ALMA Observations of the Transition from Infall Motion to Keplerian Rotation around the Late-phase Protostar TMC-1A
我们用阿塔卡玛毫米/亚毫米阵(ALMA)观测了I类原恒星TMC-1A的12 CO和C18 O(J=2-1),以及1.3mm尘埃连续辐射。检测到具有0.50“x0.37”的去卷积尺寸的垂直于12 CO流出的连续发射。它最有可能追踪TMC-1A周围的拱星盘,正如以前报道的那样。相比之下,在C18 O中检测到一个更扩展的结构,尽管它仍然是细长的,解卷积尺寸为3.3“x2.2”,这表明C18 O主要是围绕盘和中央原恒星的扁平外壳。C18 O在较高的速度下显示出垂直于外流的明显速度梯度,表明旋转,而在较低的速度下发现沿外流的额外速度梯度。详细分析了旋转速度的径向分布,发现它是以幂律\propto r^{-a}给出的,在较高的速度下,指数为~0.5。这表明,在更高的速度旋转可以解释为开普勒旋转轨道的原恒星的动力学质量为0.68钼(倾斜校正)。C18 O沿外流的附加速度梯度被认为主要是包层内的入流运动。位置-速度图的模型组成的一个落信封和开普勒磁盘的观测结果进行了比较,发现所观察到的落速度是~0.3倍小于自由降落速度产生的动力学质量的原恒星。磁场可能是造成缓慢下落速度的原因。一个可能的方案开普勒磁盘形成的讨论。
2015-08-27 astro-ph.SR
The circumstellar environment around the embedded protostar EC 53
EC 53是一颗具有准周期性近红外亚毫米辐射的嵌入式原恒星。我们利用ALMA高分辨率连续谱和分子谱线辐射观测资料描述了EC 53的星周环境。连续谱图像揭示了一个具有通量的盘,其质量为0.075 Msun,远小于包络中的估计质量,并且带内光谱指数指示颗粒生长到厘米大小。分子线跟踪流出腔壁,下落和旋转信封,和/或开普勒磁盘。C17 O3 -2谱线的自转轮廓不能很好地孤立开普勒运动,但如果采用开普勒运动,原恒星质量的下限可以计算为0.3 ± 0.1Msun。弱的CH 3OH发射,这是反相关的HCO+ 4-3线的发射,表明水雪线比预期的从目前的光度,证明过去的爆发事件。延长雪线可能会持续更长的时间在磁盘表面,因为较低的密度增加了甲醇和水的冻结时间尺度。
2019-11-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Origin and Formation of the Circumstellar Disk
从星前阶段开始,研究了坍缩分子云中星周盘的形成和演化过程,同时对分子云核和原恒星进行了解析。在坍缩云中,第一个绝热核心出现在原恒星形成之前。反映坍缩气体的热力学,第一个核心的质量比原恒星大得多。当分子云没有角动量时,第一个核心落在原恒星上,并在原恒星形成后几年消失。另一方面,当分子云具有角动量时,即使在原恒星形成之后,第一核心也不会消失,而是直接演化成具有开普勒旋转的星周盘。星周盘的形成有两条途径。当初始云具有相当小的旋转能量时,两个嵌套的盘就在原恒星形成之后出现。在早期的主吸积阶段,内盘的大小增加,并与外盘(即第一个核心)合并,形成一个单一的星周盘与开普勒旋转。另一方面,当分子云具有与观测相当的旋转能量时,对应于第一个核心的单个开普勒盘在原恒星形成之前就已经存在了。在这样的星云中,第一核心的密度逐渐增加,维持开普勒自转,并在其中形成原恒星。因此,原恒星诞生在开普勒盘中。换句话说,在原恒星形成之前,一个巨大的圆盘已经存在。在每一种情况下,原恒星在形成时都已经被一个巨大的星周盘所包围。星周盘的质量大约是主吸积盘中原恒星质量的10-100倍。这样的盘是形成双星和气态巨行星的有利场所。
2010-08-05 astro-ph.SR
A compact Keplerian-like disc and H30$α$ emission towards the radio jet in the massive protostar W75N(B)-VLA3
本文利用ALMA 1.3毫米观测发现大质量原恒星W75N(B)-VLA3周围存在半径约450 au、类开普勒旋转的致密吸积盘,并在其射电喷流方向探测到可能源自喷流的H30$α$发射。
2025-08-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA Observations of Infalling Flows toward the Keplerian Disk around the Class I Protostar L1489 IRS
我们对L1489 IRS进行了1.3mm连续谱和12 CO(2-1)、C18 O(2-1)、SO(5_6-4_5)谱线的ALMA观测。L1489 IRS是一颗被开普勒盘和下落包层包围的I类原恒星。开普勒盘在12 CO和C18 O的辐射中被清楚地识别出来,它的外半径(~700 AU)和质量(~0.005 Msun)与金牛座T星周围的盘相当。原恒星质量估计为1.6 Msun,倾角为66度。除了开普勒圆盘外,在C18 O发射中还可以看到蓝移和红移的离轴突起,分别指向北方和南方,附属于开普勒圆盘的中间部分。这些突起的形状和运动学可以被解释为具有守恒角动量的下落流,其沿着抛物线轨迹朝向开普勒盘,质量下落速率估计为~5E-7 Msun/yr。下落流的比角动量(~2.5E-3 km/s*pc)与开普勒盘外半径处的比角动量(~4.8E-3 km/s*pc)相当。SO辐射沿盘长轴拉长,并沿轴呈现线性速度梯度,这被解释为SO辐射主要追踪在半径约250-390 AU的扩口开普勒盘中的环形区域。环区域SO丰度的局部增强可能是由于在离心半径处的吸积激波,在离心半径处,下落流落在盘上。我们的ALMA观测揭示了开普勒盘和落在盘上的气体,并且盘可以通过从落气体吸积物质和角动量来进一步增长。
2014-07-10 astro-ph.SR
The organic chemistry in the innermost, infalling envelope of the Class 0 protostar L483
内容:0类和I类天体的原恒星包层、外流和大尺度化学已经得到了很好的研究,但是尽管以前的工作已经暗示或发现了一些0类阶段的开普勒盘,但它们在这个早期阶段的存在是否是正常的还有待观察。同样地,虽然在一些0级天体中检测到了复杂的有机物,但它们的分布是未知的,因为它们可能存在于包层最热的部分,在新兴的盘本身或原恒星系统的其他组成部分,例如与流出有关的冲击区域。目的:在这项工作中,我们的目标是解决两个相关的问题,关于原恒星:当旋转支持磁盘形成周围深深嵌入的原恒星和复杂的有机分子居住在这样的对象。研究方法:利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵(ALMA)波段7的第1周和第3周的高角分辨率观测了深埋的原恒星L483,角分辨率可达$\sim$ ~0.1 $^{\prime\prime}$(20 au)。结果如下:我们发现CS~ $J=7$- $6$和H $^{13}$ CN~ $J=4$ -$3$的运动学在角动量守恒条件下最适合于用下落速度剖面而不是开普勒剖面来拟合.观测到的复杂有机物的空间范围与估计的包层冰升华半径在$\sim$ ~50~au处一致,表明复杂有机物存在于L483的热科里诺中。结论:我们发现L483在半径至少为$15$ ~au的范围内不存在开普勒盘。相反,L483最里面的区域正在经历旋转坍缩。这一结果突出表明,一些0类天体只包含非常小的盘,或者根本没有盘,复杂的有机化学发生在包层的热c…
2019-05-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the Role of the $ΩΓ$ Limit in the Formation of Population III Massive Stars
我们探讨的作用,修改爱丁顿限制由于快速旋转(所谓的$ΩΓ-$限制)在形成的第三族恒星。我们进行了一维恒星演化模拟的质量吸积零金属丰度原恒星在一个非常高的速度($\dot{M} \sim 10^{-3}~\mathrm{M_\odot~yr^{-1}}$)和恒星旋转作为一个单独的后处理。在质量吸积开始后,原恒星很快就会达到开普勒自转,但质量吸积会继续,因为恒星的角动量通过粘性应力向外转移到吸积盘。当恒星质量达到$5\sim7~\mathrm{M_\odot}$时,原恒星的包层迅速膨胀,爱丁顿因子急剧增加。这使得原恒星以明显低于开普勒值的速率临界旋转(即,$ΩΓ-$限制)。在原恒星和开普勒盘之间的边界层中,角速度的正梯度阻止了角动量从恒星到盘的传输,从而进一步快速的质量吸积。这将阻止原恒星的生长显著超过$20 - 40~\mathrm{M_\odot}$。$ΩΓ-$极限的另一个重要结果是,原恒星可以保持相当紧凑($R \lesssim 50~\mathrm{R_\odot}$),并避免蓬松的结构($R \gtrsim 500~\mathrm{R_\odot}$),这通常是一个非常高的质量吸积率。这种效应会使原恒星在原恒星阶段不太容易发生双星相互作用。虽然我们的分析是基于Pop III原恒星模型,但$ΩΓ-$极限的作用在大质量恒星的形成过程中是普遍存在的,无论金属丰度如何。
2016-03-25 astro-ph.SR
A Herschel study of the high-mass protostar IRAS20126+4104
我们进行了赫歇尔观测的连续谱和线发射的高质量恒星形成区域IRAS20126+4104,其中主机一个经过充分研究的B型(原)恒星供电的双极流出,并与开普勒拱星盘。在六个波长的连续图像使我们能够得出一个准确的估计的辐射光度和质量的分子团包围磁盘。同一区域已被映射在一氧化碳的12个旋转跃迁中,这些跃迁与连续数据协同使用,以确定团块内部的温度和密度分布,并改进质量估计。利用两条精细结构氧远红外谱线图估算了外流南瓣表面激波区的体密度和质量损失率。我们的研究结果进一步支持了先前由不同作者提出的方案,证实了IRAS 20126 +4104的热光度和双极流出的起源是位于开普勒盘中心的B型恒星。
2023-01-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Disc formation in turbulent massive cores: Circumventing the magnetic braking catastrophe
我们目前的崩溃模拟100 M_{\sun},湍流云核线程由一个强大的磁场。在最初的坍缩阶段,会产生丝状体,这些丝状体迅速分裂并形成几颗原恒星。在这些原恒星周围,开普勒圆盘的典型大小高达100 AU,与以前忽略湍流的模拟形成对比。我们研究三种机制可能负责降低磁制动效率,因此允许形成开普勒光盘。通过对凝聚的分析,我们发现开普勒圆盘的形成既不是由于湍流重联引起的磁通量损失,也不是由于磁场和角动量的不对准引起的。这是一个结果,而湍流的周围环境的光盘,表现出没有连贯的旋转结构,而强大的本地剪切流携带大量的角动量。我们认为,“磁制动灾难”,即只形成子开普勒光盘,是一个理想化的非湍流初始条件的人工制品,湍流提供了一个自然的机制来规避这个问题。
2012-03-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Surveys of clumps, cores, and condensations in Cygnus-X: Searching for Keplerian disks on the scale of 500 au
本研究利用NOEMA高分辨率观测天鹅座-X中五个大质量致密核,确认了两个500 au尺度的开普勒盘,表明大尺度旋转特征不一定意味着小尺度开普勒盘的存在,强调需更高分辨率观测。
2025-03-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Envelope Kinematics and a Possible Disk Around the Class 0 Protostar within BHR7
我们提出了一个表征的原恒星嵌入在BHR 7暗云,从近红外到毫米和干涉连续和分子线观测毫米波长的光度测量的基础上。我们发现这颗原恒星是最年轻的0类原恒星系统,测得其辐射热温度为50.5 K,辐射热光度为9.3 L $_{\odot}$。近红外和\textit{Spitzer}成像显示了一个明显的暗巷,从尘埃消光分离明确的双极流出腔。用亚毫米波阵列(SMA)观测$^{13}$ CO($J=2\rightarrow1$)、C $^{18}$ O($J=2\rightarrow1$)和其他分子谱线,在尺度$<$ 1300 AU上显示出清晰的旋转特征。旋转曲线与R $\sim$轮廓一致,说明角动量守恒。用SMA对1.3 mm尘埃连续谱的观测揭示了一个分辨的连续谱源,它向暗巷方向延伸,与外流方向正交。连续谱的去卷积尺寸表明,在假设的400秒差距处,连续谱源的半径为$\sim$ 100 AU。连续辐射的可见度幅度轮廓不能单独由包络再现,需要紧凑的组件。因此,我们认为在这个非常年轻的系统中,解析的连续源可以追踪开普勒盘。如果我们假设连续体半径跟踪开普勒盘($\sim$ 120~AU),则观测到的自转剖面与质量为1.0~ $M_{\odot}$的原恒星相一致。
2018-02-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Early Planet Formation in Embedded Disks (eDisk) XXII: Keplerian disk, disk structures and jets/outflows in the Class 0 protostar IRAS 04166+2706
基于ALMA对0类原恒星IRAS 04166+2706的高分辨率观测,揭示了其约22 au的盘状结构、分子谱线示踪的内旋-旋转包层与Keplerian盘(原恒星质量0.15-0.39 M⊙)、尘埃盘亮度不对称成因及近25年内的喷流质量抛射事件。
2025-08-10 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Disk structure around the Class I protostar L1489 IRS revealed by ALMA: a warped disk system
我们用阿塔卡马毫米/亚毫米波阵列(ALMA)在波段6观测了I类原恒星L1489 IRS。C $^{18}$ O $J=$ 2-1谱线发射显示出与其由于旋转而产生的速度梯度方向相同的平坦和非轴对称结构。我们发现C $^{18}$ O发射在~200-300 Au半径处出现下降,而1.3 mm的连续发射则平滑地延伸到~400 Au。在C $^{18}$ O倾角的半径处,外部的旋转轴似乎与内部组件的旋转轴倾斜约15度。在r~600 au之前,相对于C $r^{-0.5}$倾角的内、外分量都表现出$r^{-0.5}$开普勒自转轮廓。这些结果不仅表明开普勒盘延伸到~600 au,而且还表明该盘是翘曲的。我们构造了一个以开普勒速度旋转的三维翘曲盘模型,并证明了翘曲盘模型再现了速度通道图和PV图中的主要观测特征。这样一个扭曲的盘系统可以通过质量吸积从一个错位的信封形成。我们还讨论了一个可能的磁盘演化方案的基础上比较磁盘的半径和质量之间的I类和II类源。
2020-03-16 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Constraining the Infalling Envelope Models of Embedded Protostars: BHR 71 and its Hot Corino
原恒星包层的坍缩导致原恒星的生长和原行星盘的发展,在恒星形成的早期阶段起着关键作用。描述包层中的气体下落限制了恒星形成的动力学模型。我们提出了明确的签名,探测光学厚分子线,对一个孤立的嵌入式原恒星,BHR 71 IRS 1。三维辐射传输的计算表明,一个缓慢旋转的下降包线模型的“由内而外”的崩溃再现的观测HCO $^{+}$和CS $J=7\rightarrow6$线,和低速发射的HCN $J=4\rightarrow3$线。该包层的模型推导年龄为12000 $\pm$ 3000年后,最初的崩溃。包络线模型低估了HCN $J=4\rightarrow3$和H $^{13}$ CN $J=4\rightarrow3$线的高速发射,其中流出或开普勒盘可能有贡献。ALMA观测偶然发现了集中在100 au半径内的复杂有机分子(COMs)的发射,表明BHR 71 IRS 1拥有一个热的Corino。鉴定出8种COM,包括CH $_{3}$ OH和CH $_{3}$ OCHO,以及H $_{2}$ CS、SO $_{2}$和HCN $v_{2}=1$。甲酸甲酯和$^{13}$ C-甲醇的排放显示了一个清晰的速度梯度内的半径为50 au,暗示在一个未解决的开普勒旋转盘。
2020-02-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA Observations of the Protostar L1527 IRS: Probing Details of the Disk and the Envelope Structures
我们使用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)在220 GHz尘埃连续体和C18 O(J=2-1)线发射的第1周期期间新观测到0/I类原恒星L1527 IRS,其角分辨率(~0.5”)和灵敏度比我们的ALMA第0周期观测高约2倍。连续发射显示垂直于相关流出的伸长,去卷积尺寸为0.53“x0.15”。C18 O的发射也显示出类似的延长,这表明这两种发射都追踪了原恒星周围的圆盘和扁平的外壳。由于盘/包层系统的旋转,C18 O发射沿伸长方向的速度梯度被重新分析,比第0周的观测结果更清楚地识别出与r^-0.5成比例的开普勒旋转。开普勒盘半径和动态恒星质量的运动学估计分别为~74 AU和~0.45 Mo。连续能见度拟合模型没有任何环平均,揭示了磁盘是在流体静力平衡。最佳拟合模型还表明,在圆盘和包层之间存在约5倍的密度跳跃,这表明从密度对比的角度来看,原恒星周围的圆盘可以在几何上与包层区分开来。重要的是,磁盘半径几何确定的密度跳跃是一致的半径运动学估计。讨论了由包层到盘的质量吸积引起的密度跳跃的可能起源。C18 O观测结果可以通过与尘埃观测结果相同的几何结构来重现,可能存在C18 O冻结和局部C18 O解吸。
2017-07-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
Centrifugal Barrier and Super-Keplerian Rotation in Protostellar Disk Formation
随着ALMA的出现,现在有可能在观测上限制深埋原恒星周围的盘状结构。特别是,最近ALMA对附近原恒星L1527的C3H2线观测被解释为所谓的“离心屏障”的证据,在超开普勒旋转区域中,原恒星的包层下降逐渐减速到停止。为了测试离心屏障的概念,这最初是基于角动量守恒崩溃的旋转测试粒子周围一个固定的质点,我们进行了简单的轴对称流体动力学模拟原恒星盘的形成,包括一组最小的成分:自引力,旋转,和规定的粘度,使磁盘吸积。我们发现,一个超开普勒区域确实可以存在时,粘度是相对较大的,但与经典的离心屏障的图片,降落信封材料不减速完全由离心力。该区域比其周围的包层物质具有更特定的角动量,这指向了盘中向外角动量传输的原点(受到下落包层的盘膨胀的约束),而不是经典图片中所设想的包层物质的自旋,因为它更接近中心以保持角动量。对于较小的粘度,超开普勒旋转较弱或不存在。我们的结论是,尽管存在超开普勒旋转在某些参数制度,离心屏障的经典图片是不支持我们的模拟。
2022-07-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Constraining the physical structure of the inner few 100 AU scales of deeply embedded low-mass protostars
(节略)在小于300天文单位的尺度上,深埋低质量原恒星(0级)的物理结构仍然没有得到很好的限制。确定这一点对于理解从核心到磁盘的物理和化学演变至关重要。在这项研究中,两个模型的发射,高斯磁盘强度分布和参数化的幂律磁盘模型,适合亚弧秒分辨率干涉连续观测的5个0级源,包括一个源与确认开普勒磁盘。作为参考,一个球对称的单一幂律包络线拟合到较大尺度($\sim$ 1000 AU)的排放,并进一步研究了较小尺度上的源之一。薄盘模型可以近似的发射和物理结构,在内部的几个100 AU尺度的研究深嵌入的低质量原恒星,并铺平了道路,分析一个更大的样本ALMA。虽然盘半径同意与以前的估计,质量是不同的一些来源的研究。假设一个典型的温度分布,在100 K以上的磁盘中的质量的分数在7%至30%之间变化。需要运动学数据来确定开普勒圆盘的存在。使用以前的观测p-H $_2^{18}$ O,我们估计的相对气相水丰度大约比以前推断的高一个数量级时,温暖和寒冷的H $_2$作为参考。球对称单次幂律包络模型不能同时再现小尺度和大尺度辐射。
2016-03-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Misaligned Disks in the Binary Protostar IRS 43
最近对1.1 mm连续谱和朝向双星IRS 43的HCO+ J=3-2和HCN J=3-2气体的高角分辨率($\sim$ 0.2”)ALMA观测揭示了多个开普勒盘,这些盘在倾角和位置角以及相对于双星轨道平面上都明显错位($\gt$ 60 $^\circ$)。每个恒星组件都有一个相关的拱星盘,而双星则被拱双星盘包围。连同档案VLA测量的恒星位置超过25年,并假设一个圆形的轨道,我们使用我们的连续测量,以确定二进制的分离,a = 74 $\pm$ 4 AU,和它的倾角,i $\lt$ 30 $^\circ$。这个系统中的错位表明湍流可能在IRS 43的形成中发挥了重要作用。
2016-10-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Kinematic Analysis of a Protostellar Multiple System: Measuring the Protostar Masses and Assessing Gravitational Instability in the Disks of L1448 IRS3B and L1448 IRS3A
利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵(ALMA)在879~ \micron波段对一个紧凑的(230~au间距)三重原恒星系统L1448 IRS 3B进行了新的观测,观测分辨率为\contbeam ~。旋臂结构的外接圆多盘是很好地解决了尘埃连续体向IRS 3B,我们发现了已知的宽(2300~au)的同伴,IRS 3A,也解决了可能的螺旋子结构。利用稠密气体示踪剂C ~(17)O、H ~(13)CO $+$和H ~(13)CN,我们分别计算了IRS 3B和IRS 3A的开普勒旋转。此外,我们使用的分子线运动学数据和辐射传输模型的分子线发射,以确认磁盘是在开普勒旋转与拟合质量的$1.19^{+0.13}_{-0.07}$的IRS 3B-ab,$1.51^{+0.06}_{-0.07}$ ~Msun的IRS 3A,并放置在第三IRS 3B-c的中心原恒星质量的上限为0.2~Msun。我们从环切多重盘的尘埃连续辐射测量了IRS 3B的碎裂盘的质量为0.29~Msun,并估算了IRS 3B-c周围的团块质量为0.07~Msun。我们还发现IRS 3A周围的盘的质量为0.04~Msun。通过对Toomre~Q参数的分析,发现IRS 3A拱星盘在半径200 - 500 au之间是引力稳定的(Q $>$ 5),而IRS 3B拱星盘在半径200-500 au之间是引力不稳定的(Q $<$ 1)。这与螺旋臂…
2020-11-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Dynamics of the Envelope Surrounding the Protostar HH 211-mm
我们提出了一个研究的结构和动力学的稠密气体周围的HH 211毫米源,使用VLA观测氨(1,1)和(2,2)反转转换。我们发现这个0级源周围的包络线有一个细长的几何形状,在垂直于著名的HH 211喷流的方向上延伸约104 AU,并表现出与沿主轴旋转一致的速度分布。我们的VLA观测表明,信封主要是维里平衡。然而,将我们的数据与以前的研究结果进行比较,似乎在中心原恒星约0.005 pc范围内的气体正在发生动力学坍缩。这种坍缩半径的大小可能会限制最终落入形成中的恒星的质量。我们还发现,包层主要是内部加热,最有可能是由中央原恒星的辐射。此外,我们检测到氨数据中的流出包络相互作用的证据。这些包括致密气体中沿流出轴的速度梯度和与射流空间相关的显着的线加宽,并且它可能是包层中流出引起的湍流的结果。
2010-11-18 astro-ph.SR
PROSAC: A Submillimeter Array survey of low-mass protostars. II. The mass evolution of envelopes, disks, and stars from the Class 0 through I stages
关于早期原恒星演化的关键问题是,物质是如何从大尺度分子云中通过星周盘吸积到中央恒星上的。用亚毫米波阵列在高角分辨率下连续观测了20颗0类和I类原恒星。使用详细的尘埃辐射转移模型,我们已经开发了一个框架,解开从信封和磁盘的连续发射,并从估计其质量。对于样品中的I类源,还用亚毫米阵列观察到HCO+ 3-2线发射。其中四个源显示出开普勒旋转的迹象,限制了中心恒星的质量。0类和I类原恒星都被典型质量约为0.05 M太阳的圆盘所包围。没有证据表明盘的质量和年轻恒星的演化阶段之间的相关性。这与包层质量形成对比,包层质量从0级的1 M_sun急剧减少到I级的<0.1 M_sun。通常,盘具有的质量是0类阶段中相应包膜质量的1-10%和I类阶段中相应包膜质量的20-60%。对于开普勒旋转的I类源,中心恒星的质量占星盘包层系统总质量的70-98%,这证实了这些天体在嵌入的原恒星阶段的演化较晚。理论模型倾向于高估盘质量相对于恒星质量的后期I级阶段。这些结果支持这样一种观点,即星周盘在原恒星演化的早期就形成了,并迅速处理从大尺度包层吸积到中央恒星上的物质。
2009-09-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
G11.92-0.61 MM 1: A fragmented Keplerian disk surrounding a proto-O star
我们提出了高分辨率($\sim$ 300 AU)阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)观测的大规模年轻恒星对象G11.92-0.61 MM 1。我们首次在1.3 mm连续辐射和CH $_{3}$ CN辐射中解析了MM 1的直接环星环境。该天体分为两个主要来源- MM 1a,这是一个双极分子流出的来源,MM 1b,位于东南0.57“(1920 au)。MM 1a的主要成分是一个细长的连续体结构,垂直于双极流出,尺寸为$0.141'' \times 0.050''$($480\times170$ au)。通过CH $_{3}$ CN探测的MM 1a的气体运动学跟踪各种尺度。较低能量的$J=12-11$ $K=3$线追踪流出腔内的延伸旋转气体,而$v$ 8=1线显示出清晰的开普勒旋转特征。气体运动学和尘埃排放的分析表明,MM 1a中的总封闭质量为$40\pm5$ M $_{\odot}$(其中2.2-5.8 M $_{\odot}$归因于磁盘),而MM 1b为$<0.6$ M $_{\odot}$。MM 1a和MM 1b的极端质量比和轨道特性表明,MM 1b是第一个观测到的通过大质量年轻(原)恒星周围的盘碎片形成双星的例子之一。
2018-11-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Early Planet Formation in Embedded Disks (eDisk) VI: Kinematic Structures around the Very Low Mass Protostar IRAS 16253-2429
本研究利用ALMA观测极低质量原恒星IRAS 16253-2429,通过开普勒旋转估计其质量约0.12-0.17 Msun,盘半径约13-19 au,并发现吸积激波和流带,揭示了接近棕矮星质量边界的原恒星典型特征。
2023-09-05 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
A massive Keplerian protostellar disk with flyby-induced spirals in the Central Molecular Zone
吸积盘是低质量恒星形成过程中必不可少的组成部分。最近的观测进一步确定了围绕低质量前主序星的圆盘,这些恒星受到飞掠的扰动。围绕更大质量恒星的盘是否以类似的方式演化成为一个紧迫的问题。我们报告的开普勒磁盘的几个太阳质量周围的银河系中心的人马座C云的32太阳质量的原恒星的发现。该盘是重力稳定的,有两个嵌入的螺旋。解析解和数值模拟的综合分析表明,最有可能的情况下,形成螺旋是通过一个密切的飞越引起的外部扰动,并确定了一个这样的扰动与预期的参数。大质量的,早期的O型恒星嵌入在这个磁盘的形式在一个类似的方式相对于低质量的恒星,在这个意义上,不仅磁盘介导的吸积,但也飞越影响磁盘的演变。
2022-06-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Early Planet Formation in Embedded Disks (eDisk). VII. Keplerian Disk, Disk Substructure, and Accretion Streamers in the Class 0 Protostar IRAS 16544-1604 in CB 68
基于 ALMA eDisk 项目对 CB 68 中 0 类原恒星 IRAS 16544-1604 的观测,研究揭示了其具有耀展和非轴对称结构的 ~30 au 开普勒旋转盘,并发现了连接盘面的 ~1500 au 吸积流及伴随的吸积激波与外流。
2023-06-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
The VLA Nascent Disk and Multiplicity Survey of Perseus Protostars (VANDAM). V. 18 Candidate Disks around Class 0 and I Protostars in the Perseus Molecular Cloud
我们提出了完整的磁盘适合结果VANDAM调查的所有0类和I类原恒星在英仙座分子云。我们有18个新的原恒星盘候选人周围的0和I类源,这是很好地描述了一个简单的,参数化的磁盘模型适合8毫米VLA尘埃连续观测。33%的0级原恒星和11%的I级原恒星有候选的星盘,而78%的0级和I级原恒星在我们的12 AU星盘直径分辨率极限内没有星盘的迹象,这表明在8 mm处,大多数0级和I级星盘的半径<10 AU。这些小半径可能是表面亮度灵敏度极限的结果。模拟的8 mm半径类似于已知的0类圆盘的半径,检测到开普勒旋转。由于我们的8毫米数据跟踪人口较大的尘埃颗粒径向漂移向原恒星,是真正的磁盘大小的下限,大磁盘在早期似乎并不特别罕见。我们发现统计证据表明,0类和I类磁盘可能来自相同的分布,这意味着磁盘属性可能在0类阶段的早期定义,并且在I类阶段不会发生大的变化。通过将我们的候选磁盘属性与以前的极化观测相结合,我们发现了一个定性的迹象,即推断的磁尺度磁场和外流之间的不对准可能表明磁盘在0类源的较小尺度上。
2018-08-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Signs of Early-Stage Disk Growth Revealed with ALMA
我们目前的ALMA 1.3毫米连续谱,12 CO,C18 O,和SO数据的0级原恒星,狼疮3 MMS,IRAS 15398-3559,和IRAS 16253-2429在分辨率约100 AU。通过测量C18 O的旋转剖面,在Lupus 3 MMS中观察到一个100 AU的开普勒盘围绕着一颗0.3 Msun的原恒星。在IRAS 15398-3559和IRAS 16253-2429中没有观察到100 AU的开普勒圆盘。然而,嵌入式紧凑(<30 AU)连续组件检测。IRAS 15398-3559中的C18 O发射显示了具有恒定角动量的下落特征。IRAS 16253-2429显示出下沉和旋转的特征,但其旋转轮廓尚未得到解决。用我们的运动学模型拟合C18 O数据,得到IRAS 15398-3559的原恒星质量和盘半径分别为0.01 Msun和20 AU,IRAS 16253-2429的原恒星质量和盘半径分别为0.03 Msun和6 AU。通过比较8颗0类和I类原恒星在10000 ~ 100 AU范围内的角动量分布,发现包层旋转的演化可以用传统的由内而外的坍缩模型来描述。与18颗已知盘半径的原恒星样本相比,我们的结果揭示了盘生长的迹象,在0级阶段,盘半径随M*^{0.8+/-0.14}或t^{1.09+\-0.37}而增加,其中M* 是原恒星质量,t是年龄。磁盘增长速度在I类阶段放缓。此外,我们…
2016-11-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
The search for high-mass protostars with ALMA revealed up to kilo-parsec scales (SPARKS): I. Indication for a centrifugal barrier in the environment of a single high-mass envelope
大质量O型恒星的形成还知之甚少。我们提出了一个案例研究的一个年轻的大规模团块从ATLASGAL调查,G328.2551-0.5321。它的辐射热光度为1.3 $\times$ 10 $^4$ L $_{\odot}$,相当于目前的原恒星质量为$\sim$ 11和16 M $_{\odot}$。我们分析了高角分辨率的观测与ALMA在$\sim$ 0.17”对应的物理尺度$\sim$ 400 au的尘埃连续谱和分子线。尘埃连续发射揭示了一个单一的高质量原恒星信封,并显示了边缘解决连续源的证据。我们检测到的旋转线CH $_3$ OH在其$v_{\rm t}$ =1扭转激发态揭示两个明亮的发射峰空间偏移的尘埃连续峰,并表现出不同的速度分量$\pm$ 4.5公里的$^{-1}$偏移相比,源$v_{\rm lsr}$。局部热力学平衡分析表明,N(CH $_3$ OH)=1.2 $-$ 2 $\times$ 10 $^{19}$ cm $^{-2}$,在这些峰的位置和动力学温度为160 $-$ 200 K。它们的速度变化很好地对应于预期的开普勒速度周围的一个中心对象与15 M $_{\odot}$一致的质量估计的基础上源的热光度。我们提出了一个图片,CH $_3$ OH发射峰跟踪吸积冲击周围的离心屏障,精确定位的相互作用区域之间的塌陷信封和吸积盘。由于HC $_3$ N $v_{\rm 7}$ …
2018-04-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Triple Protostar System Formed via Fragmentation of a Gravitationally Unstable Disk
双星和多星系统是恒星形成过程的常见结果,因此,几乎一半的类太阳恒星至少有一颗伴星。理论研究表明,有两个主要的途径,可以同时运作,以形成双星/多星系统:大规模的碎片湍流气体核心和细丝或较小规模的碎片的大规模原恒星盘由于引力不稳定性。最近出现了$>$ 1000~AU尺度上湍流碎裂的观测证据。以前的磁盘碎片化的证据是有限的推论的基础上更先进的前主序星和原恒星多系统的分离。三重原恒星系统L1448 IRS3B是寻找磁盘碎片证据的理想候选者。L1448 IRS3 B处于恒星形成过程的早期阶段,年龄可能不到15万年,系统中的所有原恒星都相距$<$ 200天文单位。在这里,我们报告的尘埃和分子气体排放的观测,揭示了一个磁盘与螺旋结构周围的三个原恒星。两颗靠近星盘中心的原恒星相距61天文单位,第三颗原恒星与外盘的旋臂重合,相距183天文单位。中央一对原恒星的推断质量为$\sim$ 1 M $_{sun}$,而围绕三颗原恒星的圆盘的总质量为$\sim$ 0.30 M $_{\sun}$。第三原恒星本身的最小质量为$\sim$ 0.085 M $_{sun}$。我们证明了L1448 IRS3B周围的盘在半径150~AU和320~AU之间似乎容易发生盘碎裂,与第三原恒星的位置重叠。这与最近经历了引力不稳定的原恒星盘的模型一致,产生了一个或两个伴星。
2016-10-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Morphology of the $^{13}$CO(3-2) millimeter emission across the gas disc surrounding the triple protostar GG Tau A using ALMA observations
分析了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列对三重恒星系统GG Tau A的尘埃连续体和$^{13}$ CO(3-2)毫米辐射的观测,给出了旋转气体盘和同心共面尘埃环的证据。目前的工作通过探索气体圆盘的详细特性来补充早期的分析(Tang et al. 2016)。95%的置信度上限为0.24弧秒(34天文单位),被放置在距离中心恒星1弧秒(140天文单位)的圆盘刻度高度上。开普勒旋转的气体盘的证据,旋转速度达到~3.1公里$^{-1}$在1角秒的中心恒星,和99%的置信度上限为9%,被放置在一个可能的下降速度相对贡献。整个光盘区域的强度的变化进行了详细的研究,并确认在东南象限的热点的存在。然而,其他几个显着的强度变化,特别是在北部方向的低气压,也被发现。强度的变化被发现是正相关的线宽的变化。可能的贡献所测得的线宽进行审查,这表明增加光盘的温度和不透明度与恒星的距离减小。
2018-01-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
The birth and early evolution of a low mass protostar
本文通过三维辐射流体力学模拟1倍太阳质量分子云核坍缩,研究低质量原恒星诞生与早期演化,揭示其激波前沿辐射行为、内部湍流熵混合及电离演化特征。
2023-10-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
A detailed study of the accretion disk surrounding the high-mass protostar NGC 7538S
我们对大质量原恒星NGC 7538 S进行了深度高角分辨率观测,该恒星位于一个半径为0.5 pc、质量约为2,000 Msun的冷密云核中心。这些观测结果表明,NGC 7538 S嵌入在一个紧凑的椭圆形核心中,质量为85 - 115 Msun。这颗恒星被一个旋转的吸积盘所包围,它为一个非常年轻的热分子流出提供动力,该流出大致垂直于旋转的吸积盘。其吸积速率非常高,约为1.4 ~ 2.8 × 10^-3兆太阳年^-1。围绕恒星的盘旋转的证据可以在所有光学薄的分子示踪物中看到,H13 CN J = 1-0,HN 13 C J = 1-0,H13 CO + J = 1-0,DCN J = 3-2。许多分子似乎受到热分子流出的影响,包括DCN和H13 CO+。CH 3CN的辐射通常被用来追踪年轻大质量恒星的盘旋转,它主要由外流所控制,特别是在较高的K能级。我们新的高角分辨率观测结果表明,圆盘的旋转支撑部分比我们先前估计的要小。圆盘内部旋转支撑部分的封闭质量(D ~ 5”,即14,000 AU)为~ 14 - 24 Msun。
2010-04-05 astro-ph.SR
3D Radiation-Hydrodynamic Simulations Resolving Interior of Rapidly Accreting Primordial Protostar
本文通过3D辐射流体动力学模拟解析快速吸积原恒星的内部演化,发现膨胀原恒星因湍流快速旋转呈扁球体,表明需考虑自转以阐明超大质量恒星形成的真实3D演化。
2023-06-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
A reaction-diffusion model for describing the ring/gap structure in disks surrounding individual young stars
Complutense University of Madrid(马德里康普顿斯大学)
本研究提出反应-扩散模型解释年轻恒星周围盘的环-空隙结构形成机制。
2026-03-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Co-evolution of Disk and Star in Embedded Stages: The Case of the Very Low-mass Protostar
我们用ALMA观测了低质量0级原恒星源IRAS 15398-3359的CCH(N=3-2,J=7/2-5/2,F=4-3和3-2)和SO(6_7-5_6)辐射,角分辨率为0 ~(-2)角分辨率。CCH辐射追踪原恒星附近的下降旋转包层,流出腔沿东北-西南轴延伸。另一方面,SO辐射在原恒星周围有一个紧凑的分布。在连续谱峰位处,CCH发射相对较弱,而SO发射在那里有一个尖锐的峰。尽管CCH辐射的最大速度偏移距离系统速度约为1 km/s,但SO辐射的速度偏移大于2 km/s。这种高速分量很可能与围绕原恒星的开普勒旋转有关。由SO辐射的速度剖面估算出原恒星质量为0.007^{+0.004}-0.003}。有了这个原恒星的质量,CCH发射的速度结构可以解释的模型的下降旋转的信封,其中的离心屏障的半径估计为40 au从与模型的比较。假设尘埃温度为20 K-100 K,由尘埃连续辐射估算的盘质量是恒星质量的0.1-0.9倍,从而得到Toomre Q参数为0.4-5。因此,磁盘结构可能部分不稳定。所有这些结果都表明,在原恒星演化的最早阶段,可以形成一个旋转支撑盘。
2018-09-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Hot and Massive Accretion Disk around the High-Mass Protostar IRAS 20126+4104
我们提出了新的谱线观测的CH 3 CN分子的吸积盘周围的大质量原恒星IRAS 20126+4104与亚毫米阵列,第一次测量磁盘密度,温度和旋转速度具有足够的分辨率(0.37”,相当于~600 AU),以评估通过托姆雷-Q参数盘的引力稳定性。我们的观测结果解决了中央2000 AU区域,该区域显示出随着上态能量的增加而变陡的速度梯度,这表明更靠近恒星的较热气体的旋转速度增加。这种自旋向上的运动是在旋转支撑的磁盘吸积流的特点。我们比较观察到的数据与合成图像立方体的三维辐射转移模型描述了一个薄的喇叭状磁盘在开普勒运动的离心半径内的角动量守恒吸积流包围。在光度为1.3 × 10 ^4 Lsun的条件下,优化后的模型给出了一个质量为1.5 Msun、半径为858 AU、围绕12.0 Msun的原恒星旋转的圆盘,圆盘的质量吸积率为3.9 × 10 ^{-5} Msun/yr。我们的研究发现,与一些理论预期相反,盘是热的和稳定的破碎与Q > 2.8在所有半径,允许一个平稳的吸积流。这些结果首次提出了大质量原恒星盘中引力不稳定性的约束条件,这些不稳定性与通过碎裂形成伴星和行星系统密切相关。
2016-04-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
The ionized warped disk and disk wind of the massive protostar Monoceros R2-IRS2 seen with ALMA
大质量恒星形成理论预测,大质量原恒星通过星周盘吸积气体。虽然由于高角分辨率干涉测量已经发现了几个案例,但这些盘的内部物理结构仍然未知,特别是它们是否存在在低质量原行星盘中观察到的翘曲或内部孔。在这里,我们报告了非常高的角分辨率的观测H21 α射电复合线进行波段9与阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(光束80质量x 60质量,或70 AU x 50 AU)对IRS 2大质量的年轻恒星对象在麒麟座R2恒星形成集群。H21 α线显示了脉泽放大,这使我们能够研究大质量原恒星周围电离气体的运动学和物理结构,空间尺度为~1-2 au。我们的ALMA图像和三维辐射转移模型显示,IRS 2周围的电离气体分布在开普勒环星盘和膨胀风中。H21 α的发射中心在速度为-10到20 km s-1时偏离盘平面,表明盘发生了翘曲。这可以用系统中存在的次要物体(恒星伴星或大质量行星)来解释。电离风似乎是从距中心恒星约11天文单位的盘表面发射的,与磁调节盘风模型一致。这表明了类似的风发射机制,最近发现的演化大质量恒星,如MWC 349 A和MWC 922。
2020-06-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Star formation in dense clusters
一个同样可能停止的核心-团块吸积模型描述了星团中致密部分的恒星形成,而孤立坍缩核心的模型可能不适用。每一个核心都以恒定的速率吸积到它的原恒星上,而周围的气体团则以原恒星质量的幂的形式吸积。短的吸积流类似于舒吸积,并形成低质量的恒星。长流类似于减少的邦迪吸积,并形成大质量恒星。吸积的停止是由于动力抛射、引力竞争和恒星反馈的气体扩散等环境过程,与初始核心结构无关。该模型匹配场星IMF从0.01到超过10个太阳质量。核心吸积率和平均吸积持续时间设置IMF的峰值,独立于当地的金斯质量。大质量的原恒星需要最长的吸积时间,可达50万年。星团中最大的原恒星光度表明了其最古老的原恒星的质量和年龄。如果原恒星的出生率是恒定的,那么原恒星的光度分布与活跃恒星形成区的光度分布相匹配,但如果它们的出生是同时代的,那么原恒星的光度分布就不匹配。对于恒定的出生率,YSO与原恒星的比例表明了星团的恒星形成年龄,通常为100万年。原恒星吸积光度通常小于其稳定的球形值的一个因素~2,符合幕式磁盘吸积模型。
2011-09-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Fragmentation, infall, and outflow around the showcase massive protostar NGC7538 IRS1 at 500 AU resolution
目的:揭示大质量年轻恒星周围直接环境中的碎裂、坍缩和外流过程对于理解大质量恒星的形成至关重要。研究方法:考虑到这一目标,我们目前为止最高的空间分辨率热亚毫米线和连续观测对年轻的大质量原恒星NGC 7538 IRS 1。在843 μ m波长处使用最大扩展配置的Plateau de Bure干涉仪,我们实现了0.2“x0.17”的空间分辨率,对应于2.7kpc距离处的~ 500 AU。结果如下:这是第一次,我们已经观察到该地区的致密内核的碎片,至少有三个子源内3000 AU。外流表现出蓝移和红移的发射在中央源的两侧,表明当前的方向必须接近视线,这不同于其他最近的模型。我们观察到东北-西南方向的旋转签名;然而,即使在500 AU的尺度上,我们也没有发现任何开普勒旋转签名。这意味着在早期演化阶段,任何稳定的开普勒内盘都必须非常小(<=500 AU)。在大约3000 AU的范围内探测到HCN(4-3)v2=1(E_u/k= 1050 K)的高能谱线。除此之外,从这条谱线到中心尘埃连续谱峰位置的红移吸收的探测使我们能够在最小的空间尺度上估计出约1.8 × 10 ^(-3)Msun/yr的沉降率。虽然所有的气体不一定会被吸积到中央原恒星上,但是,这样的内核下沉率是在早期嵌入恒星形成阶段可以得出的实际吸积率的最佳代理。这些数据与坍缩模拟和观测到的大质量恒星的高多重性是一致的。
2013-09-04 astro-ph.SR
Kinematics around the B335 protostar down to au scales
上下文外流发射和年轻恒星周围吸积盘形成之间的关系仍然没有完全弄清楚,这就是为什么需要光谱和空间分辨观测。最近,阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)对少数几个源进行了长基线观测,揭示了外流与圆盘内部区域之间的联系。目标。在这里,我们的目标是确定小规模的运动学和形态学特性的流出,从孤立的原恒星B335没有开普勒磁盘,到目前为止,被观察到的规模下降到10 AU。方法.我们使用ALMA在其最长的基线配置,以观察从CO同位素,SiO,SO $_2$和CH $_3$ OH的发射。B335的接近提供了~ 3au(0.03“)的分辨率。我们还将我们的长基线数据与档案数据相结合,以产生覆盖尺度高达700 au(7“)的高保真图像。结果$^{12}$ CO具有X形形态,臂宽约50 AU,我们将其与流出腔的壁相关联,类似于在较大尺度上观察到的。长基线连续辐射局限于<7 au的原恒星,而短基线连续辐射遵循$^{12}$ CO流出和空腔壁。在原恒星的30 au范围内检测到甲醇。在原恒星附近也检测到SiO,但沿着外流延伸。结论.在距离原恒星$\gtrsim$ 30天文单位处,$^{12}$ CO流出物没有显示出明显的旋转迹象。SiO在小尺度上跟踪原恒星喷流,但没有明显的旋转。CH $_3$ OH和SO $_2$跟踪一个直径小于16 au的区域,中心位于连续峰上,该峰明显旋转。使用情节,高速,$^{12}$…
2019-09-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
The circumestellar disk of the B0 protostar powering the HH 80-81 radio jet
本文介绍了以B 0型原恒星GGD 27 ~ MM 1为中心,在880 $μ$ m处进行的亚角秒角分辨率观测,该原恒星是秒差距尺度HH 80-81喷流的驱动源。我们将其偏振连续发射限制为在此波长下的$\lesssim0.8\%$。它的亚毫米光谱主要由含硫物质组成,其结构类似于旋转圆盘(主要是SO和SO $_2$同位素),但也显示出含HCN和CH $_3$ OH线,这些线描绘了圆盘和HH 80-81射流挖掘的流出空腔壁。许多硫化线的存在可能表明在圆盘的离心屏障处存在冲击气体,或者MM 1是处于演化阶段的热核。解决SO $_2$发射痕迹非常好的磁盘运动学,我们适合SMA观测使用薄磁盘开普勒模型,它给出了倾角(47 $^{\circ}$),内($\lesssim170$ AU)和外($\sim950-1300$ ~AU)半径和磁盘的旋转速度(3.4公里秒$^{-1}$在一个假定的半径为1700 AU)。我们粗略估计原恒星的动力学质量为4-18 \msun。相比之下,MM 2和WMC核心显示出几乎空的光谱,这表明它们与先前低角分辨率观测中检测到的扩展发射有关,因此表明年轻(MM 2)或存在质量较小的物体(WMC)。
2017-07-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Multi-Wavelength Study of the Dynamic Environment surrounding the FUor V960 Mon
本文通过ALMA、VLT/MUSE和SPHERE的多波段观测研究FUor型天体V960 Mon的大尺度环境,发现其东侧的class-0原恒星、外流迹象及与碎裂旋臂重叠的C18O发射,为下落物质、碎裂与原恒星爆发之间的联系提供了迄今最强证据。
2025-04-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Dynamical structure of the inner 100 AU of the deeply embedded protostar IRAS 16293-2422
关于低质量原恒星早期演化的一个基本问题是星周盘何时形成。在(亚)毫米波长窗口中对分子跃迁进行高角分辨率观测,使研究新形成恒星周围气体的运动学成为可能,例如确定旋转和坍缩的存在。IRAS 16293-2422是用扩展的亚毫米阵列(eSMA)观测的,得到了337 GHz(0.89 mm)下C $^{17}$ O(3-2)和C $^{34}$ S(7-6)跃迁的致密发射的亚角秒分辨率(0.46”x 0.29”,即$\sim$ 55 $\times$ 35 AU)图像。为了恢复更长的发射,我们将eSMA数据与相同分子的SMA观测相结合。C $^{17}$ O(3-2)和C $^{34}$ S(7-6)的发射都显示出相对于标志着双星之一IRAS 16293 A的位置的连续统的东北-西南方向的速度梯度。我们的eSMA和SMA观测结果表明,在50- 400 ~AU尺度上的速度场与旋转结构一致。它不能用围绕单个质点的简单开普勒旋转来解释,而是需要考虑在所观察到的线被激发的半径处的封闭包络质量。我们认为IRAS 16293-2422可能是未来高角分辨率观测的最佳候选者之一。
2014-06-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
G11.92-0.61 MM1: A Keplerian disc around a massive young proto-O star
大质量恒星的形成过程还没有得到很好的理解,我们理解的进步得益于对单个大质量(原)恒星周围气体和尘埃的高分辨率观测和建模。本文报道了用SMA和VLA对年轻大质量恒星G11.92-0.61 MM 1的亚角秒(<1550 au)分辨率观测。我们的1.3 mm SMA观测结果显示,CH $_3$ CN、CH $_3$ OH、OCS、HNCO、H $_2$ CO、DCN和CH $_3$ CH $_2$ CN等物质的紧凑分子线发射具有一致的速度梯度,其方向垂直于先前报道的MM 1的双极分子流出。紧凑的气体运动学的建模表明,在尘埃连续体发射的峰值周围进行旋转的结构。旋转轮廓可以很好地拟合一个模型的开普勒光盘,包括落入,周围的封闭质量的30- 60 M $_{\odot}$,其中2- 3 M $_{\odot}$是归因于光盘。从建模CH $_3$ CN的排放,我们确定,两个温度组件,150 K和230 K,需要充分再现的光谱。我们的0.9和3.0厘米VLA连续数据表现出超出预期的尘埃排放水平; MM 1的全厘米-亚毫米波长光谱能量分布很好地再现了一个模型,包括尘埃排放,一个未解决的超紧凑的Hırnik区域,和一个紧凑的电离喷流。结合起来,我们的研究结果表明,MM 1是一个大质量的原O星通过盘吸积形成的例子,以类似的方式,低质量的恒星。
2016-08-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
1.3mm polarized emission in the circumstellar disk of a massive protostar
我们提出了第一个解决的观察1.3毫米偏振发射的盘状结构周围的高质量的原恒星仙王座A HW 2。这些CARMA数据部分地解决了尘埃偏振,表明平均位置角为57度,平均偏振分数为2.0%的偏振矢量的均匀形态。极化矢量的分布可归因于(1)均匀磁场直接发射磁性排列的尘埃颗粒,或(2)倾斜圆盘散射产生的图案。我们表明,这两种模型都可以解释的观察,也许是两种机制的组合产生的偏振发射。第三个模型包括一个环形磁场不匹配的意见。假设散射是极化机制,这些观测结果表明,在最初的10000年的大质量恒星形成,颗粒大小可以从1微米增长到几十微米。
2016-10-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Early Planet Formation in Embedded Disks (eDisk) XVII: A Compact but Structured Keplerian Disk and Large-scale Streamers Revealed in the Class I Protostellar System IRAS 04169+2702
针对 Class I 原恒星 IRAS 04169+2702 的高分辨率观测揭示了半径约 21 天文单位的开普勒盘、毫米/厘米级尘埃颗粒,以及延伸至 1400 天文单位的吸积流丝,并发现与螺旋臂吸积相关的激波证据。
2025-06-19 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The SOFIA Massive (SOMA) Star Formation Survey. II. High Luminosity Protostars
我们提出了多波长的图像观测与SOFIA-FORCAST从$\sim$ 10至40 $μ$米的7个高光度大质量的原恒星,作为SOFIA大规模(SOMA)恒星形成调查的一部分。在这些波长的源形态似乎是受外流腔和周围的原恒星致密气体消光。利用这些图像,我们建立了原恒星的光谱能量分布(SED),还包括斯皮策,赫歇尔和其他设施的档案数据。Zhang & Tan(2018)的辐射传输(RT)模型基于湍流核心吸积理论,然后拟合到SED以估计原恒星的关键属性。考虑到最适合每个源的五个模型,原恒星的质量$m_{*} \sim 12-64 \: M_{\odot}$以$\dot{m}_{*} \sim 10^{-4}-10^{-3} \: M_{\odot} \: \rm yr^{-1}$的速率吸积在初始质量$M_{c} \sim 100-500 \: M_{\odot}$的核心内,嵌入质量表面密度为$Σ_{\rm cl} \sim 0.1-3 \: \rm g \: cm^{-2}$的团块中,并跨越$10^{4} -10^{6} \: L_{\odot}$的光度范围。与论文I中的前八颗原恒星相比,这里分析的源更明亮,因此可能是更大质量的原恒星。它们通常处于一个星团环境中,或者有一颗伴星在附近。从模型的参数空间范围来看,我们没有看到任何证据表明$Σ_{\rm cl}$需要很高才能形成这些大质量恒星。对…
2019-02-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Increasing mass-to-flux ratio from the dense core to the protostellar envelope around the Class 0 protostar HH 211
为了研究原恒星源中磁通量从大尺度到小尺度的传输,我们分析了Nobeyama 45-m N2 H+(1-0),JCMT 850 um偏振,和ALMA C18 O(2-1)和0类原恒星HH 211的1.3 mm和0.8 mm(偏振)连续数据。利用Davis-Schirrasekhar-Fermi方法,利用单碟线和极化数据估算了致密核中0.1 pc尺度的磁场强度;利用ALMA数据,通过分析气体运动学和磁场结构,利用重力和磁场张力之间的力平衡,估算了原恒星包层中600 au尺度的磁场强度。我们的分析表明,从0.1 pc到600 au尺度,磁场强度从40-107 μ G增加到0.3-1.2 mG的磁场强度和密度之间的缩放关系$B \propto ρ^{0.36\pm0.08}$,和质量流量比从1.2-3.7增加到9.1-32.3。质量通量比的增加可能表明磁场在0.1 pc和600 au尺度之间与中性物质部分解耦,并暗示HH 211中下落的原恒星包层中存在有效的双极扩散,考虑到这些尺度上的密度,这是占主导地位的非理想磁流体动力学效应。因此,我们的研究结果可以支持的情况下,有效的双极扩散,使形成的20 au开普勒磁盘在HH 211。
2022-11-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
Resolving the collimation zone of an intermediate-mass protostar
我们报告新的VLA和e-MERLIN高分辨率和灵敏度图像的三重射电连续源在巨蛇座恒星形成区。这些观测使我们能够通过首次探索中等质量YSO的最内部区域(<~100 au)进行深入的多频率,多历元研究,物理分辨率为~15 au。最近抛出的原恒星节的运动学分析表明,喷流正在经历速度的幕式变化。此外,我们的多频图像揭示了惊人的特征,例如,一个高度准直的电离流,将在距原恒星约0.4天文单位的径向距离处发射,以及一个狭窄的(约28天文单位宽)电离腔,将由广角分量与周围的下落材料环的相互作用激发。根据这些结果,我们提出了一个高度准直的喷流和广角风共存的情况下,是最合理的解释我们的观察,无论是由X风或X-加反风机制发射。
2022-05-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the episodic excursions of massive protostars in the Hertzsprung-Russell diagram
大质量原恒星在星周气体和尘埃的快速吸积作用下成长和演化,并以高速率下落($\ge 10^{-4}$ - $10^{-3}\, \rm M_{\odot}\, \rm yr^{-1}$)。这种质量下降已被证明,无论是数字和观测,是穿插的密集气体团块的吸积通过拱星盘迁移到原恒星表面,造成突然吸积和发光的爆发。利用数值引力辐射流体动力学和恒星演化计算,我们证明,除了已知的大质量原恒星的膨胀,可变情节吸积进一步影响他们的大质量年轻恒星天体(MYSO)的演化轨迹。对于每一个吸积驱动的耀斑,他们经历了快速的漂移到更明亮,但更冷的赫兹斯普朗-罗素图的区域。在这些漂移期间,可能会发生到前主序星演化的结束,大质量原恒星的光球层可以偶尔释放出能量更低的光子,而MYSO偷偷地采用了与演化的大质量(超巨星)恒星相同的光谱类型。这些演化循环中的每一个都使年轻的高质量恒星靠近禁止的Hayashi区域,并且可能使它们周围的H II区域偶尔变暗,然后才恢复其静止的,爆发前的表面特性。我们解释这样的冷,间歇性的主序恒星演化的游览和浸渍的HII地区的变化作为一个破碎的拱星吸积盘周围的MYSO的存在的签名。我们推测,这种机制可能会同样影响年轻的恒星在中等质量的制度。
2018-12-27 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
Jet-driving protostars identified from infrared observations of the Carina Nebula complex
目的:喷流是非常年轻的嵌入式原恒星的极好路标,因此我们希望将喷流驱动的原恒星识别为船底座星云中当前形成的一代恒星的示踪剂,船底座星云是最大的银河系恒星形成区域之一,其特征是对周围云层的反馈特别高。研究方法:我们使用存档数据构建了船底座星云的大型(> 2 deg x 2 deg)斯皮策IRAC马赛克,并在空间上完整地搜索了4.5微米波段的过量物体,这是典型的冲击激发分子氢发射。我们还确定了中红外点源,这可能是以前发现的赫比格-哈罗喷流和分子氢发射线物体的驱动因素。我们将斯皮策测光与我们最近的赫歇尔远红外数据相结合,以构建光谱能量分布,并使用Robitaille辐射传输建模工具来推断物体的属性。结果如下:辐射传输模型表明,喷流源是质量在~ 1M_sol ~ 10M_sol之间的原恒星,它们被星周盘包围,并嵌入星周包层中。结论:估计的原恒星质量< 10 M_sol,表明船底座星云中目前的恒星形成活动仅限于中低质量恒星。可以观察到比红外线更光学的喷流,这表明恒星的形成主要发生在靠近云层表面的地方。
2012-02-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Mirror, mirror on the outflow cavity wall. Near-infrared CO overtone disc emission of the high-mass YSO IRAS 11101-5829
目标:大质量原恒星的内部区域在近红外线中通常是不可见的。我们的目的是调查的内部气体盘IRAS 11101 -5829通过散射光从流出腔壁。研究方法:利用VLT/SINFONI观测了高质量年轻天体IRAS 11101 -5829及其喷流HH 135 -136的最近结的环境。我们还检索了高分辨率长缝摄谱仪VLT/X-shooter的档案数据。结果:首次在该天体上探测到了$\upsilon=2-0$ CO振动发射的前三个带头。它与连续谱和Br $γ$发射一致,并向东北延伸到$\sim10000$ au,向西南延伸到$\sim10 000$ au。线轮廓已经被建模为假设LTE中的单个环的开普勒旋转盘。模型输出给出了$\sim3000$ K的温度,$\sim1\times10^{22}\mathrm{ cm^{-2}}$的CO柱密度,以及预计的开普勒速度$v_\mathrm{K}\sin i_\mathrm{disc} \sim 25\mathrm{ km s^{-1}}$,这与以前在其他大质量原恒星的建模是一致的。特别是,$v_\mathrm{K}\sin i_\mathrm{disc}$的低值表明,圆盘几乎是正面观察的,而射流的良好约束的几何形状迫使圆盘必须接近边缘。这种明显的差异被解释为在流出腔壁的镜子中反射的CO。结论:从射流几何形状和圆盘模型,我们得出结论,所有的CO排放是通过反射…
2020-01-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
The H$_2$O Spectrum of the Massive Protostar AFGL 2136 IRS 1 from 2 to 13 $μ$m at High Resolution: Probing the Circumstellar Disk
利用VLT+CRIRES、SOFIA+EXES和Gemini North+TEXES,我们在近中红外波段的多个波长窗口($\sim3$ km s $^{-1}$)观测了大质量原恒星AFGL 2136 IRS 1。在2.7 $μ$ m处的$ν_1$和$ν_3$振动带、6.1 $μ$ m处的$ν_2$振动带以及10-13 $μ$ m附近的纯转动跃迁中存在大量H $_2$ O吸收线。从解析的吸收特征导出的特定状态的柱密度的分析表明,等温吸收板模型是无法解释不同的吸收特征的相对深度。特别是,最强的吸收特征比预期的要弱得多,这表明吸收气体与在所有观测波长下充当“背景”连续谱源的温暖尘埃充分混合而产生的光学深度效应。最强的H $_2$ O吸收发生的速度与最近用ALMA在H $_2$ O发射中观察到的Keplerian旋转中的致密盘的短轴上的速度质心一致。我们假设,这个尘埃盘的温暖地区占主导地位的连续辐射在近中红外波长,和H $_2$ O和其他几个分子的吸收观察到的探测这个磁盘。吸收线轮廓是不对称的,可能表明,在磁盘中产生的红外连续的温暖的尘埃有一个不均匀的分布类似于在1.3毫米连续发射观察到的子结构。
2020-04-13 astro-ph.GA astro-ph.SR