Dust Polarization Toward Embedded Protostars in Ophiuchus with ALMA. I. VLA 1623
本文介绍了VLA 1623的高分辨率(~ 30 Au)ALMA波段6尘埃偏振观测结果. VLA 1623的数据分辨出了围绕两个原双星源VLA 1623-A和VLA 1623-B的致密的~ 40 Au内部盘,以及围绕VLA 1623-A的扩展的~ 180 Au尘埃环。这个尘埃环以前在低分辨率观测中被确定为一个大圆盘。我们检测到高度结构化的尘埃偏振的内部磁盘和扩展环的典型偏振分数~ 1.7%和~ 2.4%,分别。这两个组件也显示出不同的偏振形态。内盘具有与其短轴对齐的均匀偏振角。这种形态与灰尘散射的预期一致。相比之下,扩展的尘埃环具有以前在低分辨率观测中看不到的方位角偏振形态。我们发现,我们的观察是很好的适合一个静态的,扁球体模型与磁通冻结,极向磁场。我们建议,极化痕迹磁晶粒排列可能从磁通冻结大尺度和小尺度上的磁扩散。可替代地,方位角偏振可以归因于各向异性辐射场的晶粒对准。如果尘埃颗粒是辐射排列的,那么我们的观测表明,大的(~ 100微米)尘埃颗粒在大的角度范围内生长迅速。最后,我们确定了显着的自行VLA 1623使用我们的观察和文献中的。这一结果表明,在组合不同历元的ALMA数据时,必须对邻近系统的自行进行校正。
2018-06-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Ophiuchus DIsc Survey Employing ALMA (ODISEA). II. The effect of stellar multiplicity on disc properties
本文介绍了利用ODISEA的VLT/NACO和Keck/NIRC 2目标进行的自适应光学(AO)近红外(NIR)观测。ODISEA是ALMA对蛇夫座分子云中整个星周盘群的调查。从ODISEA的整个样品中,我们选择了在AO的NIR中尚未观察到的所有圆盘,以及可以用NACO或NIRC 2观察到的圆盘。NIR-ODISEA巡天包括首次在近红外AO成像中观察到的147颗恒星,以及重新访问文献中存在的几乎所有蛇夫座双星系统(21个中的20个)。总共,我们发现了20个新的二元系统和一个三元系统。对于它们中的每一个,我们计算了伴星的投影分离和位置角,以及它们的近红外和毫米通量比。根据近红外对比度,我们得出了秒级的质量,发现其中9个处于亚恒星区域(30-50 \MJup)。在多个系统中的圆盘达到最大的总尘埃质量为50 M $\sim$,而在单个恒星中的圆盘可以达到200 M $_{\oplus}$的尘埃质量。光盘的质量超过10 M $_{\oplus}$被发现只有周围的二进制投影分离大于$\sim$ 110 AU。最大的光盘大小也是更大的单星比双星。然而,由于蛇夫座的大多数圆盘都非常小,质量很低,因此视觉双星的影响在一般圆盘种群中相对较弱。
2021-01-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
A JWST, ALMA and VLA survey of the Ophiuchus-A star-forming region: Unveiling hidden dust mass and connecting infrared outflows to their radio origins
University of Leeds(利兹大学);Universitat de Barcelona(巴塞罗那大学);Institut d’Estudis Espacials de Catalunya(加泰罗尼亚空间研究所);National Sun Yat-Sen University(国立中山大学);National Taiwan Normal University(国立台湾师范大学);Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室)
对蛇夫座A恒星形成区域进行多波段巡天,结合高分辨率观测数据,用基于物理的模型推导尘埃和电离气体性质等,揭示星周尘埃盘质量,联系外流与起源,解决“缺失盘质量”问题,为相关研究提供潜在方案,但受现有分辨率和灵敏度限制。
2026-07-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Finding proto-spectroscopic binaries: Precise multi-epoch radial velocities of 7 protostars in rho-Ophiuchus
光谱双星(SB)的形成可能是恒星形成的自然副产品。多恒星系统在分子云最初碎裂后的早期动力学演化,在年轻的多恒星的性质上留下了特征性的印记。最年轻的SB的发现和表征将使我们能够推断其形成的机制和时间尺度。我们的工作旨在寻找年轻恒星(YSO)周围的光谱同伴。利用近红外高分辨率(R~60000)观测了蛇夫座恒星形成区(SFR)7颗YSO的多历元径向速度。每个源的径向速度是使用二维交叉关联函数推导出来的,使用地球大气层建立的零点作为参考。在CO(0 - 2)波段窗口中的14条以上的谱线被用于与LTE大气模型的互相关中以计算最终结果。我们发现,在我们的样品中的原恒星的光谱与预测的恒星光球轮廓,表明径向速度推导确实是恒星的性质。三个分析的目标表现出大的径向速度变化在三个观测时期。这些天体--有待进一步确认和轨道特征--可能成为原光谱双星的第一个证据,并将对它们的形成提供重要的限制。我们的初步双星分数(BF)约为71%(当将我们的结果与以前的研究结果合并时),这符合年轻时多重性非常高的概念,因此是恒星形成的副产品
2011-12-29 astro-ph.SR
Identifying Variability in Deeply Embedded Protostars with ALMA and CARMA
在可见光波段观测到的前主序星的变化被归因于从星周盘到形成中的恒星的质量吸积率的波动。详细的吸积盘模型表明,年轻的深埋原恒星也应该表现出吸积率的变化,这些变化可以通过监测尘埃包层在中红外到毫米波长的响应来间接跟踪。像ALMA这样的干涉仪提供了分辨率和灵敏度,可以在可能驱动偶发吸积的圆盘尺度上观察亮度的微小波动。在这项工作中,我们提出了新的方法比较干涉观测,并将其应用到CARMA和ALMA 1.3毫米观测深嵌入原恒星巨蛇座采取9年分开。由于CARMA观测的有限灵敏度和两个时期共有的少量源,我们没有发现亮度变化超过我们分析的$\gtrsim 50\%$因子的极限。我们进一步表明,后续ALMA观测具有类似的样本量和灵敏度,可能能够发现在百分之几的水平上的变化,并讨论对未来工作的影响。
2019-02-01 astro-ph.GA 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 Observations of SMM11 Reveal an Extremely Young Protostar in Serpens Main Cluster
利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波天线阵(ALMA)在第3周的1.3 mm波段和~0.5”~210 AU的角分辨率,在巨蛇座主星团的亚毫米凝聚区SMM 11中发现了一颗非常年轻的原恒星SMM 11。SMM 11是一颗0级原恒星,在70 μ m或更短的波长下没有任何对应物。ALMA观测结果显示,1.3 mm连续发射与准直12 CO双极流出相关。Spitzer和Herschel的数据表明SMM 11非常冷(T_bol=26 K)和微弱(L_bol<~0.9 Lsun)。我们估计出流的倾斜角约为80度,几乎平行于天空的平面,从简单的拟合使用风驱动壳模型。连续谱的视星群由高斯和幂律成分组成,表明原恒星周围有一个半径约为600天文单位的球形外壳。C18 O丰度估计较低,X(C18 O)=1.5- 3x 10 ^-10,这也与它的年龄相一致。在1000天文单位处,流出速度高达10 km ^-1,这比第一个流体静力学核心的理论模拟值要高得多,我们认为SMM 11是第一个核心第二次坍缩之后的过渡天体。
2017-10-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical compositions in the vicinity of protostars in Ophiuchus
我们分析了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)周期4波段6数据对两个年轻的恒星对象(YSO),Oph-emb 5和Oph-emb 9,在蛇夫座恒星形成区域。YSO Oph-emb 5位于一个相对静止的区域,而Oph-emb 9则被附近一颗明亮的赫比格Be星照射。已从两种来源中检测到来自$cyclic$ -C $_{3}$ H $_{2}$($c$ -C $_{3}$ H $_{2}$)、H $_{2}$ CO、CH $_{3}$ OH、$^{13}$ CO、C $^{18}$ O和DCO $^{+}$的分子系,而DCN仅在Oph-emb 9中检测到。在Oph-emb 5周围,相对于IR源,$c$ -C $_{3}$ H $_{2}$在西侧增强,而H $_{2}$ CO和CH $_{3}$ OH在东侧丰富。在Oph-emb 9的视场中,$c$ -C $_{3}$ H $_{2}$谱线的0阶矩图在视场的东边缘显示出一个峰值,该峰值被赫比格Be星照射。CH $_{3}$ OH和H $_{2}$ CO的0阶矩图显示了离亮星较远的峰。我们推导出在每个YSO附近的$c$ -C $_{3}$ H $_{2}$和CH $_{3}$ OH的峰位置处的$N$($c$-C $_{3}$ H $_{2}$)/ $N$(CH $_{3}$ OH)柱密度比,其基于它们的矩0图来识别。在Oph-emb 9中…
2021-10-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Ophiuchus DIsk Survey Employing ALMA (ODISEA): Disk Dust Mass Distributions across Protostellar Evolutionary Classes
当原恒星从光学暗/红外亮(I类)源演化为光学亮/红外暗(II类)源时,其周围圆盘中的固体物质积累成微行星和原行星。附近的年轻蛇夫座恒星形成区包含数百颗处于各种演化状态的原恒星。使用阿塔卡马大型毫米阵列观察它们的毫米连续辐射,我们测量了279个圆盘的尘埃含量的质量或上限。质量遵循对数正态分布,有明显的趋势,从少到多演化的原恒星红外类的质量减少。第一类盘的(对数)平均质量,M = 3.8 M_Earth,大约是第二类盘平均质量的5倍,但每一类的离散度都很高,σ(logM)~ 0.8-1,这两种分布之间有很大的重叠。平谱原恒星的星盘质量分布介于I类和II类之间。此外,三个III类源很少或没有红外过量检测到低磁盘质量,M ~ 0.3 M_地球。尽管在这一地区的原恒星演化状态的磁盘质量下降的趋势明显,在其他地区的调查II类磁盘的比较表明,质量不单调减少年龄。这表明,云尺度的环境可能决定了最初的磁盘质量规模或有大量的尘埃再生后,1万年。
2019-04-13 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The VLA/ALMA Nascent Disk and Multiplicity (VANDAM) Survey of Orion Protostars VI. Insights from Radiative Transfer Modeling
我们提出了马尔可夫链蒙特卡罗辐射转移建模的联合ALMA 345 GHz和光谱能量分布数据集的样本97个原恒星盘从VLA和ALMA新生磁盘和猎户座原恒星的多重性调查。从这个模型中,我们得到磁盘和信封属性为每个原恒星,使我们能够检查大量的年轻原恒星的人口属性。我们发现,磁盘是小的,与$ 29.4^{+ 4.1}_{- 2.7}$ au和$ 5.8^{+ 4.6}_{- 2.7}$ M $_{\oplus}$中位尘埃半径。我们没有发现统计上的显着差异的大部分属性的0类,I类,和平坦的频谱源的信封灰尘质量和倾斜除外。倾角之间的区别表明,0/I类/平谱系统可能很难与原恒星的演化状态唯一联系起来。当与金牛座的II类盘尘埃质量从类似的辐射转移模型进行比较时,我们进一步发现,盘尘埃质量从0类到II类盘减少的趋势不再存在,尽管由于恒星形成区域和建模技术的差异,这种比较是否公平仍不清楚。此外,我们所模拟的圆盘在广义上是引力稳定的。最后,我们比较磁盘的质量和半径与磁盘形成的模拟,并发现磁流体动力学效应可能是重要的再现所观察到的属性的磁盘。
2022-02-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Brown dwarf disks with ALMA: evidence for truncated dust disks in Ophiuchus
对年轻棕矮星周围的盘的性质的研究可以为这些非常低质量的物体的形成以及在它们周围形成行星系统的可能性提供重要线索。根据近红外和中红外研究,褐矮星周围存在温暖的尘埃盘是众所周知的。对寒冷外盘的高角分辨率观测是有限的;我们使用ALMA试图对$ρ$ -Oph恒星形成区的年轻棕矮星进行第一次调查。在我们的样本中,所有17个年轻的棕矮星都是在890 $μ$ m处以$\sim0.\!^{\prime\prime}5$角分辨率连续观测到的。我们的观察的灵敏度被选择用于检测灰尘的$\sim0.5$ M $_\oplus$。我们在11个圆盘中探测到连续辐射($\sim65$占总数的%),估计探测到的圆盘中尘埃的质量范围从$\sim0.5$到$\sim6$ M $_\oplus$。这些盘状质量意味着褐矮星周围的行星形成可能相对罕见,并且在一些褐矮星周围发现的超木星质量伴星可能是双星系统形成的结果。我们发现的证据表明,在$ρ$ -Oph的两个最明亮的磁盘有尖锐的外缘R<~25 AU,在金牛座褐矮星周围的磁盘。这种差异可能表明,$ρ$ -Oph中的不同环境可能导致磁盘属性的显著差异。对棕矮星和太阳质量系统的M $_{disk}$ /M $_\ast$比值的比较也显示了棕矮星可能存在的质量亏损,这可能支持在亚恒星区域动力学截断盘的证据。这些发现仍然是试验性的,需要通过研究褐矮星周围的气体盘和对更大质量恒星周围…
2016-06-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
A recent accretion burst in the low-mass protostar IRAS 15398-3359: ALMA imaging of its related chemistry
低质量的原恒星被认为在其演化过程中表现出高度可变的吸积速率。这种吸积的变化及其周围环境的相关加热,可能会在不同的空间尺度上和源与源之间引发重大的化学变化。我们用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)在340 GHz的0.5”(75 AU直径)尺度上提供了C17 O,H13 CO+,CH 3OH,C34 S和C2 H向低质量原恒星IRAS 15398-3359发射的图像。解析图像显示,来自H13 CO+的辐射只存在于一个半径约为1-1.5”(150-200 AU)的环状结构中,而CO和其他高偶极矩分子则向中央原恒星的位置集中。我们建议,HCO+被破坏的水蒸气存在于小尺度上。这些水蒸气的来源可能是在过去100-1000年的吸积爆发,使IRAS 15398-3359的光度比目前的光度增加了100倍。这样的光度爆发也可以解释在这个来源中观察到的中心凝聚的CH 3OH和延伸的温暖碳链化学,并且与其他原恒星相比,它的紧凑连续辐射相对较弱。
2013-12-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical and Physical Picture of IRAS 16293-2422 Source B at a Sub-arcsecond Scale Studied with ALMA
利用ALMA分析了低质量原恒星IRAS 16293- 2422 Source B亚角秒分辨率下观测到的OCS、H $_2$ CS、CH $_3$ OH和HCOOCH $_3$数据。在它们的分布中可以看到一个明显的化学差异; OCS和H $_2$ CS延伸有轻微的旋转信号,而CH $_3$ OH和HCOOCH $_3$集中在原恒星附近。在原恒星附近的这种化学变化与伴星(源A)的情况相似。扩展的分量解释的下降旋转包络模型与近正面的配置。下降旋转包层的离心障碍半径粗略估计为($30-50$)au。观测到的谱线显示出与天鹅座P-Cygni相反的轮廓,表明在距原恒星几十天文单位的范围内存在着下沉运动。从SiO分布可以推断出流出叶的几何形状接近极点,因此,沿原恒星的视线方向,下降和流出运动应该共存。这意味着下落的气体位于原恒星附近,并且流出物的当前发射点与原恒星有偏移。这种配置的可能机制进行了讨论。
2018-01-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Ophiuchus DIsc Survey Employing ALMA (ODISEA)-III: the evolution of substructures in massive discs at 3-5 au resolution
我们提出了1.3毫米连续ALMA长基线观测在3-5 AU分辨率的10个最亮的光盘从蛇夫座DISC调查采用ALMA(ODISEA)项目。我们确定了共26个狭窄的环和间隙分布在8个源和3个光盘与小尘埃腔(r $<$ 10 AU)。我们发现,嵌入式原恒星周围的两个光盘缺乏明确的差距和环,是无处不在的更先进的来源与II类SED。我们的样本包括5个物体与以前已知的大尘腔(r $>$ 20 au)。我们发现,这些对象的1.3毫米的径向轮廓与尘埃演化和行星盘相互作用的数值模拟所产生的结果吻合得很好,这些结果预测了行星诱导空腔边缘的毫米级颗粒的积累。我们的长基线观测导致了在任何给定的恒星形成区域中以$\sim$ 3-5 au分辨率观测到的最大样本盘(DSHARP大型计划中与蛇夫座天体结合时有15个天体),并允许对蛇夫座最明亮的$\sim5\%$盘进行人口统计研究(即云中最有可能形成巨行星的地点)。我们使用这个独特的样本,提出了一个进化序列,并讨论了一个方案,在大规模的原行星盘中观察到的子结构主要是行星形成和尘埃演化的结果。如果这种情况是正确的,对盘亚结构的详细研究可能会提供一个窗口,以调查大多数其他技术无法检测到的行星种群。
2020-12-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
SMA and ALMA Studies of Disk- and Planet Formation around Low-mass Protostars
我们报告我们目前的SMA和ALMA研究磁盘和行星形成周围的原恒星。我们已经发现,$r \gtrsim$ 100 AU尺度的磁盘开普勒旋转是无处不在的I类源。这些I类开普勒盘通常嵌入在旋转和下落的原恒星包层中。原恒星包层的下落速度通常比自由落体速度小3倍,旋转剖面遵循$\sim$剖面,即具有守恒比角动量的旋转。我们最新的高分辨率($\sim$ 0 $\farcs$ 5)ALMA研究,以及文献中的其他研究,揭示了$r \sim$ 100-AU尺度的开普勒盘也存在于几个0类原恒星中,而在其他0类源中,开普勒盘的推断上限非常小($r \lessim$ 20 AU)。我们最近对I-II类源HL Tau的ALMA长基线数据进行的数据分析显示,分子气体以及周围圆盘中的尘埃中存在间隙,这表明圆盘中存在亚木星行星。这些结果暗示盘和行星形成应该在原恒星阶段完成。
2017-11-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Extremely Dense Cores associated with Chandra Sources in Ophiuchus A: Forming Brown Dwarfs Unveiled?
根据ALMA、JVLA、Chandra、{ \it Herschel}和{ \it Spitzer}等资料,我们确认了Oph-A中的两颗候选原恒星是真正的原恒星或处于极早期演化阶段的原棕矮星(proto-BD)。这两个物体在红外线(IR,即,近红外到远红外)波段。核心的物理性质是非常相似的预期在第一流体静力学核心(FHSC),对象理论上预测在演化阶段之前的恒星核心形成的气体密度为$\sim$ 10 $^{11-12}$ cm $^{-3}$。这表明进化阶段接近FHSC形成阶段。这两个天体都与微弱的X射线源有关,表明它们处于恒星核心形成的早期阶段,具有磁性活动。此外,我们发现CO外流组件周围的两个来源,这可能源于年轻的外流驱动这些来源。这些物体的质量计算为$\sim 0.01-0.03$ $M_\odot$从尘埃连续排放。它们的物理性质与褐矮星形成的数值模型所预期的一致。这些事实(X射线探测,CO外流协会,和FHSC的光谱能量分布)强烈表明,这两个对象是原BD或将在原恒星的非常早期阶段,如果他们从周围获得足够的质量,将演变成更大质量的原恒星。这两个天体的年龄可能在原恒星核心(或第二核心)形成后的$\sim 10^3$年内,考虑到外流动力学时间($\lesssim$ 500年)。
2018-10-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Perseus ALMA Chemistry Survey (PEACHES). I. The Complex Organic Molecules in Perseus Embedded Protostars
到目前为止,大约有20多颗低质量的嵌入式原恒星表现出丰富的光谱与线的复杂有机分子(COM)。这些原恒星似乎拥有不同的丰富的COM。然而,低质量原恒星中COM丰度的统计数据受到观测不足的限制。本研究介绍了英仙座ALMA化学调查(PEACHES),其目的是无偏地表征化学COM对嵌入式(0/I类)的英仙座分子云的原恒星。在调查的50颗嵌入式原恒星中,58%的原恒星都有COMs的辐射。56%、32%和40%的原恒星分别具有CH $_3$ OH、CH $_3$ OCHO和含N的COM。COM的可探测性既不依赖于平均连续亮度温度,H $_2$柱密度的代理,也不依赖于测辐射光度和测辐射温度。对于检测到COMs的原恒星,CH $_3$ OH与CH $_3$ CN具有紧密的相关性,在连续亮温归一化的柱密度上跨越两个数量级以上,表明CH $_3$ OH与CH $_3$ CN之间存在化学联系,同时PEACHES样品中存在较大的化学多样性。在所有已识别的COM之间也发现了具有更多分散性的类似趋势,暗示具有COM的源具有共同的化学性质。COM之间的相关性是不敏感的原恒星的属性,如热光度和热温度。较大的COM(CH $_3$ OCHO和CH $_3$ OCH $_3$)相对于较小的COM(CH $_3$ OH和CH $_3$ CN)的丰度随着推断的气柱密度而增加,暗示在更密集的包层中有效地产生复杂的物种。
2021-04-16 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
The VLA/ALMA Nascent Disk and Multiplicity (VANDAM) Survey of Orion Protostars. III. Substructures in Protostellar Disks
在$\sim1-10$ Myr古老的原行星盘中普遍存在的亚结构,通常与行星形成有关,这提出了这样的特征形成的早期有多早的问题,作为一个推论,行星形成开始的早期有多早。在这里,我们提出了七个原恒星盘(年龄$\sim0.1-1$百万年)从VLA/ALMA新生盘和猎户座原恒星的多重性调查(VANDAM:猎户座),显示清晰的子结构,从而表明,这些功能可以形成早期的磁盘的寿命。我们使用简单的分析模型以及详细的辐射转移建模来表征它们的结构。特别是,我们表明,至少有四个源有相对大规模的信封,这表明他们是特别年轻的,可能是最年轻的磁盘与子结构已知的日期。这些圆盘中的几个也具有来自偏离环形结构中心的内盘的发射。然而,考虑到被清理出的区域的大小,还不清楚这些特征是否与行星形成有关,或者更确切地说,它们是否是早期近距离分离双星形成的标志。
2020-10-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
ORion Alma New GEneration Survey (ORANGES) I. Dust continuum and free-free emission of OMC-2/3 filament protostars
在毫米(mm)到厘米(cm)范围内的光谱能量分布(SED)是一个有用的工具,用于表征原恒星包层中的尘埃以及来自原恒星和流出物的自由-自由发射。虽然对低质量和高质量的原恒星进行了许多研究,但迄今为止,关于高质量恒星形成区域中的太阳型原恒星的研究很少,而这些恒星可能是太阳系诞生的条件的代表。在这里,我们专注于OMC-2/3太阳型原恒星,这是由附近的HII区域的边界,因此,可能会受到高紫外线照射。我们的目标是了解小尺度结构($\leq$ 1000金)和这些太阳型原恒星的演化状态是否受到附近的HII区域的影响,因为是大尺度($\leq$ 10 $^4$金)气体化学成分的情况。我们使用ALMA在1.3毫米波段(246.2 GHz)的图像连续的16个OMC-2/3太阳型原恒星,角分辨率为0.25 $''$(100 au)。我们完成了我们的数据与档案数据从VANDAM调查猎户座原恒星在333和32.9 GHz,分别构建尘埃SED,提取几个尘埃参数,并评估是否自由自由排放污染他们的尘埃SED在厘米范围内。从毫米到厘米范围的灰尘SED,我们发现低尘埃发射率光谱指数($β< 1$)为我们的大多数源样本和自由-自由排放对只有5的16个样本源。我们还能够确认或纠正源样本的进化状态。最后,我们没有发现任何依赖的源尘埃参数对它们的位置在OMC-2/3灯丝。我们的研究结果表明,OMC-2/3原恒星的小尺度尘埃性…
2021-07-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA Survey of Orion Planck Galactic Cold Clumps (ALMASOP): How do dense core properties affect the multiplicity of protostars?
在从星前云核到原恒星云核的过渡阶段,一个或多个原恒星可以在一个气体核内形成。然而,这种转变的详细物理过程仍然不清楚。我们目前的1.3毫米尘埃连续体和分子线观测与阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)对43个原恒星的核心猎户座分子云复合体($λ$猎户座,猎户座B,猎户座A)的角分辨率为$\sim$ 0.35”($\sim$ 140 au)。我们总共检测到13个二元/多元系统。在300-8900 au的分离范围内,我们得到了28 $\%$ $\pm$ 4 $\%$和51 $\%$ $\pm$ 6 $\%$的伴星分数(CSF)的总体多重数频率(MF)。伴星的中位距离约为2100 au。恒星多重性的出现可能取决于致密核的物理特性。值得注意的是,那些包含双星/多星系统的恒星往往比形成单星的核心显示出更高的气体密度和马赫数。猎户座A巨分子云(GMC)的整体形灯丝(ISF)具有最高的气体密度,并在其中心区域(猎户座星云团)拥有高质量恒星形成,在猎户座GMC中显示出最高的MF和CSF。相反,$λ$ Orionis巨分子云(GMC)的MF和CSF比Orion B和Orion A GMC低,表明来自HII区域的反馈可能抑制多系统的形成。我们还发现,组成一个二元/多元系统的原恒星通常处于不同的演化阶段。
2022-05-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
The cold and warm physico-chemical structure of embedded protostars
低质量原恒星的物理演化是相对完善的,然而,有许多关于原恒星的化学结构的问题。在恒星形成的早期嵌入阶段产生的化学指纹可能会传递到恒星、行星和彗星形成的后期阶段。影响化学指纹的因素是值得研究的,并确定化学结构是从母云继承的还是恒星形成过程中物理过程的产物。这里简要介绍了追踪嵌入原恒星冷和热延伸结构的分子的观察和建模结果。研究了位于蛇夫座$ρ$的两个多原恒星系统IRAS 16293-2422和VLA 1623-2417。我们发现,原恒星的物理结构,即盘状结构、外流腔和不同的光度,是决定这些原恒星化学结构的重要因素。
2017-12-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
The ALMA Legacy survey of Class 0/I disks in Corona australis, Aquila, chaMaeleon, oPhiuchus north, Ophiuchus, Serpens (CAMPOS). I. Evolution of Protostellar disk radii
本研究利用ALMA对七个附近分子云中的184个原恒星盘进行高分辨率1.3mm观测,发现盘半径随演化存在变异性,且Class 0盘半径分布与现有盘形成模型存在矛盾。
2024-09-24 astro-ph.EP 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
The ALMA-PILS survey: First detections of ethylene oxide, acetone and propanal toward the low-mass protostar IRAS 16293-2422
天体化学中的一个悬而未决的问题是复杂的有机分子和生命前分子是如何形成的。目标。我们的目标是开始编制一个库存的含氧复杂的有机分子对太阳型0类原恒星二进制IRAS 16293 -2422从一个公正的光谱调查与ALMA(PILS)的过程。在此,我们重点关注环氧乙烷(c-C $_2$ H $_4$ O)、丙酮(CH $_3$ COCH $_3$)和丙醛(C $_2$ H $_5$ CHO)的新检测结果。方法.与ALMA,我们调查的光谱范围从329至363 GHz的0.5 $"$(60 AU直径)的分辨率。使用一个简单的模型,在LTE中的分子发射,激发温度和柱密度的每个物种的约束。结果我们成功地检测到丙醛(44线),环氧乙烷(20线)和丙酮(186线)对一个组成部分的原恒星双星,IRAS 16293 B。高分辨率的地图表明,所有调查的物种的排放起源于紧凑的中心区域接近原恒星。这与推导出的$\sim$ 125 K的共同激发温度一起,与这些分子在同一气体中的共存一致。结论.这些观测标志着首次探测到丙酮,丙醛和环氧乙烷朝向低质量原恒星。两组同分异构体(CH $_3$ COCH $_3$ /C $_2$ H $_5$ CHO $\sim$ 8和CH $_3$ CHO/c-C $_2$ H $_4$ O $\sim$ 12)的相对丰度比与以前对高质量原恒星的观测结果相当。从这些结果中观察到的丰度比以及…
2016-11-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Magnetically regulated collapse in the B335 protostar ? I. ALMA observations of the polarized dust emission
从观测的角度来看,磁场在原恒星坍缩过程中的作用并没有得到很好的限制,尽管如果我们相信最先进的原恒星形成模型,它可能是重要的。我们目前的偏振观测的233 GHz的热尘埃连续发射与ALMA在B335 0类原恒星。在我们的观测探测的所有尺度上,从50到1000 au的半径,检测到B335包络中的星周物质产生的线性偏振尘埃发射。产生尘埃极化的磁场结构在内部包络中具有非常有序的拓扑结构,从大规模极向磁场在流出方向上过渡到在赤道方向上强烈收缩。这可能是由于磁场线被沿着主要的下落方向拖曳,因为B335没有表现出明显的旋转。我们的数据和他们的定性比较,一个家庭的磁化原恒星坍缩模型表明,在磁化坍缩在B335,磁场保持高水平的组织从1000 AU到50 AU的规模:这表明该领域是动态相关的,能够影响典型的原恒星坍缩的结果,如调节磁盘的大小在B335。
2018-02-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
JCMT POL-2 and ALMA polarimetric observations of 6000-100 au scales in the protostar B335: linking magnetic field and gas kinematics in observations and MHD simulations
我们提出了我们的分析磁场结构从6000 AU到100 AU的规模在0级原恒星B335推断从我们的JCMT POL-2的观测和ALMA档案偏振数据。为了解释观测结果,我们进行了一系列的(非)理想MHD模拟的崩溃的旋转非湍流致密的核心,其初始条件采用相同的观测在B335,并生成合成极化地图。我们的JCMT和模拟结果的比较表明,磁场在6000 au的规模在B335被捏,以及沿东西方向的双极流出对齐。在我们所有的模拟中,ALMA极化结果最好用初始质量通量比为9.6的弱磁场模型来解释。然而,我们发现,与弱磁场,旋转速度在100 au规模和磁盘的大小在我们的模拟是大于观测估计的几个因素。一个独立的比较,我们的模拟和气体运动学在B335观察到的SMA和ALMA有利于强磁场模型的初始质量-通量比小于4.8。我们讨论了两种可能性,导致不同的磁场强度推断从极化和分子线的观测,(1)高估的旋转到引力的能量在B335和(2)额外的贡献,由于在100 au尺度上的散射极化强度。
2019-01-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
The VLA/ALMA Nascent Disk and Multiplicity (VANDAM) Survey of Orion Protostars V. A Characterization of Protostellar Multiplicity
利用ALMA 0.87 mm和VLA 9 mm连续巡天观测了猎户座分子云中328颗原恒星的多样性。这些观测结果对小到$\sim$ 20~au的投影空间分离很敏感,我们认为高达10 $^4$ ~au的源分离是潜在的同伴。猎户座原恒星的总体多重性分数(MF)和伴星分数(CF)分别为0.30 $\pm$ 0.03和0.44 $\pm$ 0.03,考虑到从20到10 $^4$ ~au的分离。的MF和CF的潜在的污染进行了校正,由无关的年轻恒星使用概率计划的基础上,每个原恒星周围的年轻恒星的表面密度。伴星的分离分布总体上呈双峰型,与太阳型场星的分离分布不一致,而平谱原恒星的分离分布与太阳型场星的分离分布一致。英仙座恒星形成区的多重数统计和伴星分离分布与猎户座一致。根据在$\sim$ 100~au和$\sim$ 10 $^3$ ~au处观测到的0类分离峰,我们认为分离度为$<$ 500~au的多次波可能是由盘碎裂和伴随迁移的湍流碎裂共同产生的,而在$\ga$ 10 $^3$ ~au处的多次波则主要是由湍流碎裂产生的。我们还发现,在高YSO密度区,MF/CF值可能在100 ~ 10 $^3$ ~au之间从0类上升到平谱原恒星。这一发现可能是伴随物从$>$ 10 $^3$ ~au迁移到$<$ 10 $^3$ ~au的证据,并且10 $^3$和10 $^4$ ~au之间的一些伴随物必须(或变得)未结…
2021-11-08 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
The VLA/ALMA Nascent Disk and Multiplicity (VANDAM) Survey of Orion Protostars I. Identifying and Characterizing the Protostellar Content of the OMC2-FIR4 and OMC2-FIR3 Regions
我们给出了猎户座整体形暗条中OMC 2-FIR 4和OMC 2-FIR 3的ALMA(0.87 mm)和VLA(9 mm)观测结果,这两个暗条被认为是最近的中等质量恒星形成区域。我们在$\sim$ 40~AU(0 \farcs 1)尺度上表征了这些区域内的连续源,并且相关的分子线发射的分辨率比以前在类似波长下的观测高$\sim$ 30倍。我们在OMC 2-FIR 4中确定了六个紧凑的连续源,在OMC 2-FIR 3中确定了四个,在OMC 2-FIR 4之外确定了一个额外的源。这种连续辐射在小于100~AU的尺度上跟踪内包层和/或盘辐射。HOPS-108是OMC 2-FIR 4中唯一一颗表现出复杂有机分子高激发跃迁发射的原恒星(例如,甲醇和其它谱线)与连续发射一致。HOPS-370在具有L~ $\sim$ ~360~ \lsun的OMC 2-FIR 3中也表现出来自高激发甲醇和其它谱线的发射。这两颗原恒星的甲醇排放表明温度足够高,可以从冰冷的尘埃颗粒中热蒸发甲醇;总的来说,这些原恒星具有类似于热科里诺的特征。我们没有在\twco中识别出来自HOPS-108的清晰外流,但发现了来自HOPS-370和OMC 2-FIR 4区域的外流/喷流之间相互作用的证据。大量的观测限制表明,HOPS-108可能是一颗处于主要质量吸积阶段的低质量到中等质量的原恒星,它是OMC 2-FIR 4中最明亮的原…
2019-10-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Molecular complexity on disk-scales uncovered by ALMA: The chemical composition of the high-mass protostar AFGL 4176
高质量原恒星的化学成分反映了与恒星形成不同阶段相关的物理演化。在这项研究中,正在形成的高质量恒星AFGL 4176的分子清单详细研究了高角分辨率(~0.35 arcsec)使用ALMA。这种高分辨率使得有可能将与形成中的恒星周围的内部热包层和盘相关的发射与其冷却的外部包层的发射分开。此外,ALMA的高灵敏度使其能够识别弱的和光学上的细线,并允许检测许多同位素体,从而提供更完整和准确的源清单。在AFGL 4176的光谱中总共检测到23种不同的分子种类及其同位素体。最丰富的物质是甲醇(CH 3OH),其余物质的含量相对于CH 3OH为0.003%-15%。提示,含氮物种的峰值比含O物种的峰值更接近峰值连续发射的位置。AFGL 4176包含丰富的化学品库存,包括盘级上存在的许多复杂物质。平均而言,相对于甲醇的O-轴承物种的衍生柱密度比高于那些来自N-轴承物种的三个因素。这可能表明AFGL 4176是一个相对年轻的来源,因为氮化学通常需要更长的时间才能在气相中形成。以甲醇为参考,AFGL 4176的组成更接近于低质量原恒星IRAS 16293- 2422 B,而不是位于银河系中心附近的高质量恒星形成区。这种相似性表明,复杂物种的化学成分已经在冷云阶段确定,并意味着AFGL 4176是一个年轻的来源,其化学成分尚未被中央原恒星强烈处理。
2019-06-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
The ALMA Survey of Gas Evolution of PROtoplanetary Disks (AGE-PRO): II. Dust and Gas Disk Properties in the Ophiuchus Star-forming Region
本文通过ALMA 6波段观测蛇夫座10个嵌入源,推导其尘埃与气体盘质量,发现C18O/C17O径向延伸比尘埃盘大1.5-2.5倍,为原行星盘演化研究提供早期样本数据。
2025-08-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Ophiuchus DIsk Survey Employing ALMA (ODISEA): Complete Size Distributions for the 100 Brightest Disks Across Multiplicity and SED Classes
本研究利用ALMA观测蛇夫座云中105个最亮原行星盘,测量其尺寸分布,发现对数正态分布中值约14 au,密近双星盘更小,且年轻与年老盘尺寸相似,表明早期压力凸起普遍存在。
2025-01-27 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Externally heated protostellar cores in the Ophiuchus star-forming region
我们目前APEX 218 GHz的分子发射观测在一个完整的样本嵌入原恒星的蛇夫座恒星形成区域。为了研究核的物理性质,我们计算了H $_2$ CO和c-C $_3$ H $_2$的转动温度,这两个都是分子气体动力学温度的良好示踪剂。我们发现H $_2$ CO的温度范围在16 K和124 K之间,最高的H $_2$ CO温度朝向热的科里诺源IRAS 16293-2422(69-124 K)和位于靠近发光的Herbig Be星S 1的$ρ$ Oph A云(23-49 K)中的源,其外部照射$ρ$ Oph A核心。另一方面,c-C $_3$ H $_2$的转动温度在所有来源中始终较低(7-17 K)。我们的研究结果表明,c-C $_3$ H $_2$发射主要是跟踪更多的屏蔽部分的信封,而H $_2$ CO发射(在角标度的APEX光束,3600 AU的蛇夫座)主要跟踪外部照射信封,除了在IRAS 16293-2422,其中热corino发射占主导地位。在某些源中,还可以看到二次速度分量,可能是追踪分子外流。
2016-11-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA observations of water deuteration: A physical diagnostic of the formation of protostars
水的氘分馏可以作为恒星形成期间水的化学和物理演化的示踪剂,并可以限制太阳系天体中水的起源。我们确定HDO/H $_2$ O比率在内部温暖的气体朝向三个低质量的0类原恒星被选择为在孤立的核心,即,与任何云复合体无关。以前的来源,其中HDO/H $_2$ O的比例已经建立了所有的一部分,更大的恒星形成复合体。以这些孤立的原恒星为目标,可以比较孤立和聚集区域的水化学,以确定当地云环境的影响。我们给出了225.897 GHz和241.562 GHz的HDO $3_{1,2}$ - $2_{2,1}$和$2_{1,1}$ - $2_{1,2}$跃迁以及203.407 GHz的H $_2^{18}$ O $3_{1,3}$ - $2_{2,0}$跃迁的ALMA观测结果。高角分辨率(0 \farcs 3-1 \farcs 3)允许研究内部温暖的包络气体。HDO/H $_2$ O比率的模型独立的估计获得,并与以前的确定在温暖的气体向低质量的原恒星。我们检测到目标水向S/N > 5的三个源的转换。我们确定L483、B335和BHR 71-IRS 1的HDO/H $_2$ O比率分别为($2.2\pm0.4$)$\times 10^{-3}$、($1.7\pm0.3$)$\times 10^{-3}$和($1.8\pm0.4$)$\times 10^{-3}$,假设$T_\mathrm{ex} = 1…
2019-09-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA observations of a high-density core in Taurus: dynamical gas interaction at the possible site of a multiple star formation
无星的致密核心最终会动态坍缩,在内部形成原恒星,核心的物理性质决定了形成原恒星的性质。我们报告ALMA观测尘埃连续辐射和分子旋转线向MC 27或L1521 F,这被认为是非常接近的第一个原恒星核心阶段。我们发现了一些无星的高密度核心,其中一个核心的密度非常高,约为10^7 cm^-3,位于斯皮策探测到的一颗低光度原恒星周围几百天文单位的区域内。一个非常紧凑的双极外流的动力学时间尺度为几百年被发现对原恒星。分子线观测显示了几个弧形结构的核心,可能是由于动力学气体相互作用。这些复杂的结构揭示了恒星形成的初始条件在本质上是高度动态的,这被认为是理解恒星形成的基本问题的关键因素,如多星的形成和恒星初始质量函数的起源。
2014-06-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
The ALMA-PILS survey: first detection of methyl isocyanide (CH$_3$NC) in a solar-type protostar
甲基异氰化物(CH $_3$ NC)是在星际介质(ISM)中确认的原子数最多的异氰化物,但它不是一个丰富的分子,只在少数物体中被检测到。相反,其异构体甲基氰(CH $_3$ CN)是ISM中检测到的最丰富的复杂有机分子之一,在各种低质量和高质量来源中都有检测。我们使用ALMA观测从原恒星干涉谱线巡天(PILS)寻找甲基异氰化物,并比较其丰富的异构体甲基氰。我们使用科隆分子光谱数据库(CDMS)的一个新的线目录,以确定甲基异氰化物线。我们还模拟的化学与更新版本的三相化学动力学模型{ \em MAGICKAL},提出了第一个化学建模甲基异氰化物的日期。我们首次在一颗太阳型原恒星IRAS 16293 $-$ 2422 B中探测到甲基异氰化物,并给出了它的伴星IRAS 16293 $-$ 2422 A的上限。发现异氰化甲基在源B中的丰度至少是源A的20倍,IRAS 16293- 2422 B中CH $_3$ CN/CH $_3$ NC丰度比为200,IRAS 16293- 2422 A中>5517。我们还提出了甲基异氰化物化学的化学模型在这两个来源的结果,并讨论了甲基异氰化物的形成机制和两个来源的相对进化阶段的影响。
2018-07-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA's Polarized View of 10 Protostars in the Perseus Molecular Cloud
我们提出了870 $μ$米ALMA尘埃偏振观测英仙座分子云的10个年轻的0/I类原恒星。在$\sim$ 0.35 $"$(80 au)分辨率下,我们所有的光源都显示出一定程度的偏振,其中大多数(9/10)显示出偏振连续谱中的显著扩展发射。每一个信号源都有极其复杂的偏振信号。特别是,所有三个磁盘候选人具有大致沿短轴的偏振矢量,这是由尘埃散射产生的偏振的指示。在$\sim$ 100 au尺度上,偏振处于相对较低的水平($\lesssim 1\%$)并且是相当有序的。在具有显著包络发射的源中,包络通常在高得多的($\gtrsim 5\%$)能级处被极化,并且具有更加无序的形态。我们计算的累积概率分布的小(磁盘规模)和大(磁盘规模)的极化百分比。我们发现,这两个本质上是不同的,即使在占不同的检测阈值在高/低表面亮度区域。我们执行Kolmogorov-Smirnov和Anderson-Darling测试的角度偏移的偏振从流出轴的分布。我们发现候选盘源与非候选盘源是不同的。我们的结论是,100金尺度上的极化是一致的磁盘候选人的尘埃散射的签名,并在所有来源的偏振尺度上可能来自另一种机制,最有可能是磁性对齐的晶粒。
2018-02-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
The ALMA-PILS survey: Detection of CH$_{3}$NCO toward the low-mass protostar IRAS 16293-2422 and laboratory constraints on its formation
异氰酸甲酯(CH $_{3}$ NCO)属于一组选定的星际分子,被认为是形成较大有机化合物(包括具有肽键的化合物)的相关前体。这种分子只在几颗大质量的原恒星中被发现,而且可能在彗星上被发现。已经假设了这种分子在冰粒上的形成途径,但缺乏实验证据。在这里,我们扩展的环境中发现甲基异氰酸酯的范围,并明确识别CH $_{3}$ NCO通过检测43个未混合的过渡ALMA原恒星干涉线调查(PILS)的低质量太阳型原恒星二进制IRAS 16293-2422。对于HNCO/CH $_3$ NCO $\sim$ 4- 12的二元组分,检测分子。未鉴别出异构体CH $_{3}$ CNO和CH $_{3}$ OCN,导致CH $_{3}$ NCO/CH $_{3}$ CNO的丰度比上限> 100,CH $_{3}$ NCO/CH $_3$ OCN > 10。由此产生的丰度比比较以及与那些发现相关的含氮物种对高质量的原恒星。为了限制它的形成,进行了一系列低温超高真空实验。CH-$_{4}$:HNCO混合物在20 K下的真空紫外辐照强烈表明,甲基异氰酸酯可以通过CH $_{3}$和(H)NCO的再结合以固态形式形成。结合包括该反应的气体-颗粒模型,发现固态途径是解释IRAS 16293-2422中发现的异氰酸甲酯丰度的合理方案。
2017-05-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA 2D Super-resolution Imaging Survey of Ophiuchus Class I/Flat Spectrum/II Disks -- I: Discovery of New Disk Substructures
本研究利用ALMA二维超分辨率成像技术巡天蛇夫座78个年轻恒星盘,发现约30-40%存在亚结构,并识别出15个新亚结构,揭示亚结构形成与Tbol及盘半径相关。
2025-03-27 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Massive Protostars in a Protocluster -- A Multi-Scale ALMA View of G35.20-0.74N
利用ALMA 1.3mm多组态观测资料对大质量恒星形成区G35.2-0.74N进行了详细的研究。在0.2”(440 au)分辨率下,连续辐射揭示了沿着平行结构的几个致密核心,与以前的ALMA 0.85 mm观测一致。在0.03”(66 au)分辨率下,我们探测到22个致密源,其中大部分与暗条有关。其中四个源与紧凑的厘米连续谱发射有关,其中两个与H30α复合线发射有关。H30α线运动学显示电离气体的有序运动,与盘旋转和/或流出膨胀一致。我们构造了光电离区模型,同时拟合了多波长自由-自由通量和H30α总通量。衍生的属性表明,存在至少三个大规模的新生超紧凑HII地区的年轻恒星。其中两个电离区域被一个大型旋转结构所包围,该结构为两个独立的圆盘提供能量,这些圆盘由稠密的气体示踪剂(如SO2,H2 CO和CH 3OH)揭示。特别是,SO2排放突出了其中一个圆盘中的两个螺旋结构,并探测了旋转更快的内部圆盘。从一般区域的12 CO排放揭示了一个复杂的流出结构,至少有四个流出确定。其余18个致密源预计与大质量恒星附近形成的低质量原恒星有关。我们发现潜在的证据,磁盘中断由于动力学的相互作用在这个原星系团的内部区域。源的空间分布表明一个平滑的整体径向密度梯度没有子集群,但初步证据原始质量分离。
2022-07-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Enlightening the chemistry of infalling envelopes and accretion disks around Sun-like protostars: the ALMA FAUST project
近几十年来发现的各种行星系统可能取决于它们形成的早期历史。在这篇文章中,我们介绍了FAUST大型计划,它特别侧重于早期历史的太阳类原恒星和它们的化学多样性在$\sim$ 50天文单位的尺度,行星预计形成。特别是,该项目的目标是揭示和量化的信封/磁盘系统的化学成分的各种规模为50金的样本0和I类原恒星代表的化学多样性在较大的规模。对于每一个来源,我们提出了一套分子能够:(1)解开50-2000金信封/磁盘系统的组件;(2)在他们每个人的有机复杂性;(3)探测他们的电离结构;(4)测量他们的分子氘化。输出将是来自不同品系和物种的数千个图像的同质数据库,即,对类太阳原恒星的化学多样性进行了前所未有的原始调查。FAUST将为社区提供一个遗留数据集,这将是天体化学和恒星形成研究的里程碑。
2021-11-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The VLA/ALMA Nascent Disk and Multiplicity (VANDAM) Survey of Perseus Protostars. VI. Characterizing the Formation Mechanism for Close Multiple Systems
我们提出了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的观测多个原恒星系统在英仙座分子云先前发现的卡尔G。Jansky甚大阵列(VLA)我们观察到17个在1.3~mm处连续的紧密($<$ 600~AU分离)多重体系和5条分子谱线(即,\twco,\cateo,\thco,H $_2$ CO,SO)来表征这些体系形成的周围多重环境。我们检测到至少一个组件在连续的17个多系统。在三个系统中,一个伴星没有被检测到,而对于两个系统,伴星在我们观察到的分辨率下是无法分辨的。我们还检测到环绕多个灰尘排放对8出9 0级倍数。在8个I类倍数中的任何一个倍数处均未检测到环绕倍数粉尘排放。在致密气体示踪剂中检测到12个系统朝向它们的盘/内包层。对于这12个系统,我们使用稠密气体观测来表征它们的形成机制。在12个系统中的8个系统中,环多气体中的速度梯度明显垂直于流出方向,这与磁盘碎片化一致。此外,除了两个最宽的系统($>$ 500~AU)之外,只有两个分离度为$<$ 200 ~ AU的系统是具有磁盘碎片的\textit{inconsistent}。我们的研究结果表明,磁盘碎片通过引力不稳定性是一个重要的形成机制,为密切的多个系统,但需要进一步的统计,以更好地确定通过这种方法形成的相对分数。
2018-09-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Constraining the Chemical Signatures and the Outburst Mechanism of the Class 0 Protostar HOPS 383
我们目前的观测HOPS 383,第一个已知的爆发0级原恒星位于猎户座分子云使用ALMA,VLA和SMA。SMA观测揭示了HOPS 383周围0.85 mm、1.1 mm和1.3 mm处的包络尺度连续谱和分子线发射。图像显示,HCO $^+$和H $^{13}$ CO $^+$在连续谱上或附近达到峰值,而N $_2$ H $^+$在同一位置减少。这反映了在原恒星附近蒸发的CO破坏N $_2$ H $^+$同时形成HCO $^+$的潜在化学性质。我们还观察到由$^{12}$ CO($J = 2 \rightarrow 1$)和($J = 3 \rightarrow 2$)追踪的分子流出。一个磁盘被解决在ALMA 0.87毫米的尘埃连续,垂直于流出方向,与$\sim$ 62 AU的表观半径。辐射传输模型的连续给磁盘质量为0.02 M $_{\odot}$时,适合的ALMA vigilance。包括VLA 8 mm数据的模型表明,由于较长波长下的尘埃不透明度较低,磁盘质量可能会大10倍。磁盘的温度和表面密度分布的建模,并假设原恒星质量为0.5 M $_{\odot}$表明,Toomre $Q$参数$< 1$的爆发前,使引力不稳定性的可行机制来解释爆发在早期的年龄,如果磁盘是足够大的。
2020-10-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Discovery of Asymmetric Spike-like Structures of the 10 au Disk around the Very Low-luminosity Protostar Embedded in the Taurus Dense Core MC 27/L1521F with ALMA
本研究利用ALMA最高分辨率观测金牛座MC 27/L1521F中的极低光度0型原恒星,发现其10 au小质量盘边缘的非对称尖峰结构,提出该结构由强磁场下交换不稳定性引发的磁通量输运事件形成,为小质量原行星盘的起源提供新解释。
2024-04-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Episodic Accretion in Protostars -- An ALMA Survey of Molecular Jets in the Orion Molecular Cloud
本研究利用 ALMA 对猎户座分子云中 42 个原恒星区域的 CO、SiO 和 1.3mm 连续谱进行观测,发现分子射流特性与驱动力及包层质量相关,确定了平均喷射周期为 20-175 年,并表明间歇性事件维持了雪线附近的冰-气平衡。
2023-06-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
Morphology and kinematics of the gas envelope of protostar L1527 as obtained from ALMA observations of the C$^{18}$O(2-1) line emission
利用ALMA对原恒星L1527气体包层的C $^{18}$ O(2-1)线辐射的观测,在关于东西轴轴对称的假设下,重建了它的形态和运动学。对我们理解L1527形成过程的主要原始贡献是提出了一个简单的3D参数化,该参数化仅基于不受吸收支配的区域。在探索的范围内(距离恒星$\sim$ 0.7到5角秒),模型比以前的尝试更好地再现了观测结果。主要成果包括:旋转速度的测量结果证实了其向开普勒向短距离的演变;平均下落速度的测量结果为0.43 $\pm$ 0.10 kms $^{-1}$,低于自由下落速度,没有证据表明早期分析表明存在显著的$r$依赖性;在距离恒星1.5角秒的范围内,测量到中心质量为0.23 $\pm$ 0.06 M $_{\odot}$,与先前从不同距离范围获得的估计一致;有证据表明,由于尘埃颗粒上CO分子的冻结,导致了$X$形状的流动,从而导致了流入通量的强烈盘平面凹陷;在距离恒星1角秒(140天文单位)处测量的吸积率为3.5 $\pm$ 1.0 10 $^{-7}$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$;有证据表明,包层对称面相对于视线倾斜10 $^\circ$,与恒星的距离小于$\sim$ 3角秒,但与红外观测结果相匹配,在平均多普勒速度的星图上也很明显。
2016-08-31 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Perseus ALMA Chemical Survey (PEACHES). III. Sulfur-bearing species tracing accretion and ejection processes in young protostars
该研究基于PEACHES巡天对50个原恒星的含硫分子观测,发现SO/34SO比值可示踪内部高密度包层,SO2丰度受外部紫外辐射影响,且不同演化阶段SO2发射机制各异,揭示了硫化物在吸积与喷流过程中的示踪作用。
2023-09-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA observations of fragmentation, sub-structure, and protostars in high-mass starless clump candidates
高质量恒星和原星团的初始物理条件仍然很难描述。为此,我们提出了第一个有针对性的ALMA 1.3毫米连续谱和光谱线调查对高质量的无星团块候选人,选择了12个最大的候选人($400-4000\, M_\odot$)在5千秒差距的样本。联合12+ 7米阵列图具有$\sim 3000\, \mathrm{au}$($\sim 0.8^{\prime\prime}$)的高空间分辨率,并在$6σ$(或$1.1\times10^{22}\, \mathrm{cm^{-2}}$的$1σ$柱密度灵敏度)处具有低至$\sim 0.3\, M_\odot$的点源质量完整性。我们发现了以前未被发现的低光度恒星形成的路标CO(2-1)和SiO(5-4)双极外流和其他签名对11出12块,表明目前的MIR/FIR银河平面调查是不完整的低和中等质量的原恒星($\lesssim 50\, L_\odot$)。我们比较了一个子集的观测核心与一套辐射传输模型的无星核心。我们发现了一个高质量的无星核心候选人与模型推导的质量与$29^{52}_{15}\, M_\odot$一致时,集成的大小尺度的$2\times10^4\, \mathrm{au}$。未解决的核心不适合无星核心模型,支持解释,他们是原恒星,即使没有检测到流出。在12个团块中的10个团块中观察到大量碎裂。我们从地图中提取源,使用树状图来研究特征碎片长度尺度。…
2019-08-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chronology of Episodic Accretion in Protostars -- an ALMA survey of the CO and H$_2$O snowlines
幕式吸积被用来解释原恒星光度的广泛变化,但它的起源和对恒星形成过程的影响尚未完全了解。我们提出了一个ALMA调查的N $_2$ H $^+$($1-0$)和HCO $^+$($3-2$)对39类0和I类来源的英仙座分子云。N $_2$ H $^+$和HCO $^+$分别通过与CO和H $_2$ O的气相反应被破坏,从而追踪CO和H $_2$ O雪线位置。雪线的位置比目前的光度预期的半径大得多,这表明过去发生了一次吸积爆发,使雪线向外移动。在$_2$ H $^+$中,我们发现了18/18的0类和9/10的I类爆发后源,在HCO $^+$中,我们发现了7/17的0类和1/8的I类爆发后源,在过去的爆发中,我们发现吸积光度是$\sim10-100~L_\odot$。这一结果可以解释为爆发频率的演变或盘的演变。在前一种情况下,假设\ce{H2O}的再冻结时间尺度为1000年,CO为10,000年,我们发现爆发之间的间隔从0级的2400年增加到I级的8000年。这种爆发频率的降低可能反映了碎片更有可能发生在早期的演化阶段,当年轻的恒星物体更容易不稳定时。
2019-09-06 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
Molecular Jets from an Evolved Protostar: Insights from JWST-ALMA Synergy
本研究结合ALMA和JWST观测,分析了演化原恒星G205.46-14.56S3的喷流系统,揭示了其分层结构、激波特征、双温成分及质量损失率,证明了多波段协同对探究原恒星喷流完整物理化学结构的重要性。
2025-09-15 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 first Galaxy scale hunt for the youngest high-mass protostars
大质量恒星的起源是现代天体物理学中的一个基本问题。前ALMA干涉测量研究揭示了早期B型到晚期O型恒星的前兆,在1000-3000 AU的尺度上有15-20 M $_\odot$的坍缩包层。为了寻找更大质量的包层,我们从ATLASGAL巡天中选择了附近最大质量的年轻团块,用ALMA研究它们的原恒星内容。我们的第一个结果使用的ALMA ACA阵列显示的中间尺度提供3-5”的角分辨率,对应于$\sim$ 0.05-0.1 pc的大小尺度,揭示了紧凑的对象的样本。这些巨大的致密核心平均比以前研究的类似类型的物体大两倍。我们预计,一旦完成全面的调查,它将提供关于最大质量恒星起源的全面看法。
2015-12-13 astro-ph.GA astro-ph.SR