Resolution-dependent Subsonic Non-thermal Line Dispersion Revealed by ALMA
我们在这里报告阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)N $_2$ H $^+$(1-0)猎户座分子云2和3(OMC-2/3)的图像,具有高角分辨率(3“或1200 au)和高空间动态范围。结合来自ALMA主阵、ALMA紧凑阵(ACA)、野边山45米望远镜和JVLA(提供匹配尺度上的温度测量)的数据,我们发现OMC-2/3中的大部分稠密气体是亚音速的($\rm σ_{NT}/c_{s}$ = 0.62),平均谱线宽度($Δ\upsilon$)为0.39 km s $^{-1}$ FWHM。这与以前对大质量恒星形成区的大多数观测结果明显不同。相比之下,野边山望远镜的谱线宽度是跨音速的0.69 km/s $^{-1}$($\rm σ_{NT}/c_{s}$ = 1.08)。我们证明了单碟望远镜获得的较大线宽来自各自光束中未分辨的子结构。大尺度$σ_{ls}$的色散(如野边山望远镜所跟踪的)可以分解为三个分量$\rm σ_{ls}^2 = σ_{ss}^2+ σ_{bm}^2+ σ_{rd}^2$,其中小尺度$σ_{ss}$是每个ALMA光束的线色散,体运动$σ_{bm}$是每个ALMA光束的峰值速度之间的色散,而$σ_{rd}$是剩余色散。这种分解虽然纯粹是经验性的,但在我们的数据立方体中似乎是鲁棒的。在大质量分子云中常见的明显的超音速谱线宽度,很可能是由于空间分辨率差的影响。在OMC…
2020-06-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA unveils wider environment of distant red protocluster core
我们报告了在$z=4.0$的遥远红核(DRC)3弧分内的6个亚毫米星系(SMG)的阿塔卡马大型毫米阵列(ALMA)的观测结果,这是一个强烈的星团规模恒星形成的地点,首先由Oteo等人报道。我们发现新成员的DRC在三个SMG领域,在两个领域,SMG被证明是躺在沿视线对DRC的SMG是假的。虽然乍一看,这种关联率与早期的预测是一致的,但与明亮SMG的关联比预期的要少,这表明在解释连续超密度时要谨慎。我们认为,所有14个确认的刚果民主共和国组件同时通过一个活跃的恒星形成阶段的影响。在最简单的解释中,我们只看到了恒星形成和未来恒星形成可用气体的冰山一角,这与我们的显着发现相一致,即大多数新确认的DRC星系并不是它们附近最明亮的连续发射体。因此,虽然ALMA连续跟踪SMG确定了每个领域中最明亮的连续发射体,但它并不一定揭示了所有富含气体的星系。为了有效地寻找原星系团成员,需要宽而深的光谱线成像,以发现任何相对连续微弱的富含原子或分子气体的星系。用短基线阵列或单碟设备进行搜索,可以揭示下伏气藏的真实规模。
2020-06-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
$η$ Carinae: high angular resolution continuum, H30$α$ and He30$α$ ALMA images
我们用ALMA获得了海脊$η$在H30 $α$和He 30 $α$复合线上的图像,以及50~mas分辨率(110 AU)的连续谱。第一次,230 GHz的连续图像被分解成一个紧凑的核心,符合二进制系统的位置,和一个较弱的扩展结构的NW紧凑源。H30 $α$复合线的等速度图像显示至少有16个未解析的源,其速度在-30和-65 km s $^{-1}$之间,分布在连续源内。一个NLTE模型,密度和温度的顺序$10^7$厘米$^{-3}$和$10^4$ K,再现所观察到的H30 $α$线轮廓和其基础的连续通量密度。其中三个源被确定为Weigelt斑点D,C和B;估计它们的自行,我们得出的喷射时间(年)分别为1952.6,1957.1和1967.6,所有这些都接近近星点通道。较弱的H30 $α$线发射检测到较高的正和负速度,在侏儒轴的方向延伸。He 30 $α$复合线也以与窄H30 $α$线相同的速度被检测到。最后,H30 $α$图像与文献中报道为HCO $^+$(4-3)的发射谱线非常相似,这使我们将该谱线识别为H40 $δ$,建模结果进一步支持了这一识别。未来的观测将能够确定在新的高角分辨率数据的$η$船底座中发现的所有致密源的自行。
2020-09-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
EPISODE III: The Nested Jet/Outflow Morphology of EC 53 Revealed by JWST and ALMA
Seoul National University(首尔大学);Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天文学与空间科学研究所);NRC Herzberg Astronomy and Astrophysics(NRC赫茨伯格天文学与天体物理学研究所);University of Victoria(维多利亚大学);Peking University(北京大学);STScI(太空望远镜科学研究所)
利用JWST和ALMA观测揭示EC 53喷流和喷出物的嵌套结构,发现热原子与分子气体的空间和运动学分层,支持MHD盘风模型预测。
2026-02-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA observations of the archetypal "hot core" that isn't: Orion KL
我们提出了灵敏的高角分辨率($\sim$ 0.1 $''$ - 0.3 $''$)连续ALMA(阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列)位于猎户座KL的原型热核的观测。观测是在五个不同的光谱带(带3,6,7,8和9),覆盖了非常广泛的频率范围(149 - 658千兆赫)。除了众所周知的毫米发射物体位于这个区域(猎户座源I和BN),我们报告的第一次亚毫米探测三个紧凑的连续源(ALMA 1-3)在附近的猎户座KL热分子核心。这三个连续体的光谱指数在1.47到1.56之间,在658 GHz时的亮度温度在100到200 K之间,这表明我们看到的是中等光学厚度的尘埃发射,可能有晶粒生长。然而,由于这些物体与温暖的分子气体无关,并且其中一些离分子核心更远,因此我们得出结论,它们不能加热分子核心。这一结果支持猎户座-KL核的热分子核是外部加热的假设。
2017-08-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA Survey of Orion Planck Galactic Cold Clumps (ALMASOP) II. Survey overview: a first look at 1.3 mm continuum maps and molecular outflows
普朗克银河系冷团(PGCC)被认为是探测恒星形成早期阶段的理想目标。我们利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)在1.3mm(波段6)上使用三种不同的配置(分辨率$\sim$ 0 $\farcs$ 35、1 $\farcs$ 0和7 $\farcs$ 0)对猎户座复合体PGCC内的72个年轻致密核进行了调查,以统计研究它们的演化阶段和子结构。我们已经获得了1.3mm的连续谱和分子线发射($^{12}$ CO,和SiO)的图像,角分辨率为$\sim$ 0 $\farcs$ 35($\sim$ 140.au)。我们发现70个子结构中检测到的48个致密的核心与中值灰尘质量$\sim$ 0.093\,M $_{\sun}$和去卷积大小$\sim$ 0 $\farcs$ 27。在4个候选星前核的中央1000 AU区域内,清晰地检测到致密的亚结构。连续辐射子结构的大小和质量随原恒星从Class 0到Class I的演化而显著减小。我们还研究了在原恒星质量吸积过程中外流特性的演化变化。共有37个源显示CO流出,20个($>$ 50\%)显示SiO中的高速射流。CO速度范围($Δ$ Vs)从4 km/s到110 km/s,流出空腔开口角宽度为400 μ m,范围从$[Θ_{obs}]_{400}$ $\sim$ 0 $\farcs$ 6到3 $\farcs$ 9,对应于33 $\fdg$ 4 …
2020-10-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
A ringed pole-on outflow from DO Tauri revealed by ALMA
我们提出了新的ALMA波段6观测,包括CO(2-1)线和1.3毫米连续辐射的年轻恒星对象金牛座DO周围。ALMA CO分子数据显示了不同径向速度下的三个不同系列的环。这些环的半径约为220 au和800 au。我们对环进行了单独的拟合,并注意到它们的中心与金牛座DO及其光学高速喷流对齐。此外,我们注意到这些结构的速度随着与年轻恒星的分离而增加。我们讨论的数据下的假设,环代表速度削减通过三个外流壳,可能是由广角风驱动,拖动环境材料沿方向接近视线(i=19°)。我们估计了每个外流壳层和整个外流壳层的动力学年龄、质量、动量和能量。结果是在协议中发现的流出II类来源。我们对喷气/风发射区的大小进行了粗略的估计,需要<15 au。我们报告的物理特性DO金牛座的磁盘连续发射(几乎面对和投影主轴在南北方向)和它的速度梯度方向(南北),指示磁盘旋转1-2 Msun中心恒星。最后,我们显示了HST [SII]图像的光学喷流,并报告其在天空平面的方向的测量。
2020-03-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA detections of the youngest protostars in Ophiuchus
我们提出了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)观测的1.1毫米尘埃连续体和CO2 -1排放朝向蛇夫座分子云内的6个致密的核心。我们检测到紧凑的,亚弧秒连续结构对三个目标,其中两个(Oph A N6和SM 1)位于蛇夫座A脊。两个目标,SM 1和GSS 30,包含两个紧凑的源内的ALMA初级束。我们认为,几个紧凑的结构是小的($R \lesssim 80$金)吸积盘周围的年轻原恒星,由于其解决,细长的结构,重合的无线电和X射线探测,或双极外流检测。虽然CO线翼延伸到$\pm 10-20$公里秒$^{-1}$为更先进的源GSS 30 IRS 3和IRS 1,CO排放向其他来源,在检测到,只有几公里秒$^{-1}$从云$v_\mathrm{LSR}$。尘埃的光谱指数向紧凑的对象表明,光盘要么是光学厚度为1.1毫米,或显着的晶粒生长已经发生。我们确定,第一次,一个单一的紧凑的连续源($R \sim 100$ au)对N6嵌入在一个更大的连续结构。SM 1 N在连续谱中扩展,但高度集中,密度分布在200 AU内遵循$r^{-1.3}$幂律,紫外线数据建议了额外的结构。N6和SM 1 N都没有明显的双极外流,其速度大于几公里秒$^{-1}$从云速度。这些来源可能是蛇夫座分子云中最年轻的原恒星或第一个流体静力学核心。
2018-11-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
One, Two, Three ... An Explosive Outflow in IRAS 12326$-$6245 revealed by ALMA
本文利用ALMA高分辨率观测在IRAS 12326$-$6245恒星形成区发现超过10条指向中心分子壳层的准直流束,揭示了一次年龄约700年、能量达10^48 erg的爆发性外流,并据此估算银河系中此类事件约每90年发生一次,与大质量恒星形成率相近。
2023-09-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Solving grain size inconsistency between ALMA polarization and VLA continuum in the Ophiuchus IRS 48 protoplanetary disk
蛇夫座IRS 48周围的原行星盘在(亚)毫米观测中显示出方位角不对称的尘埃分布,这被解释为一个漩涡,毫米/厘米大小的粒子被困在连续峰的位置。在本文中,我们提出了860 $μ$米ALMA观测偏振尘埃排放的磁盘。偏振发射被检测到朝向盘的一部分。极化矢量平行于圆盘短轴,并且极化分数被推导为$1-2$ \%。这些特征与亚毫米波发射的自散射模型一致,该模型表明最大晶粒尺寸为$\sim100$ $μ$ m。然而,这与先前对毫米/厘米尘埃颗粒被漩涡捕获的解释不一致。为了解释这两个,ALMA偏振和以前的ALMA和VLA观测,我们建议,在860 $μ$米波长的热发射是光学厚($τ_{\rm abs}\sim7.3$)在尘埃陷阱的最大可观察到的颗粒尺寸为$\sim100$ $μ$米,而不是光学薄的情况下,$\sim$厘米尘埃颗粒。我们注意到,如果860 $μ$ m的热辐射是光学厚度,我们不能排除较大的尘埃颗粒在中平面附近积累。
2020-07-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
High resolution ALMA observation of the $^{12}$CO(3-2) and 350 GHz continuum emissions of the debris disc of 49 Ceti
我们提出了高分辨率ALMA观测的CO(3-2)和350 GHz的连续辐射的碎片盘的49鲸鱼座,已知是特别丰富的分子气体,尽管它的年龄。主要的新成果是:(1)CO和尘埃盘具有相同的位置角和倾角,但气体盘比尘埃盘更均匀、更中心、更薄;(2)在与恒星系统速度相差小于1 \kms的多普勒速度下,观测到的CO(3-2)辐射明显不足; iii)气体速度被精确地测量并且发现在宽范围的盘半径上的开普勒; iv)所观察到的CO(3-2)线宽度由开普勒剪切主导并且上限被获得到固有线宽度。CO(3-2)和\mbox{350 GHz}连续排放的简单唯象模型,只需要使用很少的参数。结果进行了讨论的框架内目前青睐的模型。
2017-06-08 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Extending the ALMA Census of Circumstellar Disks in the Upper Scorpius OB Association
本研究利用ALMA连续谱与CO观测扩展Upper Sco中202个星周盘样本,量化探测率、流量及盘性质随恒星光谱型的差异。
2024-10-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA and VLA observations of recombination lines and continuum toward the Becklin-Neugebauer object in Orion
与厘米波长的对应物相比,毫米复合线(RL)本质上更亮,并且没有压力展宽。我们报告的RL(H30 α在231.9 GHz,H53 α在42.9 GHz)和毫米和厘米的连续朝向贝克林-纽介堡(BN)对象在猎户座,从阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)科学验证档案和甚大阵列(VLA)获得的观测。RL发射似乎是由BN周围电离包层的缓慢移动的致密(Ne= 8.4 × 10^6 cm^-3)基底产生的。这种电离气体具有相对较低的电子温度(Te<4900 K)和较小的体积运动(<<10 km s^-1)。将我们的连续谱测量与之前的(非)检测进行比较,BN可能具有毫米级的大通量变化。然而,需要统一设置的专门观察来证实这一点。从H30 α线上看,BN的中心视距LSR速度为26.3 km s^-1。
2012-10-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
A Very Compact Extremely High Velocity Flow toward MMS 5 / OMC-3 Revealed with ALMA
通过分子线发射,在原恒星周围偶尔会观察到高速和低速外流。高速成分被称为“极高速(EHV)流”,而低速成分被简单地称为“(分子)流出”。“这项研究报告了一个新发现的超高压流动和外流周围的MMS $5$在猎户座分子云3观察ALMA。在观测中,CO $J$ =2- 1发射跟踪EHV流($|v_{\rm{LSR}} - v_{\rm{sys}}|$ $\simeq$ 50- 100 $\rm{km\ s^{-1}}$)和流出($|v_{\rm{LSR}} - v_{\rm{sys}}|$ $\simeq$ 10- 50 $\rm{km\ s^{-1}}$)。另一方面,SiOPDMATHABMN =5- 4发射仅跟踪EHV流。超高压气流被准直并位于V形流出的根部。CO流出延伸至$\sim$ 14,000\,AU,位置角(P.A.)而CO红移的EHV流延伸到$\sim79^\circ$ 11,000 AU,P.A. $\sim96^\circ$。超高压气流比外流小,超高压气流的动力学时间尺度比外流短$\sim 3$倍。从超高压流与出流的尺度、时间尺度、轴向差异以及纽结的周期性等方面讨论了其驱动机制。我们的结果是一致的嵌套风的情况下,虽然喷流夹带的情况不能完全排除。
2018-11-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Crescent-Shaped Molecular Outflow from the Intermediate-mass Protostar DK Cha Revealed by ALMA
我们报告的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的I类或II类中等质量的原恒星DK车在Chamaeleon II区域的研究。~(12)CO(J=2-1)图像的角分辨率为~ 1“(~250 au),并显示出高速蓝移(>70 km s-1)和红移(>50 km s-1)辐射,在1.3 mm连续谱中追踪到原恒星盘周围有3000 au尺度的新月形结构。由于CO排放的高速分量与原恒星有关,我们得出结论,排放跟踪极上流出。蓝移出流瓣具有明显的分层速度梯度,其中较高的速度分量位于新月形形状的内侧,这可以通过内半径中具有较高速度的出流模型来解释。基于直接驱动外流的情况下,我们估计的驱动半径从观察到的外流速度,发现驱动区域延伸超过两个数量级。~(13)CO的发射轨迹是一个复杂的包络结构,其亚结构呈弧形,长度约为1000 au。我们将弧形结构确定为飘带,因为它们似乎与旋转的下落包络相连。DK Cha有助于了解年轻原恒星系统的近面对面配置所能看到的特征,为研究恒星形成过程提供了另一种视角。
2023-02-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA Datacubes and Continuum Maps of the Irradiated Western Wall in Carina
我们提出了ALMA观测的连续谱和线发射的$^{12}$ CO,$^{13}$ CO,C $^{18}$ O,和[C I]的一部分G287.38-0.62(车1-E)地区的船底座恒星形成复合体。新的数据记录了分子云在受到强大的辐射前沿时如何在亚弧秒尺度上做出反应,并提供了对包含最大质量年轻恒星的区域内恒星形成的整体过程的见解。这些地图显示了几个分子云叠加在视线上,包括西墙的一部分,这是一个位于年轻星团Trumpler 14附近的高辐射云。与理论一致,从荧光H $_2$到[C I],再到C $^{18}$ O,随着进入PDR前沿的距离有明显的进展。来自光学厚的$^{12}$ CO的发射延伸穿过该区域,而$^{13}$ CO、[C I]和特别是C $^{18}$ O更光学薄,并且集中成更靠近PDR界面的团块和细丝。在西墙云本身中,我们在C $^{18}$ O的数据立方体中识别出254个不同的核心大小的团块。这些天体的质量分布类似于恒星IMF。除了一个大尺度的速度梯度,团块径向速度缺乏任何空间相干的大小。没有直接的证据表明西墙的C $^{18}$ O团块和连续体核心没有恒星,也没有支柱存在。然而,云的致密部分位于最接近PDR,和C $^{18}$ O的排放是平坦的沿辐射锋。
2022-09-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Water vapor emission at the warm cavity wall of the HD 100546 disk as revealed by ALMA
Università degli Studi di Milano(米兰大学);Rice University(莱斯大学);Universidad de Chile(智利大学);Max-Planck Institute for Astronomy (MPIA)(马克斯·普朗克天文学研究所);Joint ALMA Observatory (JAO)(ALMA联合天文台);European Southern Observatory (ESO)(欧洲南方天文台);Alma Mater Studiorum Università di Bologna(博洛尼亚大学)
HD 100546盘暖腔壁处水蒸气发射通过ALMA观测揭示,首次空间分辨显示水雪线位置及尘埃环内水发射形态。
2026-01-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
An ALMA Continuum Survey of Circumstellar Disks in the Upper Scorpius OB Association
我们目前ALMA 880微米连续观测的20 K和M-型恒星在上天蝎座OB协会,周围的原行星盘。这些数据被用来测量恒星年龄为5- 1100万年的低质量恒星(0.1-1.6 Msun)周围的尘埃含量。在880微米的尘埃连续体中检测到13个来源,其浓度大于3 sigma,推断尘埃质量在0.3到52 Mearth之间。在质量更大的恒星周围,尘埃质量往往更高,但意义是微不足道的,因为没有相关性的概率是p ~ 0.03。通过比较上斯科观测结果与已发表的金牛座分子云II级阶段约1-2百万年恒星周围圆盘的连续测量结果,评估了圆盘中尘埃含量的演变。虽然上斯科盘的尘埃质量平均低于金牛座,但尘埃质量分布的任何差异在小于3sigma时都是显着的。对于质量在0.49 Msun和1.6 Msun之间的恒星,上天蝎座的尘埃盘中的平均尘埃质量比金牛座低,Delta log M尘埃= 0.44 +/-0.26。
2014-04-01 astro-ph.SR
Utilizing the slope of the brightness temperature continuum as a diagnostic tool of solar ALMA observations
来自太阳大气的毫米波长辐射的强度与等离子体温度密切相关,并且辐射的形成高度与波长有关。由此可见,亮温连续体的斜率(T $_\mathrm{b}$)对太阳大气中采样层的气体温度的局部梯度进行采样。我们使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的太阳观测,并根据不同ALMA接收器子波段(2.8-3.2 mm;波段3)和(1.20-1.31 mm;波段6)的合成观测值之间的差异,对T $_\mathrm{b}$连续体的斜率进行估计和预测。连续体的斜率与小尺度动力学耦合,正号表示温度随高度增加,而负号表示温度随高度减少。网络补丁主要是由大的正斜率,而安静的太阳区域显示出正负斜率的混合物,在很大程度上与传播的冲击波和时间演化的斜率,因此可以用来识别冲击。根据ALMA观测值,估计了亮温斜率在角分辨率下的可观测性。模拟结果还表明,第3和第6波段的辐射可以同时来源于不同高度的几个分量,两个波长之间的激波信号延迟并不一定反映传播速度,而是由上面各层不透明度的不同变化率引起的。在不同的ALMA接收器子带采样的T $_\mathrm{b}$连续体的斜率作为大气中采样高度处的局部等离子体温度的斜率的指示器,这提供了新的诊断可能性来测量潜在的物理性质。
2022-11-10 astro-ph.SR
HII regions and high-mass starless clump candidates II. Fragmentation and induced star formation at ~0.025 pc scale: An ALMA continuum study
来自HII区域的电离反馈改变了大质量无星团簇(HMSC,几百到几千个太阳质量,大小约为0.1-1 pc)的性质,例如团簇尺度上的温度和湍流。HII区的存在是否改变了HMSC中核心尺度的碎片化和星形形成的问题仍有待探讨。我们的目的是研究候选人HMSC之间的差异0.025 pc规模的碎片,强烈影响HII区域和较少干扰的。我们还寻找在受影响的HMSC中质量成形和诱导星形形成的证据。使用分辨率为~1.3”的ALMA 1.3 mm连续体,我们对8个候选HMSC进行了成像,其中4个受HII区域影响,另外4个位于安静环境中。受影响较小的HMSC是根据其与受影响的HMSC相比相似的质量和距离来选择的,以避免与这些参数相关的任何可能的偏差。在8个丛中共检测到51个核心,每个丛有3至9个核心。在我们有限的样本中,我们没有发现受影响和未受影响的HMSC之间的~0.025 pc-尺度片段化的明显差异,即使HII区域似乎影响片段化核心的空间分布。两种类型的HMSC在簇热Jeans长度${λ_{J, clump}^{th}}$和0.3 ${λ_{J, clump}^{th}}$处呈现具有两级分层特征的热碎裂。受影响的HMSC AGAL 010.214 -00.306和AGAL 018.931 -00.029的ALMA发射形态揭示了HII区域在其周围形成气体和尘埃的能力,并可能在HMSC中以约0.025 pc尺…
2021-02-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Core Mass Function in the Massive Protocluster G286.21+0.17 revealed by ALMA
利用Atacama大型毫米/亚毫米波阵,采用1.3 mm连续谱辐射,以1.0 \arcsec \(2500 au)的分辨率研究了大质量原星系团G286.21+0.17的核心质量函数(CMF).我们绘制了一个以原星系团为中心的5.3 \arcmin $\times$ 5.3 \arcmin \场。我们测量的CMF在中心区域,探索各种核心检测算法,它给出的来源数量范围从60到125,这取决于参数的选择。我们估计由于不完善的磁通恢复和核心识别通过人工核心插入实验的完整性校正。对于质量为$M\gtrsim1\:M_\odot$的恒星,基准树状图确定的CMF可以用${\rm{d}}N/{\rm{d}}{\rm{log}}M\propto{M}^{-α}$和$α\simeq1.24\pm0.17$形式的幂律拟合,比萨尔皮特恒星初始质量函数的指数1.35略浅,但仍与之一致。使用$α\simeq0.64\pm0.13$时,Clumpfind识别的CMF明显更浅。虽然原始CMF在$1\:M_\odot$附近显示峰值,但完整性校正CMF与向下延伸至$\sim 0.5\:M_\odot$的单一幂律一致,仅初步表明$\sim1\:M_\odot$附近的斜率变浅。我们讨论了这些结果对恒星和星团形成理论的影响。
2017-12-22 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 radio continuum spectrum of Mira A and Mira B up to submillimeter wavelengths
我们提出了新的测量的流量密度在亚毫米波长的ALMA波段7(338 GHz)和波段9(679 GHz)的观测的基础上,以更好地约束米拉AB二进制系统的连续发射的起源,并检查其轨道。我们在ALMA波段7测量了Mira A和Mira B连续谱,分辨率为~0 - 31,并首次在ALMA波段9测量了Mira A和Mira B连续谱,分辨率为~0 - 18。我们在两个波段上对双星系统进行了分辨,并导出了恒星的连续光谱指数和它们的相对位置。我们还分析了在波段6和3中获得的ALMA SciVer数据。在厘米波长的测量得到的其他作者已经包括在我们的研究的光谱能量分布的米拉组件。Mira A的连续辐射具有1.98 ± 0.04的光谱指数,从亚毫米延伸到厘米波长。Mira B连续辐射的光谱指数在亚毫米到~3.1 mm波长范围内为1.93 ± 0.06,在较长波长处为1.22 ± 0.09。Mira A的连续发射可达亚毫米波长,这与围绕演化恒星的射电光球一致,模型预测光谱指数接近2。Mira B的连续辐射不能用单一的电离成分来描述。恒星周围的一个非常紧凑和密集的区域可以产生在0.4-3.1毫米波长范围内测量的近热连续谱,而一个不均匀的,密度较小的,稍大的电离包层可能是造成更长波长的发射的原因。我们的结果说明了ALMA在双星系统高精度天体测量中的潜力。我们发现ALMA的测量值和预测的轨道位置之间存在约14毫…
2015-12-29 astro-ph.SR
Possible Explosive Dispersal Outflow in IRAS 16076-5134 revealed with ALMA
我们提出了从阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)档案中检索到的0.9 mm连续谱和CO(3-2)线发射观测结果,这些观测结果指向大质量恒星形成区IRAS 16076-5134。我们确定了14个致密的核心,质量在0.3到22 M之间$_{\odot}$。我们发现了一个从-62到+83 km s $^{-1}$的类顺时针CO(3-2)喷射的集合,这些喷射似乎是从一个共同的中心位置径向产生的,靠近致密的核心MM 8。暗条系综在天空平面上呈准各向同性分布。几个细丝的径向速度遵循线性速度梯度,从一个共同的原点增加。考虑到整个丝状体系综,我们估计其总质量为138和216 M $_{\odot}$从其CO排放,分别为70 K和140 K。此外,假设一个恒定的速度扩张的细丝(83公里秒$^{-1}$),我们估计的动力学年龄流出的材料(3500年),它的动量(~10 $^{4}$ M $_{\odot}$公里秒$^{-1}$)和它的动能(~10 $^{48-49}$尔格)。由细丝呈现的形态学和运动学表明在IRAS 16076-5134中存在具有爆炸特征的分散外流。此外,我们作出了一个原始的估计的下限的爆炸性扩散流出的频率在银河系(每110年一次)考虑恒定的恒星形成率和效率相对于银河系的银河系中心半径。这可能意味着扩散外流和超新星的速度相当(大约每50年一次),这可能对星际介质的能量收支以及扩散外…
2022-08-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Synthetic observations of first hydrostatic cores in collapsing low-mass dense cores II. Simulated ALMA dust emission maps
首先,恒星形成理论预测了流体静力核心,但它们的存在从未被(亚)毫米观测令人信服地证明。此外,在恒星形成过程的早期阶段,多重性受到的约束很差。本文件有两个目的。首先,我们试图提供预测的ALMA尘埃连续辐射图从早期0类对象。其次,我们展示了ALMA在多大程度上能够探测这些物体的碎片尺度。在我们之前的论文(Commerçon等人,2012年,以下为论文I)之后,我们对三种最先进的辐射磁流体动力学3D自适应网格细化计算进行了后处理,以计算发出的尘埃排放图。然后,我们产生合成ALMA观测的尘埃热连续从第一流体静力学核心。我们提出了第一个合成ALMA观测尘埃连续排放的第一流体静力学核心。我们分析了不同的频带和配置的结果,我们讨论了这两个第一流体静力学核心的组合将最有可能被观察到。我们还表明,观测尘埃连续发射与ALMA将有助于确定发生在崩溃的致密核心的物理过程。如果磁场起了作用,那么发射模式将显示出伪圆盘的证据,甚至是磁驱动外流的证据,这是纯流体动力学计算无法重现的。ALMA的能力将使我们能够在理解早期0级阶段的碎裂和发现第一个流体静力学岩心方面取得重大进展。
2012-10-03 astro-ph.SR
An ALMA Survey for Disks Orbiting Low-Mass Stars in the TW Hya Association
我们已经进行了ALMA调查的15个确认或候选的低质量(<0.2 M $_\odot$)的TW Hya协会(TWA)的成员,以检测分子气体的CO排放的形式,以及由于冷尘埃连续排放提供限制的目标。我们的目标具有M4-L0的光谱类型,因此代表TWA质量函数的极低端。我们的ALMA调查已经在4个系统(TWA 30 B,32,33和34)周围探测到1.3毫米连续辐射,表明存在冷尘埃颗粒。所有的连续源都是未解的。TWA 34还显示12 CO(2-1)发射,其速度结构指示开普勒旋转。在已知的700万到1000万年前的恒星/盘系统样本中,TWA 34距离地球只有50 pc,是迄今为止被确定为在轨道盘中含有冷分子气体的质量最低的恒星。
2015-09-15 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA Imaging of Millimeter/Submillimeter Continuum Emission in Orion KL
我们利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵(ALMA)对猎户座KL区的连续辐射进行了高分辨率观测。我们在ALMA波段6(245 GHz)和波段7(339 GHz)确定了11个紧凑型源,包括Hot Core,Compact Ridge,SMA 1,IRc 4,IRc 7和射电源I(源I)。光谱能量分布(SED)的每一个源是通过使用以前的3毫米连续发射数据。讨论了尘埃灰体SED的大小、质量、氢数密度和柱密度等物理性质。在11个已确定的来源中,来源I是一个大质量的原恒星候选者,是猎户座KL的主要能源。我们广泛地研究了它的SED从厘米到亚毫米波长。源I的SED可以与1.97的单一幂律指数拟合,表明光学厚发射。我们采用H $^{-}$自由发射作为这种光学厚发射的不透明度源。与源I相关的星周盘的温度、密度和质量受到H $^{-}$自由-自由辐射的SED的约束。拟合结果仍然显示出与观测到的通量密度的显著偏差。结合热尘埃灰体SED解释了高频下的过量发射,在SED拟合中得到H $^{-}$自由-自由发射的较小幂律指数为1.60。小于2的幂律指数表明是一个紧凑的源大小或一个团簇结构与本研究尚未解决。未来ALMA的高分辨率观测对于揭示源I更详细的空间结构和物理性质至关重要。
2015-02-06 astro-ph.SR
Magnetic fields in the early stages of massive star formation as revealed by ALMA
我们提出了1.3毫米ALMA尘埃偏振观测分辨率为$\sim$ 0.02 pc的三个大规模的分子团,MM 1,MM 4和MM 9,在红外暗云G28.34+0.06。利用高分辨率的连续观测资料,将MM 1分解为一个凝聚星团。通过极化发射揭示了每个团簇中的磁场结构。我们发现在MM 1和MM 4中偏振发射分数随着斯托克斯$I$强度的增加而降低的趋势。利用角色散函数方法(一种改进的Davis-Prasekhar-Fermi方法),估算了两个大质量致密核MM 1-Core 1和MM 4-Core 4的天平面磁场强度,分别为$\sim$ 1.6 mG和$\sim$ 0.32 mG。\textbf{The ordered magnetic energy is found to be smaller than the turbulent energy in the two cores, while the total magnetic energy is found to be comparable to the turbulent energy.}在MM 1-Core 1和MM 4-Core 4中计算的总维里参数分别为$\sim$ 0.76和$\sim$ 0.37,这表明大质量恒星的形成不是在平衡状态下开始的。利用极化-强度梯度-局部重力方法,发现3个团簇的局部重力与强度梯度密切相关,而MM 1和…
2021-10-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA 50-parsec resolution imaging of jet-ISM interaction in the lensed quasar MGJ0414+0534
本文报道了四重透镜射电噪类星体MG_1,J_(0414 +0534)的高分辨率(0.03 - 0.07弧秒)ALMA成像,观测到了连续谱中的红移$z=2.639$和$\sim 340\,$ GHz的CO(11-10)宽谱线。在强透镜放大和ALMA高分辨率的帮助下,我们首次成功地分辨出了$\sim 1\,$ kpc的类星体宿主星系中的喷流/尘埃和CO气体,分辨率达到了$\sim 50\,$ pc。在$5\,$ GHz和$8.4\,$ GHz的甚长基线干涉仪(VLBI)观测到的类星体喷流($\sim 200\,$ pc)中,连续辐射和CO(11-10)线都具有相似的双峰结构。在类星体核$\sim 80\,$ pc位置的东西喷流分量附近的CO气体以相对于核高达$\pm 600\,$ $\textrm{km}\,\textrm{s}^{-1}$的高速运动。观测到的特征显示了喷流与星际介质(ISM)之间强相互作用的明显证据。高温和高密度的环境中的类星体宿主星系的ISM,从CO线比建议,也支持这一结果。喷流的小尺度、喷流与ISM的相互作用以及该源的连续谱能量分布表明,我们正在观察类星体射电活动的婴儿阶段。
2020-03-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
The curious case of II Lup: a complex morphology revealed with SAM/NACO and ALMA
我们提出了有史以来第一次图像的拱星环境的富碳AGB星II Lup在红外和亚毫米波长,并发现信封的非球形形态与使用高角分辨率成像技术与稀疏孔径掩模模式NACO/VLT(使衍射限制分辨率从一个单一的望远镜)和ALMA。我们已经成功地恢复了$Ks$(2.18 $μ$ m),$L'$(3.80 $μ$ m)和$M'$(4.78 $μ$ m)的图像,揭示了II Lup周围的拱星包络的非球形形态。AGB星的恒星表面是无法分辨的(即$Ks$中的$\leq30$质量),然而,在所有过滤器中,检测到的结构延伸到距离恒星110质量。在$Ks$图中发现了团块,而在较低的发射水平下,一个钩状结构似乎从南方逆时针延伸。在更大的空间尺度上,星周包层延伸至约23角秒,而其形状表明四种不同分子(即CO、SiO、CS和HC $_3$ N)呈螺旋形,平均臂间距为1.7角秒,这意味着距离590秒差距的轨道周期为128年。
2018-08-01 astro-ph.SR
ALMA Observations of Orion Source I at 350 and 660 GHz
猎户座源I('SrcI')是位于克莱曼低星云中心的原恒星。在350和660 GHz上用0.2”角分辨率的ALMA观测SrcI,寻找H_(26)α和H_(21)α氢复合线,测量连续谱通量密度。没有检测到重组线,排除了SrcI是一个超紧凑的HII区域的可能性。连续谱源的解卷积尺寸约为0.23 x 0.07”(100 x 30 AU);它被解释为一个几乎从侧面观察的圆盘。来自~500 K尘埃的光学厚热辐射是连续谱最合理的来源,即使在低至43 GHz的频率下;圆盘质量最有可能在0.02至0.2 Mo的范围内。检测到丰富的分子谱线,主要来自富含硫和硅的分子,如SO、SO2和SiS,但也包括振动激发的CO和几个未识别的跃迁。高能级E_U > 500 K的谱线出现在辐射中,并且关于源的LSR速度5 km/sec对称,而E_U < 500 K的谱线出现为相对于连续谱的蓝移吸收特征,表明它们起源于流出的气体。发射线表现出的速度梯度沿主轴的磁盘是一致的旋转围绕5-7钼中心对象。SrcI相对较低的质量和它周围100 AU的圆盘的存在很难与SrcI和附近的Becklin-Neugebauer天体在500年前从多系统中喷出的模型相一致。
2016-10-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Filamentary Accretion Flows in the Infrared Dark Cloud G14.225-0.506 Revealed by ALMA
丝状体是分子云中普遍存在的结构,在恒星的质量聚集中起着重要作用。我们目前的动态稳定性分析的结果,在红外暗云G14.225 $-$ 0.506,在两个枢纽的多个细丝的秒差距长度的收敛,大质量恒星形成的延迟发病报告的灯丝。全合成成像与阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)进行映射的$\mathrm{N_2H^+} \; (1-0)$发射在两个枢纽灯丝系统的空间分辨率为$\sim 0.034 \; \mathrm{pc}$。Kinetics是从复杂的光谱拟合算法,占线混合,大的光学深度,和多个速度分量。我们识别出五个速度相干细丝,并利用主成分分析法求出它们的速度梯度。沿细丝的质量增长率高达$10^{-4} \; \mathrm{M_\odot \, \mathrm{yr^{-1}}}$,并且在一个自由落体时间($\sim 10^5 \; \mathrm{yr}$)内足以影响轮毂动力学。$\mathrm{N_2H^+}$细丝与位力参数$α_\mathrm{vir} \sim 1.2$处于平衡状态。我们比较了在$\mathrm{N_2H^+}$细丝、$\mathrm{NH_3}$细丝、$870 \; μ\mathrm{m}$致密团块和$3 \; \mathrm{mm}$致密核心中测量的$α_\mathrm{vir}$。随着空间尺度的减小,$α_\mathrm{vir}$的下降趋势持续存在,…
2019-03-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Gas Kinematics of the Massive Protocluster G286.21+0.17 Revealed by ALMA
利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵,利用$C^{18}O$(2-1),$N_2D^+$(3-2),$DCO^+$(3 - 2)和$DCN$(3 -2)谱线,研究了大质量原星系团G286.21+0.17的气体运动学和动力学.在秒差距丛尺度上,$C^{18}O$辐射在系统速度附近表现出高度的非线性。$N_2D^+$和$DCO^+$与尘埃连续体的关系更为密切。$DCN$强烈地集中在原星系团中心,在那里没有或只有微弱的检测到$N_2D^+$和$DCO^+$,可能是由于该区域处于相对进化的进化阶段。本文分析了76个典型的1000 AU左右的致密核的光谱,测量了它们的质心速度和内部速度频散。不同密度气体示踪剂之间的岩心速度偏移没有统计学意义。此外,大多数(71%)的致密核心相对于其周围的低密度$C^{18}O$发射气体具有亚热速度偏移。在不确定性范围内,G286的致密核心显示出与维里平衡一致的内部运动学。在团簇尺度上,核心到核心的速度色散也类似于原团簇势维里平衡所需的速度色散。然而,核心的速度分布主要由两个空间上不同的组组成,这表明致密的分子气体还没有放松到维里平衡,可能是由于最近/连续的落入系统。
2020-05-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Digging into the Interior of Hot Cores with ALMA (DIHCA). I. Dissecting the High-mass Star-Forming Core G335.579-0.292 MM1
我们用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波天线阵(ALMA)在226 GHz以0.3“的角分辨率($\sim 1000$ au分辨率在源距离处)观测了高质量恒星形成区G335.579-0.292。G335.579-0.292拥有银河系中最大的核心之一(G335-MM 1)。连续谱发射表明G335-MM 1至少分裂成五个源,而在两个连续谱源(ALMA 1和ALMA 3)中检测到分子线发射。我们发现了ALMA 1中大规模和小规模坠落的证据,这些证据通过逆P-Cygni轮廓和CH $_3$ CN发射的一阶矩图中心处的蓝移点来揭示。此外,在HDCO和(CH $_3$)$_2$ CO(均具有$E_u > 1100$ K)的一阶矩图中,通过红移点揭示了最内层区域的热气体膨胀。我们的模型显示,这种膨胀运动起源于靠近中央源,可能是由于逆转的吸积流引起的HII区域的膨胀,而下落和旋转运动起源于外部区域。ALMA 3显示出明显的旋转迹象,旋转轴相对于视线的倾斜度接近$90^\circ$,系统质量(盘+星)在10-30 M $_\odot$的范围内。
2021-01-20 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
Weak Turbulence in the HD 163296 Protoplanetary Disk Revealed by ALMA CO Observations
湍流可以在原行星盘中传递角动量,影响行星的生长和演化。通过(亚)毫米干涉观测提供的空间和光谱分辨的分子发射线测量,可以直接测量可以归因于这种湍流的盘气体中的非热运动。我们报告了对HD 163296(附近的一颗年轻A星)周围盘中湍流的一个新约束,该约束是由ALMA科学验证观测的四条CO发射线(CO(3-2),CO(2 -1),13 CO(2-1)和C18 O(2-1)跃迁)确定的。这些线的不同光学深度允许在一系列物理条件(温度和密度)和深度下探测非热线宽到磁盘内部。我们推导出严格的限制,在外层的非热运动,使任何贡献的线宽从湍流是本地声速的3%。这些极限比由磁旋转不稳定性驱动的完全MHD湍流的理论预测大约低一个数量级,这可能表明这种机制在外盘(R> 30 AU)中的效率低于以前所认为的。
2015-10-05 astro-ph.SR
Dust Production and Particle Acceleration in Supernova 1987A Revealed with ALMA
超新星爆发是推动星系演化的重要引擎,它通过冲击加热气体,增加金属丰度,产生尘埃和加速高能粒子。2012年,我们使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列观测SN 1987 A,这是自望远镜发明以来观测最好的超新星之一。我们目前的空间分辨图像在450微米,870微米,1.4毫米,和2.8毫米,一个重要的过渡波长范围。较长波长的辐射主要来自激波加速粒子的同步辐射,较短波长的辐射来自超新星遗迹中测量到的最大质量的尘埃(> 0.2兆太阳)。我们第一次明确地表明,这些尘埃是在内部喷出物(爆炸恒星核心的冷残留物)中形成的。尘埃排放集中在遗迹的中心,因此尘埃尚未受到地震的影响。如果有相当一部分幸存下来,并且SN 1987 A是典型的超新星,那么超新星就是重要的宇宙尘埃制造者。
2013-12-14 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The Ophiuchus DIsc Survey Employing ALMA (ODISEA) - I : project description and continuum images at 28 au resolution
我们介绍蛇夫座DISC调查采用ALMA(ODISEA),一个项目,旨在研究整个人口的斯皮策选择原行星盘在蛇夫座分子云(~300对象)从毫米连续谱和CO同位素数据。在这里,我们提出了1.3毫米/230 GHz的连续图像的147个目标在0.2”(28 au)的分辨率和一个典型的均方根为0.15毫焦。我们总共探测到133个盘,包括11个二元系统和1个三元系统的单个组成部分。其中53个光盘是空间分辨的。我们在8个来源中发现了清晰的子结构(内腔,环,间隙和/或螺旋臂),并在另外4个圆盘中发现了此类结构的暗示。我们为我们的目标构建光盘光度函数,并与其他区域进行比较。通量和尘埃质量之间的简单转换(采用标准假设)表明,所有在1.3毫米处检测到的圆盘都足够大,可以形成一个或多个岩石行星。相比之下,只有约50个圆盘(约1/3的样本)具有足够的尘埃质量,以形成触发失控气体吸积和气体巨行星形成所需的典型10 M地球核心,尽管已经纳入大于厘米尺度的物体的固体总质量大多不受约束。在我们的样本中,连续光盘尺寸的分布严重偏向光盘:大多数检测到的光盘半径< 15 au,而只有23个光盘(约15%的目标)半径> 30 au。
2018-09-24 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA 870 $μ$m continuum observations of HD 100546. Evidence of a giant planet on a wide orbit
本文报告了一个新的分析档案ALMA $870\,μ$ m尘埃连续观测。除了先前观测到的明亮的内环($r \sim 20-40\,$ au),在新的连续谱图像中还有两个明显的子结构:一个宽的尘埃间隙,$r \sim 40-150\,$ au,和一个从$r \sim 150\,$ au到$r \sim 250\,$ au的暗淡的外环,它的存在以前在低角分辨率的ALMA周期0观测中被假设,但以前从未被观测到。值得注意的是,外环的尘埃排放是不均匀的,它显示出两个突出的方位不对称性,类似于偏心率$e = 0.07 $的偏心环。HD 100546典型的双环尘埃结构很可能是由其盘与多颗巨大原行星的相互作用产生的。本文包括新的光滑粒子流体动力学模拟与两个巨大的原行星,一个内部的尘埃腔和一个在尘埃间隙。模拟结果定性地再现了观测结果,模拟中两颗行星的最终质量和轨道距离分别为15 au处的3.1 $M_{J}$和110 au处的8.5 $M_{J}$。大质量的外原行星极大地扰动了盘表面密度分布和气体动力学,在其轨道内外产生了多个螺旋臂。这可以解释所观察到的扰动气体动力学向内100 AU的ALMA观测CO所揭示的。最后,减少灰尘表面密度在$\sim 40-150\,$金尘埃间隙可以很好地澄清以前检测到的H $_2$ O气体和冰排放的起源。
2021-06-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dust continuum emission and the upper limit fluxes of sub-millimeter water lines of the protoplanetary disk around HD 163296 observed by ALMA
本文利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA),分析了Herbig Ae星HD 163296周围原行星盘的亚毫米波正H $_{2}$ $^{16}$ O 321 GHz、paraH $_{2}$ $^{18}$ O 322 GHz和HDO 335 GHz谱线的上限通量。这些水线被认为是最好的候选亚毫米线定位的H $_{2}$ O雪线的位置,在我们以前的模式计算的基础上。我们比较了上限通量与我们的模式计算的值与尘埃排放,我们约束的线发射区域和尘埃不透明度的观测。我们的结论是,如果高水蒸气丰度区的外缘和水雪线的位置也超过8 au,则毫米尘埃不透明度值将大于2.0 cm $^{2}$ g $^{-1}$。此外,如果mm尘埃不透明度为2.0 cm $^{2}$ g $^{-1}$,则水雪线的位置将在20 au以内。未来的观测尘埃连续辐射在更高的角分辨率和亚毫米水线与更长的观测时间需要澄清的详细结构和位置的H $_{2}$ O雪线在磁盘中面。
2019-02-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA Observations of Young Eruptive Stars: continuum disk sizes and molecular outflows
我们介绍了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)1.3毫米观测四个年轻的,爆发的星盘系统在0.4”的分辨率:两个FUOR(V582 Aur和V900 Mon),一个EXOR(UZ Tau E)和一个源与模糊的FU/EXOR分类(GM Cha)。GM Cha,V900 Mon和UZ Tau E周围的磁盘被解析。这些观察结果使在亚弧秒分辨率下观察到的FU/EXOR样本增加了15%。迄今为止,ALMA观测到的FU/EXors天体的盘大小和质量表明,FU或盘比猎户座的0/I类盘和狼疮的II类盘更大。相反,EXor盘似乎与这两个群体没有区别。当将FU/EXor样本与蛇夫座的I类和II类圆盘进行比较时,我们得出了类似的结论。双星系统周围的FUor盘比单星系统中的盘更致密,类似于非爆发的年轻盘。我们检测到一个广角流出周围GM车在$^{12}$ CO排放,比典型的I类对象更广泛,更类似于周围发现的一些FUor对象。我们使用辐射转移模型来拟合UZ Tau E周围经过充分研究的圆盘的连续谱和线数据。线数据很好地描述了一个开普勒磁盘,没有流出活动的证据(类似于其他EXOR)。在FUors而不是EXors中检测到广角流出支持当前的图片,其中FUors更有可能代表原恒星阶段(I类)的吸积爆发,而EXors是原行星阶段(II类)的较小吸积事件。
2020-07-15 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA continuum observations of a 30 Myr old gaseous debris disk around HD 21997
年龄超过1000万年的恒星周围的星周盘预计是缺乏气体的。然而,有两个例子的旧(30-40百万年)碎片状磁盘包含可检测到的冷CO气体量。在这里,我们提出了ALMA和赫歇尔空间天文台观测这些磁盘之一,围绕HD 21997,并研究尘埃的分布和起源及其与气体的联系。我们的ALMA连续图像在886微米清晰地解决了一个广泛的发射环的直径约4.5角秒,添加HD 21997到十几个碎片磁盘解决(亚)毫米波长。用辐射转移代码对ALMA图像的形态进行建模,结果表明其内外半径为~55和~150 AU,尘埃质量为0.09 M_Earth。我们的数据和模型暗示了一个延伸的寒冷的环外围。与在磁盘中的CO气体的形态比较,揭示了一个内部的无尘孔,但可以检测到气体。基于尘埃颗粒的寿命,我们建议,这个气体盘的尘埃含量是由星子产生的第二个来源。由于气体成分可能是原始的,HD 21997是已知的第一个混合环星盘的例子之一,这是迄今为止很少研究的环星盘演化的晚期阶段。
2013-10-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Multiple rings in the transitional disk of GM Aurigae revealed by VLA and ALMA
我们对原行星盘的理解正在迅速脱离光滑、轴对称盘的经典观点。这部分归功于(亚)毫米观测可以提供的高角分辨率。在这里,我们提出了ALMA(0.9毫米)和VLA(7毫米)的尘埃连续观测的太阳类似物GM Aur周围的原行星盘的组合结果。两张图像均清晰地分辨出$\sim$ 35 au内腔。ALMA观测还揭示了一个较暗的磁盘,延伸到$\sim250$ au。我们使用两种方法来模拟我们的观测结果:一个分析适合所观察到的dprojected vibrium,和一个物理磁盘模型,适合SED以及VLA和ALMA观测。尽管在去卷积图像中并不明显,但VLA和ALMA视标只能与半径为$\sim$ 40和$\sim$ 80 au的两个亮环相匹配。我们的物理模型表明,这种形态是大尘埃颗粒积累或捕获的结果,可能是由于盘中存在两个压力凸起。尽管其他机制不能被抛弃,但多个环表明,形成的行星可能已经清除了盘中至少两个缺口。最后,我们的分析表明,内腔可能会显示不同的尺寸在0.9毫米和7毫米。这种差异可能是由于存在的自由-自由发射接近恒星在7毫米,或更紧凑的积累的大尘埃颗粒在腔的边缘。
2018-08-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
A dust and gas cavity in the disc around CQ Tau revealed by ALMA
ALMA提供的高分辨率和灵敏度的结合正在彻底改变我们对原行星盘的理解,因为它们的大量气体和尘埃分布可以独立研究。在本文中,我们提出了解决ALMA观测连续发射($λ=1.3$毫米)和CO同位素($^{12}$ CO,$^{13}$ CO,C $^{18}$ O $J=2-1$)的综合强度从附近的光盘($d = 162$ pc),中间质量($M_{\star}=1.67\,M_{\odot}$)前主序星CQ Tau。数据表明,在连续的内部抑郁症,并在$^{13}$ CO和C $^{18}$ O发射。我们采用了热化学模型的光盘再现连续和气体径向强度分布,连同光盘SED。该模型表明,需要一个气体内腔的大小之间的15和25 au的再现数据与密度耗尽因子之间的$\sim 10^{-1}$和$\sim 10^{-3}$。尘埃连续体中不同空腔的径向轮廓由以$R_{\rm dust}=53\,$ au为中心、宽度为$σ=13\,$ au的高斯环描述。三维气体和尘埃的数值模拟与嵌入式行星盘在一个分离的中心恒星的$\sim20\,$ au和质量的$\sim 6\textrm{-} 9\,M_{\rm Jup}$再现定性的气体和尘埃配置文件的CQ头盘。然而,一个行星模型似乎无法重现使用热化学模型预测的尘埃高斯密度分布。
2019-05-02 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Radial Distribution of H2 and CO in TW Hya as Revealed by Resolved ALMA Observations of CO Isotopologues
CO作为分子气体的示踪剂被广泛应用。然而,现在有越来越多的证据表明,在TW Hya周围的圆盘中,气相碳已经耗尽。以前的努力,以量化这种消耗受到阻碍的不确定性,在磁盘的径向热结构。在这里,我们提出了解决ALMA观测的13 CO 3-2,C18 O 3-2,13 CO 6-5,C18 O 6-5的排放TW Hya,这使我们能够获得径向气体温度和气体表面密度分布,以及映射的CO丰度作为半径的函数。这些观测提供了一个测量的表面CO雪线在~30 AU,并显示了一个外环的CO排放集中在53 AU的证据,以前只看到在不太丰富的物种的功能。此外,推导出的CO气体温度分布约束CO在温暖的分子层中的冻结温度< 21 K。结合之前对HD 1-0的探测,这些数据限制了内部~30 AU中温暖的H2气体的表面密度。我们发现CO在R=10-60 AU的范围内被消耗了两个数量级,少量的CO返回到表面CO雪线内的气相不足以解释整体的消耗。最后,这一新的数据与以前的TW Hya磁盘的建模,以限制中面CO雪线17-23 AU。
2016-03-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Massive compact dust disk with a gap around CW Tau revealed by ALMA multi-band observations
半径为$\lesssim$ 50 au的致密原行星盘在年轻的低质量恒星周围很常见。我们报告高分辨率ALMA尘埃连续观测到的致密盘CW Tau周围带4($λ=2.2$ mm),6(1.3 mm),7(0.89 mm)和8(0.75 mm)。SED显示$2.0\pm0.24$的光谱斜率在0.75和1.3 mm之间,而$3.7\pm0.29$的光谱斜率在2.17和3.56 mm之间。2.17和3.56 mm之间的陡峭斜率与来自小颗粒($\lesssim$ 350 ${\rm μm}$)的光学薄发射的斜率一致。我们进行参数拟合的ALMA数据来表征尘埃盘。有趣的是,如果尘埃与气体的质量比为0.01,Toomre的Q参数达到$\sim$ 1-3,这表明CW Tau盘可能是边缘引力不稳定的。根据先前波段7偏振观测推断的140 ${\rm μm}$的最大尘埃尺寸,总尘埃质量估计为$\sim250M_{\oplus}$,即使对于更大的粒度,也至少为$80M_{\oplus}$。这一结果表明,CW Tau盘尽管很小,但质量相当大。此外,我们清楚地确定了一个间隙结构位于$\sim20$ au,这可能是由一个巨大的行星。尽管有这些有趣的特征,CW Tau盘在ALMA带6处具有正常的盘光度,大小和光谱指数,这可能是II类盘质量预算问题的线索。
2022-03-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observations of edge-on protoplanetary disks with ALMA I. Results from continuum data
我们分析了一个样本的12个HST选择的边缘上的原行星盘的发射层的垂直范围可以直接限制。我们目前ALMA高角分辨率连续图像(0.1角秒),这些磁盘在两个波长,0.89毫米和2.06毫米(分别ALMA波段7和4),补充档案波段6数据(1.33毫米)在可用的。对于大多数光源,毫米连续谱发射在垂直和径向方向上都比散射光更紧凑。在至少一个毫米波段内沿其短轴分辨六个源,提供关于毫米颗粒垂直分布的直接信息。对于样品的第二大圆盘,带7和带4之间的垂直范围的显著差异表明大颗粒的有效尺寸选择性垂直沉降。此外,在我们的样本中,唯一的I类物体显示出毫米级的耀斑。沿着主轴,所有磁盘都得到了很好的解决。其中四个在径向方向上在带7中比在带4中更大,并且三个在所有带中具有相似的径向范围。对于所有的磁盘,我们还推导出毫米亮度温度和光谱指数的地图。我们发现,磁盘可能是光学厚,尘埃排放揭示了低亮度温度在大多数情况下(<10 K)。积分光谱指数与较低倾角的盘相似。一般的辐射转移盘模型与我们的数据的比较表明,至少有3个盘与几个au(在r= 100 au处测量)的小毫米尘埃尺度高度一致。这与从散射光图像和气体管线测量中得出的更经典的h_g \sim 10 au值形成对比。这些结果证实,通过直接观测,大(毫米)颗粒受到显着的垂直沉降在原行星盘。
2020-09-17 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Gas kinematics of key prebiotic molecules in GV Tau N revealed with an ALMA, PdBI, and Herschel synergy
利用空间和地面近红外设施,人们已经作出了很大的努力来探测星周盘行星形成区的暖气体。GV Tau N是GV Tau系统中最模糊的组分,是一个突出的来源,是HCN中检测到的第一个靶标之一,也是迄今为止在CH $_4$中检测到的唯一一个靶标。虽然近红外观测揭示了它的化学成分,但星周物质的物理结构和运动学仍然未知。我们使用干涉图像的HCN 3-2和$^{13}$ CO 3-2线,和远红外观测的$^{13}$ CO,HCN,CN和H $_2$ O转换辨别的形态,运动学和化学的致密气体接近恒星。这些观察结果构成了对GV Tau N的H $_2$ O的首次检测。此外,ALMA高空间分辨率(~ 7 au)图像的连续在1.1毫米和HCN 3-2线解决不同的气体成分对GV Tau N,一个气体盘与R~25 au,电离射流,和一个(或两个)分子流出。气盘的不对称形态表明它已被射流侵蚀。所有的观测结果都可以解释,如果GV Tau N是双星,并且其主要组成部分相对于环双星盘有一个高度倾斜的独立盘。我们讨论了水和其他分子的排放根据这种情况下的起源。特别是,我们建议,水的排放将来自中断的气体盘和分子外流。
2020-06-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA-IMF VIII -- Combination of Interferometric Continuum Images with Single-Dish Surveys and Structural Analysis of Six Protoclusters
本研究通过feathering技术结合ALMA-IMF与单天线巡天图像,利用dendrogram算法分析六个原星团场,计算谱指数分离尘埃与电离结构,发现LME随气体柱密度呈类指数增长,揭示了原星团内的大规模恒星形成活动。
2023-10-21 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
The chemical diversity of giant-planet nurseries as revealed by ALMA
Leiden Observatory, Leiden University(莱顿天文台,莱顿大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);University of Virginia(弗吉尼亚大学);University of Leeds(利兹大学);The University of Tokyo(东京大学);RIKEN(理化学研究所)
通过ALMA观测揭示赫比格盘的化学多样性,发现不同分子与盘质量及C/O比相关,显示低C/O气体在年轻行星形成区域的普遍存在。
2025-12-01 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Evaluating Non-LTE Spectral Inversions with ALMA and IBIS
本文介绍了用ALMA在毫米连续谱上和用干涉二维谱仪(IBIS)在Ca 8542和Na 5896谱线上观测太阳谱斑的结果。我们的目标是比较ALMA提供的局部气体温度的测量与使用STIC的非LTE反演提供的温度诊断。在进行这些反演时,我们发现,使用柱质量作为参考高度尺度,而不是光学深度,提供了更可靠的大气剖面以上的温度最低值和非LTE氢电离的处理,使推断的色球温度与ALMA测量更好地一致。带3的亮度温度较高,但很好地与反演导出的温度在高度的Ca 8542线核心的形成。相反,带6温度与倒置大气中任何特定层的温度没有良好的相关性。然后,我们进行反演,包括毫米连续强度作为一个额外的约束。如果把波段3包括在内,大气层的上层大气温度会大幅上升,而把波段6包括在内,则会在色球层的高度上出现明显的低温区域。这与波段6发射可以来自一系列高度的想法一致。现有反演码对色球层电子密度的约束条件较差,这给确定毫米波连续谱的形成高度带来困难,也给从谱线得到的温度带来不确定性。
2022-05-18 astro-ph.SR
Massive compact disks around FU Orionis-type young eruptive stars revealed by ALMA
猎户座FU型天体(FUors)是低质量的前主序星,从星周盘到原恒星的质量吸积速率暂时但显着增加。目前还不清楚是什么触发了吸积爆发,以及FUOR的盘是否与非爆发的年轻恒星物体的盘有任何不同。出于这一动机,我们进行了1.3毫米连续调查的10个FUOR和FUOR类对象与ALMA,使用7米阵列和12米阵列在两种不同的配置,以恢复排放在尽可能广泛的空间尺度。我们探测到了所有目标源和附近的几个物体。为了约束磁盘结构,我们拟合的数据与模型的复杂性不断增加,从二维高斯辐射转移,使与其他样品以类似的方式建模进行比较。的辐射转移建模给出磁盘的质量是显着大于从测量毫米通量假设光学薄发射,这表明FU或磁盘在此波长的光学厚。与常规的II类和I类天体的样本相比,FUor的圆盘通常是2.9-4.4倍的质量和1.5-4.7倍的尺寸。其中相当一部分(65-70%)可能是重力不稳定的。
2021-06-28 astro-ph.SR
The Central 1000 au of a Pre-stellar Core Revealed with ALMA. II. Almost Complete Freeze-out
星前核代表了恒星和行星形成过程中的初始条件。它们的低温($<$ 10 K)允许形成厚厚的冰质尘埃地幔,这些地幔将在未来的原行星盘中部分保存下来,最终影响行星系统的化学组成。先前的观测表明,含碳和含氧物质,特别是CO,由于有效的分子冻结在冷尘埃颗粒的表面上,在星前核心中严重耗尽。然而,含N物质如NH $_3$,特别是其氘代同位素体,似乎在CO分子主要处于固相的情况下保持高丰度。由于ALMA,我们在这里提出的第一个明确的观测证据NH $_2$ D冻结出对L1544前星核,暗示存在一个“完全耗尽区”内的$\simeq$ 1800 AU半径,与天体化学前星核模型预测。我们的国家的最先进的化学模型加上非LTE辐射转移代码表明,NH $_2$ D成为主要纳入在中央2000 AU的冰冷地幔,并开始冻结已经在$\simeq$ 7000 AU。星前核内的辐射转移效应导致NH $_2$ D(1 $_{11}$-1 $_{01}$)发射出现中心集中,在中心$\simeq$ 3000 au内具有平坦的分布,而不像1.3 mm尘埃连续发射在中心$\simeq$ 1800 au内显示出清晰的峰值。这阻止了NH $_2$ D冻结在以前的观测中被检测到,在那里中央1000 au不能被空间分辨。
2022-02-27 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Taurus Boundary of Stellar/Substellar (TBOSS) Survey II. Disk Masses from ALMA Continuum Observations
我们报告885 $μ$米ALMA连续通量密度为24金牛座成员跨越恒星/亚恒星边界,光谱类型从M4到M7.75。在24个系统中,有22个系统的检测水平在1.0 - 55.6 mJy之间。两个未检测到的是过渡盘,尽管样品中的其他过渡盘被检测到。使用标准标度律和辐射传输模型将ALMA连续测量值转换为质量,得出的尘埃质量估计值范围为$\sim$ 0.3 - 20 M $_{\oplus}$。尘埃质量显示出下降的趋势,与中心物体质量相结合的结果,从亚毫米测量更大的金牛座成员。亚恒星盘是一个连续序列的一部分,而不是一个独特的群体。与在亚恒星极限上具有类似质量的较老的上斯科成员相比,金牛座盘更明亮,质量更大。金牛座和上天蝎座的人口是一致的近似线性关系在$M_{dust}$到$M_{star}$,虽然推导出的幂律斜率强烈依赖于恒星演化模型和尘埃温度关系的选择。金牛座早期M星周围的中间盘包含的小固体质量与开普勒行星系中围绕M矮星的短周期轨道上的重元素平均数量相当,盘尘埃质量的数量级分布在中间值附近。假设气体与尘埃的比例为100:1,只有少数低质量恒星和棕矮星的总盘质量适合于巨行星的形成,这与巨行星绕M-矮星的低频率相一致。
2017-12-20 astro-ph.EP astro-ph.SR