ALMA observations of CO isotopologues towards six obscured post-AGB stars
本研究利用ALMA观测六颗遮蔽后AGB恒星的CO同位素$J=2-1$线,约束其初始质量、近期质量损失及高速外流性质,发现它们均为低质量恒星且质量损失率较高。
2025-01-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Connecting the evolution of thermally pulsing asymptotic giant branch stars to the chemistry in their circumstellar envelopes -- I. The case of hydrogen cyanide
研究了热脉冲渐近巨星分支(TP-AGB)星的内周包层中氰化氢(HCN)的形成。周期性冲击大气的动态模型,其中包括一个扩展的化学动力学网络,是第一次耦合到详细的演化轨道的TP-AGB阶段计算与COLIBRI代码。我们进行了校准的主要冲击参数(冲击波形成半径和有效绝热指数)使用拱HCN丰度最近测量的脉动TP-AGB星的人口稠密的样本。我们的模型恢复了所观察到的HCN浓度的范围作为质量损失率的函数,并成功地再现了系统的增加HCN移动沿M-S-C化学序列的TP-AGB星,跟踪表面C/O比的增加。化学校准带来了两个重要的含义:i)第一个冲击应该非常接近光球层,和ii)冲击预计将有一个主要的等温特性,在密集的区域接近恒星(3-4 R),这意味着辐射过程应该是相当有效的。我们的分析还表明,HCN的浓度在内部拱星信封的H-H2化学在冲击后弛豫阶段的严重影响。
2015-10-28 astro-ph.SR
Molecular line study of the S-type AGB star W Aquilae. ALMA observations of CS, SiS, SiO and HCN
上下文凭借阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)出色的空间分辨率和灵敏度,可以在演化恒星周围的星周包层(CSE)中观察和分辨除了丰富的CO之外的分子气体,例如双星S型渐近巨分支(AGB)星W Aquilae。目的。我们的目标是约束的CSE的化学成分,并确定径向丰度分布,光球峰值丰度,和同位素比值的选择化学上重要的分子物种在最里面的CSE的W Aql。推导出的参数的背景下,AGB星的化学演化,并与理论模型进行比较。方法.我们采用一维辐射转移建模-与加速λ迭代(ALI)辐射转移代码-的径向丰度分布的总共五个分子种类(CS,SiS,30 SiS,29 SiO和H13 CN),并确定最佳拟合模型参数的基础上,高分辨率ALMA观测以及存档单碟观测。空间分辨ALMA观测的另一个优点是,我们可以直接从观测中约束观测到的谱线跃迁的径向轮廓。结果我们推导出CS,SiS,30 SiS,29 SiO和H13 CN的丰度和e-折叠半径,并将其与以前的研究进行比较,这些研究仅基于未分辨的单碟光谱。我们的结果与以前的结果一致,并且由于发射区域的分辨率而更准确。
2018-06-05 astro-ph.SR
Multi-frequency high spectral resolution observations of HCN toward the circumstellar envelope of Y CVn
利用SOFIA/EXES和IRTF/TEXES对低质量损失率的富C J型AGB星Y CVn进行了7.5、13.1和14.0 μ m的高光谱分辨率观测。在v2、2 v2、2 v2-v2、3v 2 - 2 v2、3v 2-v2和4v 2 - 2 v2谱带中,已识别出约130条HCN和H13 CN谱线,涉及能量高达~3900 K的较低能级。这些线已经补充了纯转动线J=1-0和3-2的振动状态,直到2 v2获得的IRAM 30米望远镜,并与ISO采取的连续。我们分析了数据的振转图和代码模型的AGB星的拱星包络的吸收和发射。该连续谱是由恒星产生的,其中有一小部分来自尘埃颗粒,包括温暖到热的SiC和冷的无定形碳。HCN丰度分布似乎是各向异性的。喷出的气体从光球层加速到终极速度(~8 km/s)到~3R*,但有证据表明在这个区域之外还有更高的速度(>9-10 km/s)。在Y CVn附近,线宽高达~10 km/s,这意味着最大湍流速度为6 km/s,或者存在可能与物质喷射有关的其他物理机制,这些机制涉及比预期更高的气体膨胀速度。HCN在整个包络中旋转地和振动地离开LTE。光球转动温度相差约1500 K才能解释7.5和13-14 μ m的观测结果。我们的分析发现,HCN柱的总密度在~ 2.1 E +18 cm^{-2}到3.5 E +18 cm^{-2}之间,相对于H2的丰度在3.5 E-05到1…
2021-05-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
The formation radius of HCN in O-rich asymptotic giant branch stars
Instituto de Física Fundamental, CSIC(基础物理研究所,西班牙科学理事会)
针对富氧AGB星中HCN异常丰度问题,利用ALMA高分辨率观测和辐射传输模型,确定HCN形成半径在3-6倍恒星半径之间,支持激波或光化学非平衡过程。
2026-06-18 astro-ph.SR
New submillimetre HCN lasers in carbon-rich evolved stars
本文利用SOFIA和Herschel数据在八颗富碳AGB星中探测到964、968和1055 GHz的新HCN激光,揭示其变化特征与泵浦机制,并类比于富氧星中的SiO和水脉泽。
2025-02-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Seeds of Life in Space (SOLIS). XIII. Nitrogen fractionation towards the protocluster OMC-2 FIR4
同位素分馏是研究太阳系化学历史的重要工具。特别是,氮的同位素分数(14 N/15 N)是较低的彗星和其他原始SS机构相对于测量值的原太阳星云,这表明在SS形成的15 N的局部化学富集。因此,对SS前体中氮分馏的干涉研究对于我们获得关于我们的天体化学起源的线索是必要的。在这项工作中,我们研究了14 N/15 N比的变化,在一个最接近的类似环境中,SS的诞生:原星团OMC-2 FIR 4。我们提出的第一个比较高角分辨率HCN和N2 H+使用干涉数据。我们分析了OMC-2 FIR 4原星系团中HCN同位素H13 CN和HC 15 N的观测结果,特别是在IRAM空间生命种子大型计划的背景下,NOEMA的跃迁H13 CN(1-0)和HC 15 N(1-0)。我们将我们的结果与N2 H+及其15 N同位素的ALMA获得的档案数据分析相结合。我们的研究结果表明,HCN的比例从~250到500的小区域变化。候选原恒星所在的FIR 4中心区域的比值在很大程度上是一致的(~300)。它们也显示出从已知具有高宇宙射线电离率的原星团部分到具有较低速率的部分几乎没有变化。我们还发现N2 H+的比例在不同区域从~200到~400之间有很小的变化。这些结果表明,我们的观测探测的小线性尺度上发生的物理参数的局部变化似乎不影响HCN或N2 H+中的14 N/15 N比,因此这与所使用的分子无关。此外,由宇宙射线引起…
2022-01-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
A New Radio Molecular Line Survey of Planetary Nebulae: HNC/HCN as a Diagnostic of Ultraviolet Irradiation
某些行星状星云包含冷气体和尘埃的壳、细丝或小球,其加热和化学反应可能是由其中心恒星的紫外线和X射线发射以及风碰撞产生的冲击驱动的。我们提出的调查结果的分子线发射在88-236千兆赫范围内从附近的9个(<1.5千秒差距)行星状星云跨越一个范围的紫外线和X射线光度,使用30米望远镜的射电天文学研究所毫米波。十三个分子,包括CO同位素和化学上重要的微量物种的旋转跃迁,观察和比较,并增强了以往的研究结果的分子气体在PNe。HCO+、HNC、HCN和CN分子的谱线在大多数天体中都被探测到,这代表了我们研究中对五个行星状星云的新探测。具体来说,我们首次在NGC 6445中检测到13 CO(1-0,2-1),HCO+,CN,HCN和HNC; BD+303639中的HCO+; NGC 6853中的13 CO(2-1),CN,HCN和HNC;以及NGC 6772中的13 CO(2-1)和CN。通量比进行了分析,以确定中央恒星和/或星云的紫外线和X射线光度和星云的分子化学之间的相关性。这一分析揭示了一个令人惊讶的强大的HNC/HCN线比例PN中心恒星紫外光度的依赖。在PN X射线和PN分子化学的各种诊断之间不存在如此明确的相关性。HNC/HCN比和中心恒星紫外光度之间的相关性表明,PNe的分子发射线的研究,提高我们的理解的作用,高能辐射在加热和化学的光解区域的潜力。
2019-04-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Molecules, shocks, and disk in the axi-symmetric wind of the MS-type AGB star RS Cancri
低质量和中等质量恒星的最新演化阶段的特征是复杂的物理过程,如湍流,对流,恒星脉动,磁场,固体粒子的凝结,以及将新产生的重元素和尘埃粒子注入星际介质的大质量外流的形成。我们使用北方扩展毫米波阵列(NOEMA)获得空间和光谱分辨观测的半正规渐近巨星分支RS巨蟹座揭示其内部的形态运动学结构,风形成环境,通过应用详细的3-D重建建模和LTE辐射传输计算。我们检测了13个分子和同位素(CO,SiO,SO,SO $_2$,H $_2$ O,HCN,PN)的32条谱线,包括几个振动激发态的跃迁。HCN、H $^{13}$ CN、毫米振动激发H $_2$ O、SO、$^{34}$ SO、SO $_2$和PN在RS Cnc中首次被检测到。在HCN、SO、SO $_2$和SiO(v=1)中可以看到旋转的证据。从CO和SiO通道图,我们发现一个内部,赤道密度增强,和一个双极流出结构的质量损失率为$1 \times 10^{-7}M_\odot{\rm yr}^{-1}$的赤道地区和$2 \times 10^{-7}M_\odot{\rm yr}^{-1}$的极地流出。测量的$^{12}$ CO/ $^{13}$ CO比值平均为$\sim20$,极地外流为$24\pm2$,赤道区域为$19\pm3$。我们没有找到可以解释这种运动学结构的伴星的直接证据,并探索磁场可能是其原因的可能性。最里面的分子气体受到恒…
2021-12-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Circumstellar environment of the M-type AGB star R Dor. APEX spectral scan at $159.0-368.5$ GHz
我们目前对渐近巨星分支(AGB)恒星的星周化学的认识主要是基于对富碳恒星和高质量损失率恒星的研究。为了扩大目前的演化恒星的分子清单,我们提出了一个光谱扫描的附近,富氧星R多尔,一个恒星的质量损失率低($\sim2\times10^{-7}M_{\odot}$ /年)。我们使用APEX望远镜上的SEPIA/Band-5和SHeFI仪器在159.0- 321.5 GHz和338.5-368.5 GHz(波长范围0.8- 1.9 mm)的频率范围内进行了光谱扫描,并将其与以前的调查进行了比较,包括富氧AGB恒星IK Tau,它具有高质量损失率($\sim5\times10^{-6}M_{\odot}$ /yr)。R Dor的光谱由SO $_2$的发射线和SiO的不同同位素体支配。我们还检测CO、H $_2$ O、HCN、CN、PO、PN、SO,并暂时检测TiO $_2$、AlO和NaCl。在大约320个光谱特征中,有16个仍然无法识别。其中是一个强大的,但以前未知的微波激射器在354.2 GHz,我们建议可能属于H $_2$ SiO,硅烷酮。除了一条之外,在用IRAM 30米望远镜对IK Tau进行的类似灵敏度调查中,没有发现这些未识别的线条。本文提出了五种SiO同位素($^{28}$ SiO,$^{29}$ SiO,$^{30}$ SiO,Si $^{17}$ O,Si $^{18}$…
2018-01-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Widespread HCN maser emission in carbon-rich evolved stars
上下文HCN是富碳演化恒星的星周包层的主要成分,其振动激发态内的旋转线探测了这些区域最接近恒星表面的部分。已知有许多这样的谱线显示出微波激射的作用。从历史上看,在其中之一,177 GHz的$J=2\rightarrow1$线在$l$ -双弯曲模式已被发现显示出相对较强的微波激射行动,结果只公布了一个单一的对象,原型的高质量损失渐近巨星分支(AGB)星IRC+10216。目的。为了研究如何常见的177 GHz HCN脉泽发射是,我们进行了探索性的调查,这条线对富碳渐近巨星分支星,可观察到从南半球的选择样本。方法.我们使用阿塔卡马探路者实验12米亚毫米望远镜(APEX)配备了一个新的接收器,同时观察三个$J=2\rightarrow1$ HCN旋转跃迁,$(0,1^{{1}_{\rm c}},0)$和$(0,1^{{1}_{\rm d}},0)$ $l$ -双重分量,以及从(0,0,0)基态的线。结果在观测到的13个源中,有11个源的$(0,1^{{1}_{\rm c}},0)$脉泽谱线都在(0,0,0)跃迁处被探测到。在大多数源中,$(0,1^{{1}_{\rm c}},0)$线的峰值强度与(0,0,0)线的峰值强度相当;在两个源中,它甚至更强。除了质量损失率最高的IRC+10216外,$(0,1^{{1}_{\rm c}},0)$线覆盖的速度范围比(0,0,0)线小。结论. HCN…
2018-03-02 astro-ph.SR
The mass-loss rates and molecular abundances of S-type AGB stars
S型恒星的C/O比被认为接近于1(在百分之几以内)。它们被认为代表了AGB星从富氧M型星演化为碳星的中间演化阶段。作为可能的过渡天体,S型星可以为AGB的质量损失机制和化学演化提供重要线索。利用星周射电谱线的观测资料,结合详细的辐射转移分析,我们估算了40颗S型AGB星的质量损失率和重要化学分子(SiO,HCN)的丰度。结果将与以前的M型和碳星的结果进行比较。
2010-11-09 astro-ph.SR
Exploring circumstellar chemistry in X-ray emitting AGB stars
本文通过观测和化学动力学模型研究了X射线发射AGB双星的星周包层化学,发现内部X射线源能显著改变分子丰度,如增加$HCO^{+}$等并消耗CO,而紫外辐射影响较弱。
2025-06-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Infrared color separation between thin-shelled oxygen-rich and carbon-rich AGB stars
我们提出了43 GHz的VLA光谱的51 AGB源的目标验证红外(IR)的颜色切割旨在分离富碳(C)和富氧(O)AGB源在整个银河系。颜色切割是基于2 MASS和MSX光度测定的$[K_s]-[A]$与$[A]-[E]$颜色-颜色图中的一条简单线,最初是从膨胀不对称和动态演化(BAaDE)样品中的SiO检测率得出的。该划分是完全支持的光谱,这表明,SiO脉泽检测位于富O侧,SiO nondetectors和一个单一的HC $_3$ N检测发现富C侧的划分。我们进一步比较的颜色切割与分类的源的基础上低分辨率光谱(LRS)从红外天文卫星(IRAS),并找到良好的协议,验证了该部门是一个可靠的和有效的方法来区分O-和C-丰富的AGB源。这些观测还表明,BAaDE勘测中在42.9 GHz附近检测到的单线几乎肯定是$^{29}$ SiO v=0线。这种罕见的同位素跃迁比占主导地位的$^{28}$ SiO线更亮的SiO脉泽源以前没有报道过,我们的观察表明,这些源可以逆转它们的行为,使$^{28}$ SiO和$^{29}$ SiO的典型比例在几年内恢复。
2020-08-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Nitrogen and hydrogen fractionation in high-mass star forming cores from observations of HCN and HNC
氮的两种稳定同位素$^{14}$ N和$^{15}$ N之间的比例在地球大气层($\sim 272$)和太阳前星云($\sim 441$)中得到了很好的测量。有趣的是,一些原始的太阳系物质显示出相对于前太阳星云的$^{15}$ N值的富集。然而,由于在致密恒星形成区的测量数量有限,目前还不清楚这些富集是否以及如何与过去的化学历史联系在一起。在这方面,致密的核心被认为是包含中等质量和高质量恒星的星团的前身,是重要的目标,因为太阳系可能诞生在一个丰富的恒星星团中。在这项工作中,我们展示了IRAM-30 m观测的结果J=1-0的分子HCN和HNC的旋转过渡,和他们的$^{15}$ N轴承对应物,对27个中/高质量致密的核心分为三个演化类别:高质量无星核心,高质量原恒星的对象,和超紧凑的HII地区。为了寻找同位素比D/H与$^{14}$ N/ $^{15}$ N之间的关系,我们还观察到了DNC(2-1)转动跃迁。我们推导出$359\pm16$在HCN中和$438\pm21$在HNC中的平均$^{14}$ N/ $^{15}$ N比,分散度约为150-200。我们没有发现$^{14}$ N/ $^{15}$ N比值随演化阶段的变化趋势。这一结果与从N-$_{2}$ H-$^{+}$及其同位素体中发现的结果一致,尽管N-$_{2}$ H-$^{+}$的$^{14}$ N/ $^{15}$ N比…
2017-09-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
29SiO and 30SiO J=1--0 maser signatures in Galactic AGB stars: the impact of third dredge up and turbulence velocity
Leiden University(莱顿大学);National Radio Astronomy Observatory(国家射电天文台);Joint Institute for VLBI ERIC (JIVE)(甚长基线干涉测量欧洲研究基础设施合作组织联合研究所);University of New Mexico(新墨西哥大学)
本研究通过分析红外颜色选择的 BAaDE 巡天数据,识别出 35 个同位素体主导的 43 GHz SiO 脉泽谱,提出这些特征源于经历第三次挖掘且湍流速度极低(<1 km/s)的 AGB 星,导致特定跃迁的粒子数反转增强。
2026-05-22 astro-ph.SR
Detailed modelling of the circumstellar molecular line emission of the S-type AGB star W Aquilae
S型AGB星的C/O比表明它们是富氧M型星和富碳C型星之间的过渡天体。因此,它们的气体和尘埃的星周成分被认为对它们精确的C/O比很敏感,因此研究它们的星周性质特别有意义。我们提出了新的Herschel HIFI和PACS亚毫米和远红外线观测的几个分子物种对S型AGB星W Aql。我们使用这些观测,探测范围广泛的气体温度,以约束拱星性质的W Aql,包括质量损失率和分子丰度。我们用辐射转移程序模拟星周尘埃和分子谱线发射,以确定星周性质和分子丰度。我们假设一个球对称的信封形成的恒定的质量损失率由加速风驱动。我们的模型包括完全集成的H2O管线冷却,作为能量平衡解决方案的一部分。我们检测到拱星分子线CO,H2O,SiO,HCN,并首次在S型AGB星,NH 3。辐射转移的计算结果在4.0 e-6 Msol yr-1的基础上的12 CO线的WAQL的质量损失率的估计。估计的12 CO/13 CO比值为29,这与之前推导的S型AGB星的比值一致。我们发现一个H2O丰度为1.5e-5,这是中间的丰度预期的M和C星,和一个ortho/para比H2O是一致的形成在温暖的温度。我们发现HCN丰度为3e-6,虽然没有CN线检测使用HIFI,我们能够把一些限制的丰度,6 e-6,CN在W Aql的拱星包络线的分布使用地面数据。我们发现SiO丰度为3e-6,NH3丰度为1.7e-5,局限于一个小信封。
2014-08-08 astro-ph.SR
Observations and Radiative Transfer Simulations of the Carbon-rich AGB star V Oph with VLTI/MATISSE
本研究利用VLTI/MATISSE的L波段干涉观测和RADMC-3D辐射转移模拟,分析了富碳AGB恒星V Oph的星周尘埃壳层,确定了不同光变相位下的恒星与尘埃半径,并拟合了含C2H2和HCN气体的可见度光谱。
2025-02-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
ATOMS: ALMA Three-millimeter Observations of Massive Star-forming regions -- II. Compact objects in ACA observations and star formation scaling relations
本文利用ACA对146个活跃的银河系恒星形成区的“ATOMS”巡天观测数据,研究了H $^{13}$ CN、H $^{13}$ CO $^+$、HCN和HCO $^+$的总辐射光度($L_{\rm bol}$或$L_{\rm TIR}$)与$J=1-0$跃迁的分子线光度之间的关系。四个跃迁的$L_{\rm bol}$与分子线亮度$L'_{\rm mol}$之间的相关性都近似呈线性关系。在$L_{\rm bol}$ - $L'_{\rm mol}$关系式中,同位素的线发射与其主线发射一样,表现为大的散射。不同分子线示踪剂的log($L_{\rm bol}$ / $L'_{\rm mol}$)具有相似的分布。$L_{\rm bol}$与$L'_{\rm mol}$的比值不随半乳心距($R_{\rm GC}$)和团块($M_{\rm clump}$)而变化。分子谱线光度比(HCN-对-HCO $^+$、H $^{13}$ CN-对-H $^{13}$ CO $^+$、HCN-对-H $^{13}$ CN和HCO $^+$ -对-H $^{13}$ CO $^+$)对$L_{\rm bol}$、尘埃温度($T_{\rm d}$)、$M_{\rm clump}$和$R_{\rm GC}$都表现为常数。我们的研究表明,无论是主线和同位素线是很好的示踪剂的总质量的致密气体在银河系分子团。主线的大…
2020-07-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA spectral line and imaging survey of a low and a high mass-loss rate AGB star between 335 and 362 GHz
用ALMA在335 ~ 362 GHz之间,以~150 mas的空间分辨率,对低质量损失率AGB星R Dor(Mdot ~ 1 e-7 Msun/yr)和高质量损失率AGB星IK Tau(Mdot ~ 5 e-6 Msun/yr)进行了谱线和成像测量,对应于两个目标的主要尘埃形成区的轨迹。从15个分子(及其同位素体)中观察到约200个光谱特征,包括基态和振动激发态中的旋转线。检测到的物质包括尘埃颗粒的气态前体,如SiO、AlO、AlOH、TiO和TiO 2。我们提出了一个光谱图集的恒星和所有检测到的光谱特征的参数。硫化学的一个明显的二分法是:虽然CS,SiS,SO和SO2大量存在于IK Tau中,但在R Dor中仅检测到SO和SO2。其他物种如NaCl、NS、AlO和AlOH也表现出完全不同的行为。从一些选定的物种中,次要同位素体可用于评估同位素比率。许多物种的通道图证明,大尺度和小尺度的不均匀性都以斑点、弧和/或盘的形式存在于两颗恒星的内部风中。ALMA的高灵敏度使我们能够发现谱线轮廓中这些相关密度结构的影响。谱线在零强度下的半宽通常比之前从两个天体的终极速度v_inf中得出的预期大得多(IK Tau为36 km/s,v_inf为17.7 km/s; R Dor为23 km/s,v_inf为5.5 km/s)。更复杂的3D形态和(底层)各向同性风的更有力的风加速度可以解释这种趋势…
2018-01-28 astro-ph.SR
Chemical equilibrium in AGB atmospheres: Successes, failures, and prospects for small molecules, clusters, and condensates
化学平衡已被证明对预测AGB大气的化学成分非常有用。在这里,我们使用最近开发的代码和更新的热化学数据库,包括涉及34个元素的气体和凝聚态物质,计算AGB大气的M-,S-和C-型恒星的化学平衡组成。我们包括第一次TixCy集群,与x = 1-4和y = 1-4,并选择较大的集群范围高达Ti 13 C22,热化学数据从量子化学计算。我们发现,在一般的化学平衡再现所观察到的丰度的母分子在拱星信封的AGB星。然而,对于某些母体分子,存在不同数量级的严重差异:M型恒星中的HCN、CS、NH3和SO2,S型恒星中的H2O和NH3,以及C型恒星中的H2O、NH3、SiH 4和PH 3。一些尚未在AGB大气中观测到的分子,如SiC 5、SiNH、SiCl、PS、HBO,以及含金属的分子MgS、CaS、CaOH、CaCl、CaF、ScO、ZrO、VO、FeS、CoH和NiS,是ALMA等天文台探测的良好候选者。预测的第一个冷凝物是碳,TiC和SiC在富C的气氛和Al 2 O 3在富O的流出。粉尘最可能的气相前体是乙炔、碳原子和/或碳粉尘的C3,SiC粉尘的SiC 2和Si 2C,以及Al 2 O3粉尘的原子Al和AlOH、AlO和Al 2 O。在TiC粉尘的情况下,原子Ti可能是钛的主要供应者。然而,化学平衡预测,集群,如Ti 8 C12和Ti 13 C22成为钛的主要水库,在该地区的原子Ti的代价…
2020-04-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Herschel observations of extreme OH/IR stars - the isotopic ratios of oxygen as a sign-post for the stellar mass
目的:恒星演化的后期阶段主要受恒星质量的控制。低质量和中等质量恒星在渐近巨星分支(AGB)期间失去大量的质量,这使得中心恒星变得模糊,从而难以研究恒星光谱和确定恒星质量。在这项研究中,我们提出的观测数据,可用于确定下限的恒星质量。方法:赫歇尔空间天文台拍摄的9颗严重变红的AGB星的光谱显示出许多分子发射线。最强的发射线是由于H2O。我们寻找在这些对象中的H2O的同位素体的存在。结果:在这些恒星中探测到了水的16 O和17 O同位素,但没有H2^{18}O的同位素谱线。缺乏18 O是由恒星经历了热底燃烧的情况预测的,相对于16 O和17 O,它优先破坏18 O。根据恒星演化的计算,这一过程被认为发生在恒星质量超过5 Msun的太阳金属丰度时。因此,观测不同的H2O同位素可以用来帮助确定初始恒星质量的下限。结论:根据我们的观测,我们推断这些极端OH/IR星是质量>= 5 Msun的中等质量恒星。它们的高质量损失率约为1.0 e-4 Msun/yr,可能会影响星际介质的富集和银河系的整体化学演化。
2015-06-02 astro-ph.SR
Atmospheric molecular blobs shape up circumstellar envelopes of AGB stars
针对AGB碳星大气和尘埃形成区分子气体分布及抛射方式不明的问题,本文以1个恒星半径分辨率观测IRC+10216,发现HCN等分子谱线对应光球大对流胞,其与脉动及伴星共同塑造星周包层。
2024-12-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Morpho-kinematics of the circumstellar envelope of the AGB star R Dor: a global view
我们分析了新的ALMA观测的$^{29}$ SiO($ν$ =0,$J$ =8 $-$ 7)和SO $_2$($ν$ =0,$34_{3,31}$ $-$ $34_{2,32}$)线发射的拱星信封(CSE)的富氧AGB星R多尔。空间分辨率为$\sim$ 2.3天文单位,它们覆盖了距离恒星$\sim$ 30天文单位以下的距离,提供了早期观测之间的联系,并澄清了一些悬而未决的问题。主要结论如下:1)旋转被限制在距离恒星$\sim$ 15天文单位以下,速度在10天文单位以下达到最大值,形态上没有明显的盘状扁平。2)在东南象限,一个大的多普勒速度的气体流进行了更详细的研究,比以前可能和它可能与蒸发的行星伴侣的质疑。3)旋转,膨胀和湍流的形态运动学的各自的贡献的一个粗略的评价。显着的线加宽发生在低于$\sim$ 12天文单位的恒星,并导致存在高多普勒速度分量附近的视线指向恒星的中心。4)恒星盘的连续辐射的强吸收及其直接的尘埃环境被观察到以自吸收的形式延伸到盘之外。从恒星延伸到约60金的冷SiO层的存在被证明是原因。5)线发射SO,$^{28}$ SiO,CO和HCN分子被用来探测CSE高达约100 Au的恒星,并揭示了存在两个广泛的背靠背流出,其形态的研究比以前的工作更精细的细节。
2021-04-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
Determining the effects of clumping and porosity on the chemistry in a non-uniform AGB outflow
在AGB外流的内部区域,已经检测到几种分子的丰度远高于热力学平衡(TE)化学模型预测的丰度。这些物质的存在可以用激波诱导的非TE化学模型来解释,其中脉动恒星引起的激波将TE内部区域的化学物质带走。此外,一个非均匀的密度结构已被检测到在几个AGB流出。到目前为止还没有进行详细的参数研究的定量影响的非均匀外流。我们实现了一个孔隙度的形式主义治疗增加泄漏的光与辐射传输通过cloudly,多孔介质。从改变紫外辐射场的渗透对化学的影响,占也增加了反应速率的两体过程中的过密团块,检查。我们提出了一个参数的研究,在整个流出的化学结块和孔隙度的影响。团块内较高的密度和增加的紫外线辐射场穿透对化学性质具有重要影响,因为它们都改变了化学途径。在内部区域增加的紫外线辐射量导致母体物种的光解离,释放出原本缺乏的元素。我们发现,所有物种的内部区域的丰度增加,预计不会出现假设TE化学,如HCN在O-丰富的流出,H $_2$ O在C-丰富的流出,和NH $_3$在两者。流出的团块有一个大的overdensity,是非常多孔的星际紫外辐射场产生的丰度相比,观察到的O-和C-丰富的流出的大多数意想不到的物种调查。然而,在富C外流中H $_2$ O和NH $_3$在O-和C-富外流中的内风丰度被低估。
2018-03-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
The 12CO/13CO ratio in AGB stars of different chemical type-Connection to the 12C/13C ratio and the evolution along the AGB
本文的目的是通过星周12 CO/13 CO比值来研究12 C/13 C比值沿AGB的演化。这是第一次将包括大量M型和S型恒星的样本与同等大小的碳星样本一起进行分析,从而有可能调查不同类型之间的趋势并确定演化效应。星周12 CO/13 CO丰度比是通过对单碟射电谱线观测的详细辐射转移分析估算的。首先,12 CO的辐射转移求解,假设丰度(取决于恒星的化学类型),给出气体的物理参数,即质量损失率,气体膨胀速度,和气体温度分布。然后,13 CO辐射转移求解使用的12 CO模型的结果,给出了13 CO丰度。最后计算了12 CO/13 CO丰度比。星周12 CO/13 CO丰度比在三种光谱类型之间是不同的。这与恒星演化模型中假设光谱类型构成演化序列的预期是一致的;然而,这是第一次在观测上显示出涵盖所有三种光谱类型的相对较大的样本。内侧拱星包层中M型星、S型星和碳星的13 CO丰度中值分别为1.6x10^-5、2.3x10^-5和3.0x10^-5,对应的12 CO/13 CO丰度比分别为13、26和34。有趣的是,碳星的丰度比分布远大于M型和S型恒星,即使排除J型碳星,也符合AGB演化的预期。我们发现同位素比和质量损失率之间没有相关性,如果两者都随着恒星的演化而增加,这是可以预期的。
2014-05-25 astro-ph.SR
Water content and wind acceleration in the envelope around the oxygen-rich AGB star IK Tau as seen by Herschel/HIFI
在它们的渐近巨星分支期间,演化中的低质量恒星通过强烈的恒星风失去了很大一部分质量,使星际介质中充满了核合成的产物。我们使用Herschel上的高分辨率HIFI光谱仪观测了附近的富氧渐近巨星分支恒星IK Tau。本文报道了H_2^{16}O和稀有同位素H_2^{17}O、H_2^{18}O的首次探测。我们推断出总水含量(相对于分子氢)为6.6x10^{-5},邻位与对位之比为3:1。这些结果与H_2O在光球温度下的化学平衡形成相一致,而不需要脉动诱导的非平衡化学、冰体蒸发或颗粒表面反应。还探测到12 CO、13 CO、28 SiO、29 SiO、30 SiO、HCN和SO的高激发线。从观察到的线宽,在内部风区的加速区域的特点,我们表明,风的加速度比迄今预期的要慢。
2010-07-07 astro-ph.SR
Circumstellar molecular composition of the oxygen-rich AGB star IK~Tau: II. In-depth non-LTE chemical abundance analysis
K.U.Leuven(荷语鲁汶大学);University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学);Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics(哈佛-史密森天体物理中心);Universität zu Köln(科隆大学);Max-Planck Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);MPI für Gravitationsphysik(引力物理学马普研究所);Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室)
本研究通过non-LTE辐射转移分析探究富氧AGB星IK~Tau的11种星周分子丰度,发现风加速度慢于经典预测、部分分子耗竭或参与尘埃形成等结果,为恒星演化与星周化学研究提供新约束。
2010-04-12 astro-ph.SR
An ALMA view of CS and SiS around oxygen-rich AGB stars
我们的目标是确定分子的SiS和CS的富氧渐近巨星分支恒星的拱星信封的分布,以及这些分布如何不同的恒星之间,以不同的速度失去质量。在这项研究中,我们分析了ALMA观测的SiS和CS发射线的三个富氧银河AGB星:IK Tau,具有中等高的质量损失率的$5\times10^{-6}$ M $_\odot$年$^{-1}$,和W Hya和R Dor与低质量损失率的$\sim1\times10^{-7}$ M $_\odot$年$^{-1}$。这些分子通常在碳星中更丰富,但ALMA的高灵敏度使我们能够在低质量损失率的AGB星中检测到它们的微弱发射。ALMA的高空间分辨率也使我们能够精确地确定这些分子在拱星包层中的空间分布。我们运行辐射传输模型来计算每颗恒星的分子丰度和丰度分布。我们发现,相对于H $_2$,R Dor的$\sim10^{-8}$、W Hya的$\sim10^{-7}$和IK Tau的$\sim3\times10^{-6}$的峰值SiS丰度的分布。我们发现较低的峰值CS丰度$\sim7\times10^{-9}$的R Dor,$\sim7\times10^{-8}$的W Hya和$\sim4\times10^{-7}$的IK Tau,与一些分层的丰度分布。对于IK Tau,我们还计算了检测到的同位素体的丰度:C $^{34}$ S、$^{29}$ SiS、$^{30}$ SiS…
2019-01-01 astro-ph.SR
Sulphur-bearing molecules in AGB stars II: Abundances and distributions of CS and SiS
我们调查了20个不同化学类型的AGB星使用APEX望远镜,并结合这与IRAM 30米和APEX调查CS和SiS的排放对30多个S型星。对于这些恒星的检测,我们进行了辐射传输建模,以确定丰度和丰度分布。我们检测CS对所有的调查碳星,一些S型星,和最高的质量损失率富氧星($> 5\times 10^{-6}$ Msol yr $^{-1}$)。在所有化学类型中,在质量损失率最高的来源处检测到SiS($> 8\times 10^{-7}$ Msol yr $^{-1}$)。我们发现碳星的CS峰丰度从~ $ 4\times 10^{-7}$到~ $2\times 10^{-5}$,富氧星的CS峰丰度从~ $ 3\times 10^{-8}$到~ $1\times 10^{-7}$,S型星的CS峰丰度从~ $ 1\times 10^{-7}$到~ $8\times 10^{-6}$。发现碳星的SiS峰值丰度从~ $ 9\times 10^{-6}$到~ $ 2\times 10^{-5}$,富氧星的SiS峰值丰度从~ $ 5\times 10^{-7}$到~ $ 2\times 10^{-6}$,S型星的SiS峰值丰度从~ $ 2\times 10^{-7}$到~ $ 2\times 10^{-6}$。我们推导出Si $^{32}$ S/Si $^{34}$ S = 11.4的Al,唯一的恒…
2018-08-01 astro-ph.SR
Radial variations in nitrogen, carbon, and hydrogen fractionation in the PDS 70 planet-hosting disk
本研究利用 ALMA 高分辨率观测绘制 PDS 70 行星宿主盘中 HCN 的氮、碳、氢同位素比值径向剖面,揭示不同尺度上由 N2 光解离等过程主导的分馏差异。
2025-04-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Atomium: A high-resolution view on the highly asymmetric wind of the AGB star Pi1 Gruis. I. First detection of a new companion and its effect on the inner wind
已知冷演化恒星的星云拱星环境在不同长度尺度上具有丰富的气体结构形态复杂性。这些密度结构的很大一部分被认为是由恒星风与近伴星的相互作用造成的。S-型渐近巨分支星Pi 1 Gruis有一颗已知的伴星,其距离约为440天文单位,并被认为有第二颗更近(<10天文单位)的伴星,是由阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列作为ATOMIUM大型计划的一部分观测到的。在这项工作中,最明亮的CO,SiO和HCN分子线跃迁进行了分析。连续谱图显示了两个极大值,相隔0.04“(6 au)。CO数据明确地揭示了Pi 1 Gru的星周环境具有倾斜的,径向流出的赤道密度增强。它包含一个与视线成38+/-3度角的螺旋结构。内风中HCN的辐射呈现出顺时针螺旋,旋臂的动力学交叉时间与距离渐近巨星分支星0.04“处的伴星一致,这与次级连续谱峰的位置一致。内部风动力学意味着一个大的加速度区域,符合β定律的~6次方。CO排放表明,螺旋在5“内近似为阿基米德,超过5”,这种趋势随着螺旋臂的连续变得不那么周期性而破裂。尺度小于0.5“的SiO辐射显示出气体旋转的特征,这被认为符合风伴相互作用区气体的预期行为。对SiO脉泽发射的研究揭示了可能是从AGB星表面加速到伴星的气体流。利用这些动力学,我们已经初步得出了一个上限的同伴质量为~1.1 Msol。
2020-10-12 astro-ph.SR
Charting Circumstellar Chemistry of Carbon-rich AGB Stars: I. ALMA 3 mm spectral surveys
本研究利用ALMA Band 3对三颗碳星进行无偏谱线巡天,发现其星周化学在分子发射区位置和丰度上与原型星IRC+10216高度相似,证明针对IRC+10216的化学模型可广泛适用于富碳AGB包层。
2023-12-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Herschel/HIFI observations of O-rich AGB stars : molecular inventory
本文介绍了赫歇尔空间天文台的HIFISTARS保证时间密钥计划中的富氧渐近巨星分支(AGB)星的外差光谱。该计划的目的是研究动力学结构,质量损失的驱动机制,以及从AGB星流出的化学成分和初始质量的函数。我们利用HIFI仪器对9颗AGB星进行了观测,主要观测了H_2O和高转动CO谱线,研究了谱线光度、谱线比与质量损失率、谱线宽度与激发能的相关性。总共有九种不同的分子,以及它们的一些同位素已被确定,涵盖了广泛的激发温度。在邻位和对位H2O分子中都检测到脉泽发射。正、仲H_2O的基态谱线、CO和NH_3的高J谱线的线亮度与质量损失率有明显的相关性。H2O和NH3相对于CO的线比J=6-5与质量损失率相关,而高CO线与6-5的比率与之无关。在大多数情况下,从观测到的相对靠近恒星光球层形成的高激发跃迁的线宽导出的膨胀速度低于较低激发跃迁的线宽,形成得更远,指向加速流出。在某些物体中,探测加速区的振动激发的H2O和SiO表明风已经在包络的最里面部分达到了它的终极速度,即,加速很快。有趣的是,对于R Dor,我们发现在物质已经从恒星逃逸的区域中流出减速的迹象。
2011-11-22 astro-ph.SR
Observations of nitrogen isotope fractionation in deeply embedded protostars
类地行星、彗星和陨石与太阳和木星相比,15 N含量显著富集。虽然太阳和木星的氮同位素比率被认为代表了原太阳星云的组成,但一个尚未确定的过程导致了固体中的15 N富集。已经提出了几种机制来解释这些变化,包括化学分馏。然而,限制分馏模型的观测结果很少。虽然有证据表明星前核中的15 N富集,但尚不清楚该特征如何演变成原恒星阶段。我们的目标是测量附近三颗嵌入式中低质量原恒星周围的14 N/15 N比值。HCN和HNC的同位素体用于探测14 N/15 N比率。用APEX望远镜观测到H13 CN、HC 15 N、HN 13 C和H15 NC跃迁。假设标准12 C/13 C比率,从积分强度导出14 N/15 N比率。利用辐射转移模型和超精细结构拟合验证了光学薄发射的假设。两个来源,IRAS 16293 A和R CrA IRS 7 B,显示15 N-富集的因素约1.5-2.5在HCN和HNC相对于太阳的组成。对于第三个来源,OMC-3 MMS 6,不能排除太阳成分。此外,有迹象表明,随着外壳温度的增加,14 N/15 N比值有增加的趋势。在两个0类源中发现的HCN和HNC中15 N丰度的增加(14 N/15 N为160-290)以及14 N/15 N比值随温度变化的趋势与化学分馏情景一致,但来自额外示踪剂的14 N/15 N比值对于检验模型是不可或缺的。空间分辨观测需要区分化学分馏和同位素选择性光…
2014-08-01 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
A $λ$ 3 mm line survey towards the circumstellar envelope of the carbon-rich AGB star IRC+10216 (CW Leo)
本研究对富碳AGB星IRC+10216开展λ 3毫米无偏谱线巡测,新发现1条分子发射线,推导了19种分子的物理参数与同位素比值,汇总了该天体已探测的106种物种的柱密度数据。
2024-01-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Molecular line emission from a protoplanetary disk irradiated externally by a nearby massive star
恒星的形成通常发生在星团内部或附近。附近大质量恒星的辐射可以使年轻恒星周围的原行星盘光蒸发,这就提出了关于在这些环境中形成行星形成能力的问题。我们研究了低质量T Tauri星周围的原行星盘的二维物理和化学结构,该星被附近的大质量O-型星照射,以确定原行星盘中分子的存活性和可观测性。与孤立的星盘系统相比,气体温度的范围从几个因素(在磁盘中平面)到大约两个数量级(在磁盘表面)更高的照射磁盘。虽然在外盘的紫外线通量,特别是,是几个数量级更高,磁盘的表面密度是足够的磁盘中平面的有效屏蔽,使磁盘仍然主要是分子的性质。我们还发现,非挥发性分子,如HCN和H2O,能够冻结到磁盘中平面的尘埃颗粒上,从而形成冰冷的星子,例如,彗星,也可能在probands。我们已经计算了分子线发射从磁盘假设LTE和确定,原子碳,CO(和同位素,13 CO和C18 O),HCO+,CN和HCN的多个跃迁可以观察到ALMA,允许表征的气体柱密度,温度,和光学深度的probrids在猎户座的距离(~400 pc)。
2013-03-20 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical composition of the circumstellar disk around AB Aurigae
目标。我们的目标是确定围绕御夫座AB(以下简称AB Aur)的拱星盘的分子组成。AB Aur是Herbig Ae恒星的原型,了解它的盘化学对于了解温暖盘中气体的化学演化至关重要。方法.我们使用IRAM 30米望远镜对AB Aur中的分子线进行了灵敏的搜索,这是IRAM大型计划ASAI(类太阳恒星形成区域的化学调查)的一部分。这些数据与使用IRAM Plateau de Bure干涉仪(PdBI)的HCO+ 1-0和C17 O 1-0线的干涉观测相补充。单碟和干涉数据被用来约束化学模型。结果在整个调查过程中,检测到几条CO及其同位素,HCO+,H2 CO,HCN,CN和CS。此外,我们检测到SO 54-33和56-45线,证实了先前的初步检测。与其他的金牛座T和赫比格Ae盘相比,AB Aur具有低的HCN 3-2/HCO+ 3-2和CN 2-1/HCN 3-2线强度比,类似于其他的过渡盘。AB Aur是迄今为止在SO中发现的唯一原行星盘。结论.我们使用化学模型和辐射转移3D代码对谱线轮廓进行建模。我们的模型假设一个处于流体静力平衡的张开盘。最好的协议与观测获得的磁盘质量为0.01 Msun,Rin=110 AU,Rout=550 AU,表面密度径向指数为1.5和倾角为27度。对于大多数线,强度和线轮廓在因子2内再现。考虑到我们模型的简单性,忽略了磁盘内的任何结构,这种协议是合理的。然…
2015-05-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dust formation in the oxygen-rich AGB star IK Tau
我们模拟合成的分子和尘埃的内风的富氧米拉型恒星IK头,通过考虑周期性的冲击引起的恒星脉动的气体的影响,并通过以下的非平衡化学的冲击气体层之间的1和10 Rstar。我们考虑了一套完整的分子和尘埃团,并结合成核阶段的尘埃形成与这些集群的凝聚成尘埃颗粒。我们推导出的分子丰度和尘埃的性质进行比较,最近的观测数据。化学反应用化学动力学网络描述,缩合机理用布朗形式主义描述。的冲击驱动一个活跃的非平衡化学在IK头的尘埃形成区的碰撞破坏的CO在冲击后的气体触发形成的含碳物种,如HCN和CS。大多数模拟的分子丰度同意以及来自赫歇尔数据的最新值。氧化铝簇在2 Rstar内产生,并导致氧化铝颗粒靠近恒星表面。硅酸盐的团簇在较大半径(r > 3Rstar)处形成,其中它们的成核由HSiO和H2SiO的形成触发。它们有效地浓缩并达到其最终的粒度分布在~ 6和8 R星之间,其中主要的中等尺寸颗粒群在~ 0.02微米处达到峰值。这两个尘埃壳配置同意最近的干涉观测。导出的IK Tau的尘埃-气体质量比在1- 6x 10 ^-3之间,与富氧的Mira型恒星的观测值一致。我们的研究结果证实了周期性冲击的重要性,在化学上塑造的内部风的AGB星,并提供气体条件,有利于有效的合成分子和尘埃的非平衡过程。
2015-10-16 astro-ph.SR
The complex environment of the bright carbon star TX Psc as probed by spectro-astrometry
背景:渐近巨星分支(AGB)上的恒星显示出不均匀大气和星周包络的广泛证据。这些已经通过各种方法在各种角度尺度上进行了研究。本文用光谱天体测量技术研究了碳星TX Psc的包层。目的:我们探索这种方法的潜力,用于检测AGB星周围的不对称性。方法:我们在2010年和2013年获得了4.6 $μ$ m附近的几条CO $Δ$ v=1线和3 $μ$ m附近的HCN线的CRIRES观测结果。然后在这些天体上寻找光谱-天体测量特征。为了解释结果,我们使用了简单的模拟观测。结果:有几条线显示出明显的光心移位,并明显依赖于位置角。在所有情况下,波浪形签名被发现,其中正和负的位移(在PA 0度)与蓝色和较弱的红色成分的线。这种位移可以用恒星以南70质量到210质量的明亮斑点来模拟,其通量为光球通量的几个百分比。我们估计的滴温度的下限为1000 K。这个斑点可能与AGB星或红超巨星的质量喷射有关。我们还考虑了一个同伴对象的情况。结论:虽然有明确的光谱天文学证据表明TX Psc附近有一个相当突出的结构,但它似乎与其他不对称的证据无关,因此无法给出明确的解释。因此,我们的数据强调了这颗恒星环境的非常复杂的结构,但需要进一步的观测,将角标度采样到几百毫角秒,才能获得更清晰的图像。
2015-10-09 astro-ph.SR
ATOMIUM: Molecular inventory of 17 oxygen-rich evolved stars observed with ALMA
ATOMIUM项目利用ALMA以均匀条件观测17颗富氧演化恒星,系统建立分子清单并分析恒星参数与分子含量的关系,发现多种分子和跃迁的首次探测。
2023-12-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Herschel/HIFI observations of red supergiants and yellow hypergiants: I. Molecular inventory
红超巨星(RSG)和黄超巨星(YHG)被认为是AGB和早期后AGB阶段的高质量恒星。我们通过大质量恒星在中间和温暖气体层的包层性质,研究了大质量恒星在主序星后演化过程中的质量损失。这些区域是气体加速发生的地方,可以看到最近的质量损失事件。我们使用赫歇尔空间天文台上的HIFI仪器观测了两个RSG(NML Cyg和参宿四)和两个YHG(IRC+10420和AFGL 2343)恒星样本中CO,水及其同位素的亚毫米和FIR跃迁。我们提出了一个库存的检测线,并分析其光谱剖面所揭示的信息。在早期研究中提出的结果的基础上,我们在IRC+10420中模拟CO和13 CO排放,并将其与一组从mm到FIR的线进行比较。红超巨星比YHG有更强的高激发线,这表明它们拥有致密和热的内壳层,有助于这些转变。因此,这些高J线在RSG起源于加速层,尚未达到拱星终极速度,并具有较窄的配置文件比他们的平顶低J同行。YHG往往缺乏这种内部成分,这与从较长波长的研究中得出的分离的中空信封的图片一致。仅在两个来源(NML Cyg,IRC+10420)中检测到NH3,这两个来源也被观察到是所研究样品中最强的水线发射体。相比之下,OH在所有来源中均被检测到,并且似乎与水线强度无关。我们表明,IRC+10420模型仅来自毫米低J CO跃迁是能够再现高J转变时,在内壳层的温度简单地降低了约30%。
2012-08-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemistry in the High expansion-velocity C-rich evolved star AFGL2233. Isotopic ratios, peculiarities and evolutionary status
Instituto de Física Fundamental (IFF-CSIC)(基础物理研究所);Observatorio Astronómico Nacional (IGN)(国家天文台);Institut de Radioastronomie Millimetrique(毫米波射电天文学研究所)
研究AFGL2233的化学组成和同位素比值,揭示其高膨胀速度和复杂演化历史,可能涉及核合成和双星相互作用。
2026-02-11 astro-ph.SR
Eta Carinae & the Homunculus: Far Infrared, Sub-millimeter Spectral Lines
演化的巨型双星船底座伊塔星经历了喷发的质量损失事件,形成了复杂的双极侏儒星云,其中包含数十个太阳质量的异常富氮气体和尘埃。尽管预期气体中存在重要的分子成分,但由于远红外和强热连续区的有限获取,探测在观测上受到挑战。与赫歇尔空间天文台一起对原子和旋转分子跃迁进行了光谱调查,揭示了源自喷出物的宽发射线的丰富光谱。选定的PACS线的速度配置文件相关以及与已知的子结构:H I在中央核心; NH和弱[C II]内的侏儒;和[N II]的排放在快速移动的结构外的侏儒。我们已经鉴定了来自[O I]、H I和18个单独的轻C-和O-承载分子(包括CO、CH、CH+和OH)以及一组广泛的N-承载分子(NH、NH+、N2 H+、NH 2、NH3、HCN、HNC、CN和N2 H+)的跃迁。其中一半是新发现的,对于任何早期类型的大质量恒星环境来说都是前所未有的。从五种分子及其同位素体中估计出一个非常低的[12 C/13 C] LE 4比值。我们证明,由于强连续的非LTE效应是显着的。在碳和氧耗尽的区域,氮的增强与线的形成是一致的,反映了爆发的恒星的演化状态,有效地运输的hoc处理的材料到外层。这些结果为进一步观测和理论研究大质量恒星演化最后阶段周围极端物理和化学条件下的分子化学提供了许多机会。
2020-10-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Charting circumstellar chemistry of carbon-rich asymptotic giant branch stars. II. Abundances and spatial distributions of CS
Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);Uppsala University(乌普萨拉大学);Joint ALMA Observatory(ALMA联合天文台);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Leiden University(莱顿大学);Monash University(蒙纳士大学);KU Leuven(荷语鲁汶大学);Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学);NASA Goddard Space Flight Center(NASA戈达德太空飞行中心);Gemini Observatory(双子座天文台)
本研究通过分析五颗碳星的星周化学,确定CS的丰度和空间分布,改进了碳星星周化学模型,并验证了IRC+10216作为典型碳星的代表性。
2025-05-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
The wind of W Hya as seen by Herschel - I. The CO envelope
渐近巨星分支(AGB)恒星通过恒星风失去它们的包络,其驱动机制还不清楚。流出物的组成和热力学和动力学结构的特征提供了理解AGB演化所必需的约束条件,包括质量损失率和同位素比。我们模拟了CO排放的风的低质量损失率富氧AGB星W Hya使用的HIFI,PACS和SPIRE仪器机载赫歇尔空间天文台和地面望远镜获得的数据。使用$^{12}$ CO和$^{13}$ CO线来约束来自分辨的HIFI线的本征$^{12}$ C/ $^{13}$ C比率。外流加速到大约5.5 km/s是相当缓慢的,可以用指数为5的β型速度定律来表示。超过这一点,加速到终极速度7 km/s会更快。利用J=10-9、9-8和6-5的跃迁,我们发现W Hya的本征$^{12}$ C/ $^{13}$ C比为$18\pm10$,其中误差棒主要是由于$^{12}$ CO丰度和4.6 $μ$ m附近恒星通量的不确定性。为了匹配低激发CO谱线,这些分子需要在大约500个恒星半径处进行光解离。在70 $μ$ m处由PACS图像测量的径向尘埃发射强度分布显示出比我们的模型预测的超过20弧秒更强的发射。风的初始缓慢加速意味着在包络线的下部中的低效的风驱动。风中动量的最后注入可能是由于尘埃物质的后期凝结而导致不透明度增加的结果。推导出的W Hya的固有同位素比与第一次挖掘所设定的值一致,并表明初始质量为2 M $_\odot$或更高。然…
2014-03-12 astro-ph.SR
Locating dust and molecules in the inner circumstellar environment of R~Sculptoris with MATISSE
AGB星是银河系中产生尘埃的主要来源之一。然而,目前还不清楚这个过程是什么样子的,以及尘埃在星周环境中的何处凝结。通过描述尘埃和分子在AGB星封闭环境中的位置,我们的目标是更好地了解尘埃形成过程的历史。我们用VLTI-MATISSE仪器在L-和N-波段观测了碳星RScl。VLTI观测的高角分辨率,结合大的UV平面覆盖范围,使我们能够使用图像重建方法。为了限制尘埃和分子的位置,我们使用了两种不同的方法:MIRA图像重建和1D代码RHAPSODY。我们发现了C2 H2和HCN分子在1至3.4 Rstar之间的证据,这比尘埃的位置(3.8至17.0 Rstar之间)更接近恒星。我们还估算了质量损失率为1.2 ± 0.4 × 10 - 6 Msun/年。与此同时,我们证实了先前发表的薄尘壳的特性,由无定形碳(amC)和碳化硅(SiC)组成。然而,没有明确的SiC功能已被发现在MATISSE VIBRARY。这可能是由分子吸收引起的,分子吸收可以影响11.3微米处的SiC带的形状。分子壳层的出现与动力学大气模型的预测吻合得很好。这是我们第一次在AGB星的环境中共同定位尘埃和分子。我们确认分子比尘埃更靠近恒星。MIRA图像揭示了在4.0 Rstar以上的模糊发射区域中存在的clusified环境。此外,在现有的动态范围和角分辨率下,我们没有探测到伴星的存在。结合MATISSE和SAM-VISI…
2022-08-23 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
MALT90 molecular content on high-mass IR-dark clumps
大质量恒星在大质量核心内成群或成团形成,这些大质量核心是致密的分子团,大小为1 pc,质量为200 Msun,是研究大质量恒星形成的重要实验室,以研究初始条件。我们研究高质量团块的物理和化学性质,以便更好地了解早期演化阶段,并找到显示恒星形成迹象的目标。我们从ATLASGAL调查中选择了在8/24 $μ$ m波长下被鉴定为暗的高质量团块,并使用MALT 90数据,该数据提供了一个分子线集,以研究早期进化阶段的物理和化学条件。11个源具有显著的SiO检测(超过3 $σ$),这通常指示流出活动。在HCO $^+$和/或HNC系中发现了13个具有蓝色轮廓的源,估计团块质量下降率在0.2E+3 Msunyr $^{-1}$ $-$ 1.8E-2 Msunyr $^{-1}$的范围内。所有源的激发温度均小于24 K。HPDMATHABMR CO $^{+}$和$^{13}$ C的光学细线的柱密度分别在0.4-8.8(E+12)cm $^{-2}$和0.9-11.9(E+12)cm $^{-2}$的范围内,而HCO $^{+}$和HNC线的柱密度在0.1-7.5(E+14)cm $^{-2}$的范围内。N-$_{2}$-H-$^{+}$的柱密度范围为4.4-275.7(E+12)cm $^{-2}$,与冷密集区的预期一致。N $_{2}$ H $^{+}$的大线宽可能指示湍流,HCO $^{+…
2018-10-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
High-angular-resolution ALMA imaging of the inhomogeneous dynamical atmosphere of the asymptotic giant branch star W Hya
Uppsala University(乌普萨拉大学)
利用ALMA高角分辨率成像揭示W Hya大气中不均匀的动力学和化学特性,发现分子分布与尘埃云重合,支持尘埃成核过程。
2025-12-02 astro-ph.SR
An SMA Survey of Chemistry in Disks around Herbig AeBe Stars
本研究利用 SMA 对五颗 Herbig AeBe 星周盘进行毫米波连续谱和分子谱线巡天,发现其 CO 同位素体通量比接近 1 且冷化学分子探测率较低,揭示了此类盘具有较暖温度及较小的冷化学区域。
2023-03-03 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Charting circumstellar chemistry of carbon-rich asymptotic giant branch stars. III. SiO and SiS abundances
Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);Joint ALMA Observatory(ALMA联合 observatory);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Leiden University(莱顿大学);Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学)
本文通过高分辨率ALMA观测和非本地热力学平衡模型,研究了五颗碳星中SiO和SiS的丰度分布,发现其丰度显著高于IRC+10216,且化学模型对SiO预测良好但对SiS的e-folding半径高估。
2026-05-14 astro-ph.GA astro-ph.SR