,我们得出的H $_2$ O和HDO的丰度在不同的空间/速度分量与这个大规模的恒星形成区域:热核心,致密岭,高原。在分析中使用了总共20个H $_2$ $^{18}$ O跃迁,14个H $_2$ $^{17}$ O跃迁,37个HD $^{16}$ O跃迁,6个HD $^{18}$ O跃迁和6个D $_2$ O跃迁,从基态跃迁跨越到上态能量超过1200 K。低激发线检测到多个组件,但最高的激发线($E_u >$ 500 K)被很好地模拟为从一个小的($\sim 2"$)丛发射具有高丰度的H $_2$ O($χ= 6.5 \times 10^{-4}$相对于H $_2$)和HDO/H $_2$ O比为0.003。使用高空间分辨率($1.5" \times 1.1"$)图像的两个过渡的HDO测量ALMA作为其科学验证阶段的一部分,我们确定该组件位于附近,但不直接重合,已知的连续源在热核心区域。在致密海脊和高原部分也发现了显著的HDO/H $_2$ O分馏。流出的气体,观察到的发射和吸收组件,具有较低的HDO/H $_2$ O比在猎户座KL,我们建议的紧凑型组件可能是由于修改气相冲击化学。
2013-05-10 astro-ph.GA
Large-Scale Mapping Observations of DCN and DCO$^+$ toward Orion KL
本文利用LMT的B4R接收系统对猎户座KL进行DCN和DCO$^+$大尺度成图观测,发现两者空间分布和丰度比随速度成分显著不同,并结合化学模型将丰度比差异归因于气体密度差异。
2024-01-11 astro-ph.GA
On the Relationship between CH$_3$OD Abundance and Temperature in the Orion KL Nebula
单氘代甲醇同位素的相对丰度,[CH $_{2}$ DOH]/[CH $_{3}$ OD],在恒星形成区域偏离了统计学预期的比率3。在猎户座KL,离地球最近的高质量恒星形成区,单氘代甲醇的比例约为1,这一观测结果的原因已经通过理论探索了近三十年。利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列对猎户座KL进行了高角分辨率观测,绘制了星云CH $_{3}$ OD柱密度的小尺度变化图,为研究恒星和行星形成过程中的氘化学提供了新的途径。通过考虑如何CH $_{3}$ OD柱密度随温度变化,我们发现的化学过程,可以显着改变所观察到的柱密度的证据。天文数据与现有的理论工作进行了比较,并支持CH $_{3}$ OH和重水之间的D-H交换(即,HDO和D $_{2}$ O)在尘埃颗粒的冰幔中甲醇的羟基位置。增强CH $_{3}$ OD柱密度本地化的热芯西南地区,一种模式,可能是连接到耦合演化的冰地幔化学和恒星形成的巨型分子云。这项工作提供了新的视角氘代甲醇化学猎户座KL和通知的考虑,可能会指导未来的理论,实验和观测工作。
2022-08-17 astro-ph.GA
A Keplerian disk around Orion Source I, a ~15 Msun YSO
我们报告ALMA长基线观测猎户座源I(SrcI)的分辨率为0.03-0.06”(12-24 AU)在1.3和3.2毫米。我们检测到连续谱和谱线发射SrcI的磁盘。我们还检测到一个中央弱解析源,我们解释为一个热点的内部磁盘,这可能表明存在的二元系统。这些观测的高角分辨率和灵敏度使我们能够测量H $_2$ O $5_{5,0}-6_{4,3}$线的旋转曲线的外包络,这给出了质量$M_I\approx15\pm2$ Msun。我们发现了其他几条更接近圆盘的线,但无法识别它们的亲本物种。使用这些其他线的质心通道的方法,我们推断出类似的质量。这些测量结果证实了SrcI是一个真正的大质量原恒星系统,并支持了SrcI和Becklin Neugebauer天体在500年前从一个多星系统$\sim$的动力学衰变中被喷射出来的理论,这一事件也引发了猎户座的爆炸性分子外流。
2018-04-27 astro-ph.GA
Massive Quiescent Cores in Orion: VI. The Internal Structures and a Candidate of Transiting Core in NGC 2024 Filament
我们提出了一个多波长的观测研究的NGC 2024灯丝使用红外到亚毫米连续和NH $_3$ $(1,1)$和$(2,2)$反转转换中心的FIR-3,其中最大的核心。FIR-3在Spitzer/IRAC波段没有明显的红外点源。但NH $_3$动力学温度图显示核心中心的$T_{\rm k}=25$ K峰值显著高于周围水平($T_{\rm k}=15-19$ K)。这样的内部加热签名没有红外线源表明一个正在进行的核心崩溃可能在过渡阶段,从第一流体静力核心(FHSC)的原恒星。灯丝中的八个致密核心的尘埃温度在17.5到22 K之间。它们比中央加热星IRS-2b周围的热脊($T_{\rm d}=55$ K)要冷得多。与尘埃加热模型的比较表明,灯丝与IRS-2b的距离应为$3-5$ pc。这个数值比热脊的空间范围大得多,表明暗条沿着视线与热区在空间上分离。
2016-05-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Gas shells and magnetic fields in the Orion-Eridanus superbubble
猎户座-波江座超级气泡是由猎户座OB星协中大质量恒星的超新星和超音速风吹来的。超级泡沫的形成历史和当前结构仍然知之甚少。它可能由沿视线嵌套的壳的组合组成。我们利用原子分子气体的一种新的分解方法研究了超泡波江座一侧的复合结构。我们使用HI和CO发射线分离相干气体壳在空间和速度,我们研究了它们的关系,温暖的电离气体探测H $α$发射,热等离子体发射X射线,和跟踪尘埃极化发射的磁场。我们还使用尘埃红化图和X射线吸收来限制到云层的相对距离。我们使用尘埃极化数据来估计几个云和超级气泡外缘的磁场的天空平面分量。我们的气体分解揭示了超级气泡内部的几个外壳,它们的距离从150 pc到250 pc不等。其中一个壳形成了一个几乎完整的环,充满了热等离子体。其他壳层可能对应于在膨胀的外激波后面被压缩的扫掠气体层。我们利用激波下游的气体和磁场数据得出了接近20 km/s的激波膨胀速度。考虑到气体对X射线的吸收,我们发现超泡内部的热等离子体的压强超过了局域泡。它包括沿着视线的较热(3-9 MK)和较冷(0.3-1.2 MK)气体的混合物。沿着西部和南部边缘以及在超级气泡的接近壁中的磁场似乎被正在进行的膨胀所塑造和压缩。我们发现,沿边缘的天空平面磁场强度范围从3到15 $μ$ G。
2019-09-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Herschel observations of EXtra-Ordinary Sources: Analysis of the HIFI 1.2 THz Wide Spectral Survey Toward Orion KL I. Methods
我们提出了一个全面的分析宽频带谱线调查的猎户座Kleinmann-Low星云(猎户座KL),在银河系中最丰富的化学区域之一,使用HIFI仪器上的赫歇尔空间天文台。该调查的频率范围从480到1907 GHz,分辨率为1.1 MHz。因此,这些观测结果涵盖了有史以来对这一高质量恒星形成区域获得的最大光谱覆盖范围,在亚毫米级具有高光谱分辨率,并包括地球大气层阻止地面观测的频率$>$ 1 THz。总共,我们检测到39个分子(79个同位素)的发射。结合这一数据集与地面毫米光谱获得的IRAM 30米望远镜,我们使用XCLASS程序,假设当地的热力学平衡(LTE)的分子发射模型从毫米远红外。几种分子也与MADEX非LTE代码建模。由于宽的频率覆盖范围,我们的模型受到限制的过渡在一个前所未有的范围内的激发能。一个减少的$χ^{2}$分析表明,大多数物种的模型重现所观察到的排放。特别地,大多数复杂有机物通过LTE很好地拟合,这意味着气体密度高($>$ 10 $^6$ cm $^{-3}$),并且激发温度和柱密度受到很好的约束。分子丰度计算使用H $_{2}$柱密度也来自HIFI调查。旋转温度的分布,$T_{\rm rot}$,检测到的分子朝向热的核心是显着更广泛的比紧凑的脊,高原,和扩展的脊$T_{\rm rot}$分布,表明热的核心具有最复杂的热结构。
2014-05-15 astro-ph.GA
Herschel Far-Infrared Spectral-mapping of Orion BN/KL Outflows: Spatial distribution of excited CO, H2O, OH, O and C+ in shocked gas
本文给出了用Herschel在~ 12“分辨率下拍摄的猎户座BN/KL外流的~ 2”× 2“谱图。第一次在远红外域中,我们空间解析的发射与明亮的H2冲击区“峰1”和“峰2”的热核心和环境云。我们用PACS和SPIRE光谱仪对~54- 310 μ m光谱进行了分析。探测到100多条谱线,其中大部分是12 CO(J=48-47)、H2O、OH、13 CO和HCN的旋转激发谱线。峰1/2的特征在于非常高的L(CO)/L(FIR)~ 5 × 10 ^{-3}比和过多的远红外H2O发射线。高J CO和OH谱线朝向峰1亮约2倍,而几条激发的H2O谱线朝向峰2亮约50%。一个简化的非LTE模型使我们能够限制占主导地位的气体温度分量。大部分CO柱密度来自Tk~200-500 K的气体,我们将其与低速冲击联系起来,这些低速冲击未能溅射出颗粒冰幔,并显示出最大的气相H2O/CO~10^{-2}丰度比。此外,CO(J>35)和H2O的强激发谱线揭示了更快(v_S>25 km/s)的冲击产生的更热气体成分(Tk~2500 K),它能够溅射冻结的H2O,并导致高的H2O/CO>~1丰度比。假设震前气体中氧原子丰度高(未耗尽)和/或忽略震后气体中UV辐射存在的激波模型不能再现H2O和OH光度。虽然大规模外流是其他大规模恒星形成核心的共同特征,但猎户座BN/KL似乎更奇特,因为它的分子光度更高,并且最近的爆炸事…
2014-11-11 astro-ph.GA
Acetone in Orion BN/KL - High-resolution maps of a special oxygen-bearing molecule
作为星际化学研究的主要目标之一,猎户座BN/KL清楚地显示了大氮之间不同的分子分布-(例如,C2 H5 CN)和含氧(例如,HCOOCH 3)分子。然而,丙酮(CH 3)2CO,一个特殊的复杂的含氧分子,已被证明有一个非常不同的分布从其他典型的含氧分子在BN/KL区域。我们在IRAM Plateau de Bure干涉仪3 mm和1.3 mm数据集内搜索丙酮。在这些数据集中搜索了22条丙酮线。角分辨率的范围为1.8 × 0.8至6.0 × 2.3弧秒^[2],光谱分辨率的范围为0.4至1.9 km s-1。9条丙酮管线似乎无污染。在Orion BN/KL中鉴别出三个丙酮主峰(Ace-1、2和3)。首次发现了新的丙酮源Ace-3和在热核区北部的扩展排放。测得Ace-1和Ace-2的激发温度约为150 K,丙酮柱密度估计为2-4 × 10 ^-1 - 6 cm-2,相对丰度为1-6 × 10^-8。与Ace-1和Ace-2相比,丙酮在热核和Ace-3中的丰度要低几倍。我们发现,BN/KL中丙酮的总体分布与含N分子的分布相似,例如,NH3和C2 H5 CN,并且与大的含O分子的那些非常不同,HCOOCH 3和(CH 3)2 O。我们的研究结果表明,丙酮的分布是更广泛的比以前的研究,并不只起源于那些地区的N-轴承和O-轴承的物种都存在。此外,由于含氮分子可能与Orion BN/KL中的冲击…
2013-04-17 astro-ph.GA
Complex Organic Molecules at High Spatial Resolution Toward Orion-KL I: Spatial Scales
在这里,我们提出了高空间分辨率(<1角秒)的分子发射在猎户座KL进行使用毫米波天文学研究组合阵列(CARMA)的观测。这项工作的动机是最近在类似的高空间分辨率下对该地区进行的毫米连续成像研究,这表明大部分发射来自许多紧凑的来源,而不是通常与猎户座热核和紧凑岭相关的大规模扩展结构。鉴于分子发射的空间范围极大地影响了分子丰度的测定,因此确定该区域中复杂分子的真实空间尺度是很重要的。此外,最近有人提出,复杂分子在源中的相对空间分布可能会让我们深入了解在恒星形成区域驱动复杂化学的化学机制。为了开始解决这些问题,本研究旨在确定在λ= 3 mm处Orion-KL中乙腈[C2 H5 CN]、二甲醚[(CH 3)2 O]、甲酸甲酯[HCOOCH 3]、甲酸[HCOOH]、丙酮[(CH 3)2CO]、SiO、甲醇[CH 3OH]和乙腈[CH 3CN]的空间分布。我们发现,对于所有观察到的分子,分子发射来自云的多个成分,包括一系列空间尺度和物理条件。在这里,我们提出了这些观测结果,并讨论了复杂的分子在恒星形成区域的研究的影响。
2012-05-08 astro-ph.GA
Massive Quiescent Cores in Orion: Dynamical State Revealed by High-Resolution Ammonia Maps
我们提出了结合VLA和绿岸望远镜图像的\ammonia \反转跃迁(1,1)和(2,2)OMC 2和OMC 3。我们关注的是相对静止的猎户座核心,这是远离梯形星团,没有大质量的原恒星的迹象,也没有演化的恒星形成,如IRAS源,水脉泽,甲醇脉泽。这些数据的5 \arcsec \角分辨率和$0.6 \rm{}km\,s^{-1}$速度分辨率使我们能够在$\sim{}0.02 \rm{}pc$尺度上研究这些核心的热状态和动力学状态,与目前的尘埃连续统调查相当或更小。我们测量了总共30个核心的温度,平均质量为$11\,\Ms$,半径为$0.039 \rm{}pc$,维里质量比$\bar{R_{vir}}$ = 3.9,临界质量比$\bar{R_{C}}$ = 1.5。十二个源包含\textit{Spitzer}原恒星。这样定义的无星子样本和原恒星子样本具有相似的温度、线宽,但质量不同,前者的平均值为$7.3\,\Ms$,后者的平均值为$16\,\Ms$。与其他古尔德带致密核心相比,猎户座核心具有更高的重力动能比,更多的核心具有大于单位临界质量比的临界质量比。猎户座致密核心的速度色散与低质量恒星形成区的核心相似,但对于五个尺寸来说质量更大。有些地核似乎具有真正的超临界重力动能比,即使考虑到显著的观测不确定性:热和非热气体蛾本身不能防止崩溃。
2013-04-16 astro-ph.GA
The role of low-mass star clusters in massive star formation in Orion
为了区分解释大质量恒星形成的不同理论,关键是要确定大质量恒星形成区域中低质量恒星的分布、消光和密度。我们使用钱德拉猎户座超深项目(COUP)目录分析了猎户座大质量恒星形成区的深X射线观测。我们发现,主序前(PMS)低质量恒星聚集在三个大质量恒星形成区域:梯形星团(TC),猎户座热核(OHC)和OMC 1-S。我们推导出TC和OMC 1-S的低质量恒星密度为10^{5}颗pc^{-3},OHC的低质量恒星密度为10^{6}颗pc^{-3}。低质量星团与大质量恒星摇篮之间的紧密联系支持了这些星团在大质量恒星形成中的作用。X射线观测首次在TC中显示,中等消光的低质量恒星聚集在最大质量恒星的位置,该位置被一个非消光的低质量恒星环包围。我们的分析表明,大质量恒星的形成至少需要两种基本成分:致密气体的存在和低质量恒星的集群。更好地解释我们的研究结果的情况下,假设在父母的核心,在亚核心规模的吸积,形成一个低质量的星团,以及随后的竞争性吸积的高度分裂。
2013-09-13 astro-ph.GA
Expanding bubbles in Orion A: [CII] observations of M42, M43, and NGC 1977
猎户座分子云是最近的猎户座恒星形成区。大质量恒星由于其强大的辐射场和星风,对其环境产生了深远的影响。[CII] $158\,μ\mathrm{m}$精细结构线的速度分辨观测使我们能够研究UV照射气体的运动学。在这里,我们展示了由SOFIA上的upGREAT仪器获得的猎户座星云复合体的[CII]发射的平方度大小的地图,涵盖了整个猎户座星云(M42)和M43以及星云NGC 1973,1975和1977。我们比较这三个地区的恒星特性与周围的膨胀气泡的运动学。猎户座星云中的O 7 V恒星$θ^1$ Ori C吹出的气泡迅速膨胀,在$13\,\mathrm{km\,s^{-1}}$。简单的分析模型再现了热的内部气体和这个风吹气泡的中性壳的特性,并给我们一个估计的膨胀时间的$0.2\,\mathrm{Myr}$。拥有B 0.5 V恒星NU Ori的M43也呈现出膨胀的气泡结构,膨胀速度为$6\,\mathrm{km\,s^{-1}}$。通过与压力驱动的H\,{ \sc ii}区膨胀的分析模型的比较,给出了$0.02\,\mathrm{Myr}$的年龄估计。NGC 1973、1975和1977周围的气泡以$1.5\,\mathrm{km\,s^{-1}}$膨胀,可能是由于电离气体的超压,就像M43一样。我们推导出这个结构的年龄为$0.4\,\mathrm{Myr}$。我们的结论是猎户座星云的气泡…
2020-05-08 astro-ph.GA
The JCMT Legacy Survey of the Gould Belt: mapping 13CO and C18O in Orion A
古尔德带遗产巡天计划将利用詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜(JCMT)上的HARP(外差阵列接收器计划)、SCUBA-2(亚毫米级普通用户辐射热计阵列2)和POL-2(偏振计2)绘制500 pc以内的恒星形成区域。本文描述了13 CO和C18 O向猎户座A的J = 3-2跃迁的HARP观测结果。1500分辨率的观测覆盖了猎户座灯丝的5 pc,包括OMC 1(inc. BN-KL和猎户座酒吧),OMC 2/3和OMC 4,并允许整个恒星形成云的分子气体性质的比较研究。暗条在OMC 1、2和3之间的速度梯度约为1 km/s /pc,在两种同位素中都检测到高速发射。猎户座星云和棒具有最大的质量和线宽,并主导了高速物质的质量和能量。紧凑的,空间分辨发射CH 3CN,13 CH 3OH,SO,HCOOCH 3,C2 H5 OH,CH 3CHO和CH 3 OCHO被检测到朝向猎户座热核心。云是温暖的,具有约24 K的中值激发温度;猎户座酒吧有最高的激发温度的气体,在>80 K。C18 O激发温度与尘埃温度相关性很好(在40%以内)。C18 O的发射是光学薄的,而13 CO的发射是光学薄的;尽管它的质量很高,但OMC 1显示出最低的不透明度。维里分析表明猎户座A的质量太大,无法提供热量或湍流支持,但与螺旋磁场穿过的对流云模型一致。整个云的物理条件的变化反映在尘芯的物理特性中。继续
2012-03-15 astro-ph.GA
Discovery of an expanding molecular bubble in Orion BN/KL
众所周知,在它们的幼年期,恒星会以清晰的、准直的外流形式猛烈地排出物质。一个相当独特的例外是在猎户座BN/KL恒星形成区发现的,30多年前在那里发现了一个由许多细长的"手指状“结构组成的准直不良和有点无序的外流。在这封信中,我们报告了在同一地区发现的一种更不典型的外流现象。利用亚毫米波阵列(SMA)对$^{13}$ CO(2-1)线的观测,我们已经在那里发现了一个500 ~ 1000年前的、膨胀的、大致球对称的气泡,它的特征与已知的与年轻恒星天体有关的外流完全不同。气泡的中心与一个现已不复存在的大质量多恒星系统的初始位置相吻合,该系统被怀疑在500年前解体,并且与围绕Kleinmann-Low星云的分子指状系统的对称中心相吻合。我们假设这个气泡是由气体和尘埃组成的,这些气体和尘埃曾经是与衰变的多重系统相关的星周物质的一部分。猎户座的热核,最近被认为是冲击波撞击到一个巨大的致密核心的结果,位于气泡的东南象限。气泡的超音速膨胀,和/或一些低速细丝的影响,为它的起源提供了一个自然的解释。
2010-11-13 astro-ph.GA
13C-methyl formate: observations of a sample of high mass star-forming regions including Orion-KL and spectroscopic characterization
我们已经调查了一个大质量恒星形成区的样本,这些恒星形成区位于距离甲酸甲酯中心HCOOCH $_{3}$及其同位素H $^{13}$ COOCH $_{3}$和HCOO $^{13}$ CH $_{3}$一定距离的范围内。观测是用APEX望远镜在283.4- 287.4 ~GHz频率范围内进行的。基于APEX的观测,我们报告了在以下四个大质量恒星形成区:Sgr~B2(N-LMH),NGC~6334~IRS~1,W51 e2和G19.61-0.23中探测到$^{13}$ C-甲酸甲酯同位素体HCOO $^{13}$ CH $_{3}$。此外,我们还利用Orion-KL的1~mm ALMA科学验证观测,确认了Orion-KL中$^{13}$ C-甲酸甲酯物种的检测,并对其空间分布进行了成像。我们的分析表明,对于甲酸甲酯中的$^{13}$ C-同位素体,甲酸甲酯朝向猎户座-KL致密岭和热芯-SW组分的$^{12}$ C/ $^{13}$ C同位素比(分别为68.4 $\pm$ 10.1和71.4 $\pm$ 7.8)与朝向猎户座-KL衍生的CO的平均$^{12}$ C/ $^{13}$ C比相当。同样,关于其他来源,我们的结果是一致的$^{12}$ C/ $^{13}$ C在CO。我们还报告的光谱表征,其中包括一个完整的配分函数,复杂的H $^{13}$ COOCH $_{3}$和HCOO…
2014-10-16 astro-ph.GA
Very High Excitation Lines of H$_{2}$ in the Orion Molecular Cloud Outflow
H $_{2}$从接近解离极限的高激发能级的振动-旋转线已经在猎户座分子云(OMC-1)的冲击气体中的许多位置被检测到,包括在OMC-1“手指之一的尖端附近的赫比格-哈罗物体中。“布居图显示,虽然激发的H $_{2}$几乎完全处于$\sim$ 1,800 K的动力学温度(对于振动冲击激发的H $_{2}$来说是典型的),正如先前报道的赫比格-哈罗天体HH 7的情况一样,但高达百分之几的H $_{2}$处于$\sim$ 5,000 K的动力学温度。热H $_{2}$的最大部分的位置是赫比格-哈罗天体,流出的物质以比其他位置更高的速度移动。虽然理论工作需要更好地了解5,000 K H $_{2}$,(包括它如何冷却),它的存在和明显的依赖关系,它的丰度相对于较冷的成分的流出物和周围环境气体的相对速度似乎与它最近重组大致一致。这种高温H $_{2}$的存在似乎是冲击激发分子气体的共同特征。
2017-02-20 astro-ph.GA
The APEX-CHAMP+ view of the Orion Molecular Cloud 1 core - Constraining the excitation with submillimeter CO multi-line observations
猎户座分子云1(OMC-1)的高密度部分包含突出的温暖的Kleinmann-Low(KL)星云,该星云内部由高能事件提供动力,再加上一个更远的区域,在该区域中正在形成中高质量恒星。它的外部受到来自邻近猎户座星云团的紫外辐射的影响,形成了具有显著棒特征的原型光子主导区(PDR)。OMC-1的核心区域距离地球很近,因此成为研究致密分子星际介质和PDR的试金石。使用阿塔卡马探路者实验望远镜(APEX),我们已经成像的线发射的多个一氧化碳(CO)同位素的OMC-1核心区域的多个跃迁。我们的观测采用了2x 7像素的亚毫米CHAMP+阵列,以产生12 CO,13 CO和C18 O从中J跃迁(J=6-5至8-7)的地图(约300 arcsec x 350 arcsec)。我们还获得了该区域的~(13)CO和~(18)O J=3-2像。12 CO谱线的发射显示了一个明确的结构,它是由各种现象所塑造和激发的,包括来自附近猎户座星云中心梯形星团中炽热大质量恒星的高能光子,活跃的高质量和中等质量恒星的形成,以及激发KL星云的过去高能事件。各种CO同位素谱线的辐射转移模型表明,OMC-1核心区域典型的H2密度约为10^4-10^6 cm^-3,温度通常较高(约为50-250 K)。我们估计OMC-1核心区域的温暖气体质量为86-285太阳质量。
2011-12-05 astro-ph.GA
The Effelsberg survey of FU~Orionis and EX~Lupi objects II. -- H$_2$O maser observations
本研究利用埃菲尔斯贝格100米射电望远镜首次对51个FUor和EXor天体进行22.2 GHz水脉泽系统搜寻,探测到5个水脉泽,爆发源探测率为6%,首次证实该类爆发恒星系统存在水脉泽发射,为后续高角分辨率射电干涉观测研究小尺度结构奠定基础。
2023-05-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Hunting for the elusive methylene radical
CH 2在68和71 GHz之间的跃迁首先被检测到朝向Orion-KL和W51主SFR。鉴于它们的上能级能量为225 K,它们被认为是在新形成的恒星附近的致密热分子核心中产生的。然而,这并没有得到进一步观察这些线条的证实,它们的起源仍然不清楚。一般来说,甲烷的观测数据很少,虽然它是天体化学背景下的一种重要化合物,但它在天文来源中的实际存在受到很大限制。目前的研究,以及我们报告的猎户座地区的其他最近的观测结果,排除了与既热又密的气体相关联的可能性。我们发现,CH 2发射的分布密切遵循的[CII] 158 μ m的发射,而CH 2是未检测到对热核本身。观测结果表明,它的扩展发射来自于热的但稀释的PDR层,而不是像猎户座酒吧那样来自这些区域的密集部分。这一假设得到证实的比较所观察到的CH 2线的配置文件与CRRL,众所周知的PDR示踪剂。此外,我们还报告了O-CH 2的70 GHz精细和hfs线对W51 E,W51 M,W51 N,W 49 N,W 43,W75 N,DR 21和S140 SFR的检测,以及三个68-71 GHz之间的精细和hfs线对W3 IRS 5的检测。此外,使用非LTE辐射转移分析,我们可以将气体温度和H2密度分别限制在163 K和3.4 e3 cm^-3。这一分析证实了我们的假设,CH 2起源于温暖和稀释PDR层。我们的分析表明,在这些地区普遍存在的物理条件下的激…
2021-01-07 astro-ph.GA
ALMA Observations of Ethyl Formate toward Orion KL
猎户座KL是天体化学和生命前化学研究的主要模板之一。我们希望在这一区域探索更多复杂性越来越高的有机分子。特别是,我们已经搜索了迄今为止在太空中检测到的最复杂的有机分子之一,甲酸乙酯(C $_{2}$ H $_{5}$ OCHO)。该物种是继最简单的酯(甲酸甲酯,CH $_{3}$ OCHO)之后化学复杂性的下一步。导致其形成的机制仍然知之甚少。我们已经使用了高角分辨率($\sim$ 1. $^{\prime\prime}$ 5)ALMA观测覆盖了214 ~ 247 GHz的大带宽。我们已经检测到82条C $_{2}$ H $_{5}$ OCHO的未混合线(分别为49条和33条反式和偏式构象异构体)。线阵图像显示,C $_{2}$ H $_{5}$ OCHO主要产生于致密脊和热核西南区。得到的旋转温度和柱密度分别为:SW型122 $\pm$ 34 K,(0.9 $\pm$ 0.3)$\times$ 10 $^{16}$ cm $^{-2}$,致密型103 $\pm$ 13 K,(0.6 $\pm$ 0.3)$\times$ 10 $^{16}$ cm $^{-2}$.与化学相关分子(甲酸甲酯、乙醇和甲酸)的空间分布和丰度比的比较表明,C $_{2}$ H $_{5}$ OCHO可能是通过CH $_{3}$与甲酸甲酯(CH $_{3}$ OCHO)衍生的官能团(CH $_{2}$ OC…
2018-12-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Continuum, CO and Water vapour maps of the Orion Nebula. First millimetre spectral imaging with Concerto
本文利用 CONCERTO 仪器在 APEX 望远镜上以中等光谱分辨率对猎户座大星云进行毫米波光谱成像,首次实现连续谱与 CO、水汽谱线的光谱分离,并绘制了无线谱线污染的连续谱斜率图。
2025-09-19 astro-ph.GA astro-ph.IM
C$_2$H observations toward the Orion Bar
C $_2$ H是星际介质中最早被探测到的自由基之一。它的更高的旋转跃迁最近已经可以在赫歇尔空间天文台获得。我们的目标是约束的物理参数的C $_2$ H发射气体朝向猎户座酒吧。我们分析了朝向Orion Bar CO $^+$峰测量的C $_2$ H线强度和C $_2$ H、CH和HCO $^+$的Herschel/HIFI图,以及[CI]的NANTEN图。我们解释了所观察到的C $_2$ H发射辐射传输和PDR模型。在HIFI频率范围内检测到C $_2$ H的五个旋转跃迁,朝向CO $^+$峰。单组分旋转图给出了~64 K的旋转温度和4 $\times$ 10 $^{13}$ cm $^{-2}$的束平均C $_2$ H柱密度。测量的转变不能用任何单一参数模型来解释。根据非LTE模型,大多数C $_2$ H柱密度产生较低的- $N$ C $_2$ H跃迁,并追踪温暖的($T_{\rm{kin}}$ ~ 100-150 K)和致密的($n$(H $_2$)~10 $^5$-10 $^6$ cm $^{-3}$)气体。需要一小部分C $_2$ H柱密度来再现源自高密度($n$(H $_2$)~5 $\times$ 10 $^6$ cm $^{-3}$)热($T_{\rm{kin}}$ ~ 400 K)气体的最高- $N$跃迁($N$ =9-8和N=10-9)的强度。模型中的总束平均C …
2015-04-21 astro-ph.GA
HOTDISK. Finding Massive Protostellar Disks with Water and Refractory Molecular Species
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Institute of Science Tokyo(东京科学大学);Chinese Academy of Sciences(中国科学院);RIKEN Cluster for Pioneering Research(理化学研究所前沿研究集群)
利用ALMA高角分辨率观测,通过振动激发水、NaCl、SiS和SiO等分子示踪大质量原恒星内部区域的热盘化学模式,在10个目标中7个检测到振动激发水发射,证实存在紧凑旋转盘结构。
2026-06-12 astro-ph.GA
Polarisation Observations of H$_{2}$O $J_{K_{-1}K_{1}} = 5_{32} - 4_{41}$ 620.701 GHz Maser Emission with Herschel/HIFI in Orion KL
上下文一些天文微波激射器所表现出的高强度和窄带宽使它们成为研究恒星形成巨分子云的理想工具。620.701 GHz的水脉泽跃迁$J_{K_{-1}K_{1}}=5_{32}-4_{41}$只能从地球上强吸收的大气层上观测到;最近从空间探测到了它的发射。目标。我们试图进一步表征猎户座KL的恒星形成环境的调查发射一个狭窄的620.701 GHz脉泽功能与外差光谱仪HIFI板上的赫歇尔空间天文台的源的线性偏振。方法.从2011年3月开始,收集了13个月的高分辨率光谱数据集,不仅建立了线性偏振,而且还建立了源的时间变化。结果在$3σ$不确定度范围内,未检测到上限约为2%的极化。这些结果进行了比较与同时代的线性偏振测量的22.235 GHz的$J_{K_{-1}K_{1}}=6_{16}-5_{23}$脉泽线从Effelsberg 100米射电望远镜,通常是一个更强的脉泽过渡。虽然在7.2 km/s $^{-1}$的22.235 GHz脉泽的一个分量中观察到了强极化发射,但在11.7 km/s $^{-1}$的620.701 GHz脉泽的相同速度下,一个较弱的分量的极化要小得多。
2014-06-15 astro-ph.GA
Herschel HIFI observations of O$_2$ toward Orion: special conditions for shock enhanced emission
我们报告的观测分子氧(O $_2$)旋转跃迁在487 GHz,774 GHz,和1121 GHz的猎户座峰A。在487 GHz和774 GHz的O2线检测到的速度为10-12 km/s,线宽为3 km/s;然而,在1121 GHz的过渡没有检测到。观测到的谱线特征,结合早期观测的结果,表明O $_2$发射区的大小为9”(6 e16 cm),并且位于靠近H2峰1位置(振动激发H $_2$发射峰),而不是在23”以外的峰A。峰值O2柱密度为1.1e18/cm 2。线速度接近猎户座分子云这一部分中发现的621 GHz水脉泽发射的线速度,并且具有速度矢量几乎位于天空平面内的激波与沿着视线产生最大脉泽增益是一致的。与通常在致密星际云中发现的O $_2$丰度相比,O丰度的增强可以用低速C激波通过震前密度为2 e 4/cm 3的团块来解释,如果存在合理的紫外辐射通量的话。如果激波后O $_2$的视线尺寸比它在天空平面上的尺寸大10倍左右,那么它就可以解释源的辐射。特殊的几何形状和所需的条件可以解释为什么O $_2$发射在其他大质量恒星形成分子云的核心没有被检测到。
2014-08-08 astro-ph.GA
The Kelvin-Helmholtz instability in the Orion nebula: The effect of radiation pressure
最近对猎户座分子云表面波纹结构的观测(Berné等人,2010年)被归因于开尔文-亥姆霍兹(KH)不稳定性。主要在恒星形成区附近看到的波状结构发生在被大质量恒星电离的热扩散气体和冷的致密分子云之间的界面上。大质量恒星和星团的辐射压是云动力学中经常考虑的重要问题之一。在这里,我们调查的辐射压力的影响,从著名的梯形星团在猎户座星云,KH不稳定性的演变。本文用线性微扰分析方法研究了在一定波长范围内辐射压存在时HII区与分子云界面的稳定性。线性分析表明,辐射压的加入使KH模的增长率增大,从而使不稳定性的e倍时间尺度减小。另一方面,不稳定性的域被扩展并且包括更多的波长,由更小的波长组成,而不是当不考虑辐射压力的影响时的情况。结果表明,对于$λ_{\rm KH}>0.15\rm pc$,KH不稳定性的增长率与辐射压强无关。基于我们的研究结果,辐射压力是大质量恒星附近分子云中KH不稳定性发展和随后湍流子结构形成的触发机制。还研究了辐射压力存在时磁场的作用,结果表明,磁场抑制了辐射压力引起的效应。
2017-05-25 astro-ph.GA
HST survey of the Orion Nebula Cluster in the H$_2$O 1.4 $μ$m absorption band: II. The substellar IMF down to planetary masses
我们利用哈勃太空望远镜探测低质量恒星、棕矮星和行星质量天体大气中近红外水吸收的能力,创建一个非常纯净的猎户座星云团(ONC)成员样本,不受缺乏水吸收的背景恒星和星系污染的影响。由于这些数据,我们推断出ONC的初始质量函数(IMF)在$0.005 - 1.4$ M $_{\odot}$制度,即下降到几个木星质量。ONC的年轻年龄,$\sim1$ Myr,提供了一个快照的结果,恒星形成的现代条件(金属丰度,温度,压力)的典型银河系盘分子云。我们证明,ONC的IMF是很好地描述了一个对数正态函数或破幂律,与规范的Chabrier或Kroupa形式的银河系磁盘IMF的参数值定性一致。这种质量分布的连续性提供了线索,说明同样的物理过程可能正在调节恒星、褐矮星和行星质量物体的形成。这两种典型的IMF形式都低估了观测到的极低质量成员的数量(低于$0.1$ M $_\odot$),我们的数据允许更精确的约束。然而,我们没有观察到棕矮星或行星质量体系的上升或第二峰。因此,我们的研究与基于宽波段近红外地基测光的发现相矛盾,后者预测了极高数量的自由浮动行星,但可能受到不明背景污染的影响。
2020-04-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Abundance, Ortho/Para Ratio, and Deuteration of Water in the High-Mass Star Forming Region NGC 6334 I
我们提出了Herschel/HIFI观测的30个过渡的水同位素向高质量恒星形成区NGC 6334 I。H_2^{16}O、H_2^{17}O、H_2^{18}O和HDO的谱线轮廓显示出与嵌入的热核、低密度包层、两个外流分量和几个前景云有关的复杂的发射和吸收模式,其中一些与NGC 6334复合体有关,另一些则在对源的强连续背景的投影中看到。我们的分析揭示了一个H2O ortho/para比为3 +/- 0.5的前景云,以及外流。水的丰度从前景云和外层包层的~10^{-8}到热核的~10^{-6}不等。热核丰度比化学模型预测的致密温暖气体低两个数量级,但在其他赫歇尔/HIFI研究热核和热科里醇的数值范围内。这可能与相对较低的气体和尘埃温度(~100 K)或时间相关的影响有关,导致大部分水分子仍然被锁定在尘埃颗粒地幔中。NGC 6334 I的HDO/H_2O比值也相对较低,约为210 ^{-4},但在其它大质量恒星形成区的范围内。
2012-12-20 astro-ph.GA
The role of low-mass star clusters in massive star formation. The Orion Case
为了区分解释大质量恒星形成的不同理论,关键是要确定大质量恒星形成区域中低质量恒星的分布、消光和密度。我们使用钱德拉猎户座超深项目(COUP)目录分析猎户座大质量恒星形成区的深X射线观测。我们研究了恒星分布作为消光的函数,细胞为0.03 pc x 0.03 pc,这是原恒星核心的典型尺寸。我们推导了恒星密度图并计算了星团的恒星密度。我们发现低质量恒星聚集在三个大质量恒星形成区域:梯形星团(TC),猎户座热核(OHC)和OMC 1-S。我们推导出TC和OMC 1-S的低质量恒星密度为10^{5}颗pc^{-3},OHC的低质量恒星密度为10^{6}颗pc^{-3}。低质量星团与大质量恒星摇篮之间的紧密联系支持了这些星团在大质量恒星形成中的作用。X射线观测首次在TC中显示,中等消光的低质量恒星聚集在最大质量恒星的位置,该位置被一个非消光的低质量恒星环包围。红外线和光学观测也支持这种“核心”结构。我们的分析表明,大质量恒星的形成至少需要两种基本成分:致密气体的存在和低质量恒星的集群。更好地解释我们的研究结果的情况下,假设在父母的核心,在亚核心规模的吸积,形成一个低质量的星团,以及随后的竞争性吸积的高度分裂。最后,尽管合并似乎不是形成大质量恒星的常见机制,但我们表明,在OHC星系团的演化中可能发生了单一的恒星合并,这得益于盘、双星和气体吸积的存在。
2013-02-12 astro-ph.GA
A spectroscopic survey of Orion KL between 41.5 and 50 GHz
猎户座KL是银河系中最常观测到的来源之一,也是首次发现许多分子物种的地方。随着强大的宽带后端的可用性,现在可以在整个毫米范围内完成光谱调查,以获得该地区的光谱无偏化学图片。在本文中,我们提出了一个敏感的光谱调查猎户座KL,与马德里深空通信综合体在Robledo de Chavela,西班牙的34米天线之一。测量的频谱范围为41.5至50 GHz,频率间隔为180 kHz(相当于约1.2 km/s,取决于确切频率)。所获得的均方根值范围为8至12 mK。光谱主要由J=1-0 SiO脉泽线和射电复合线(RRL)组成,这些线在Delta_n=11时被探测到。在3 σ水平以上,我们确定了66个RRL和161个分子线,对应于来自20个分子的39个同位素体;共有18条线仍未确定,其中两条高于5 σ水平。辐射模拟的检测分子线(不包括脉泽)的结果。在这个频率范围内,这是最敏感的调查,也是最宽的频带。虽然一些复杂的分子如CH_3CH_2CN和CH_2CHCN来自于热核,但大多数被探测到的分子来自猎户座KL的低温组分。
2017-05-22 astro-ph.GA astro-ph.SR