Complex Organic Molecules tracing shocks along the outflow cavity in the high-mass protostar IRAS20126+4104
我们报告亚角秒观测复杂的有机分子(COM)在高质量的原恒星IRAS 20126 +4104与高原德布雷干涉仪在其最扩展的配置。除了简单分子SO、HNCO和H2- 13 CO外,我们还检测到CH 3CN、CH 3OH、HCOOH、HCOOCH 3、CH 3 OCH 3、CH 3CH 2CN、CH 3COCH 3、NH 2CN和(CH 2 OH)2的发射。SO和HNCO呈现与追踪流出腔壁一致的X形形态。大多数的COMs在原恒星的假定位置有峰值发射,但也显示出向南(东)的延伸,与原恒星约800-1000 au处喷流的H2结相吻合。这在H2- 13 CO和CH 3 OCH 3的情况下尤其明显。我们拟合的光谱在代表性的位置的光盘和流出,并发现,大多数COM的丰度是可比的在这两个位置,这表明COM的增强,在冲击作为一个结果的通道的流出。通过耦合一个参数冲击模型的一个大的气体颗粒化学网络,包括COM,我们发现,所观察到的COM应该在气相中生存约2000年,相当于从水脉泽在流出位置的冲击寿命估计。总的来说,我们的数据表明,在IRAS 20126 +4104中的COM可能不仅来自磁盘,而且还来自与外流相关的致密和热区域。
2017-01-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Complex organic molecules in low-mass protostars on Solar System scales -- II. Nitrogen-bearing species
行星的化学成分由恒星形成早期阶段的物理和化学过程决定。目的是用ALMA在毫米波长下研究两个0类原恒星(B1-c和S68 N)的含氮复杂有机分子。接下来,将检测到的含N物质的结果与相同和其他来源的含O物质的结果进行比较。以$\sim$ 0.5”分辨率研究波段6($\sim$ 1 mm)和波段5($\sim$ 2 mm)的ALMA观测,并以$\sim$ 2.5”波束中的波段3($\sim$ 3 mm)数据进行补充。NH 2CHO、C2 H5 CN、HNCO、HN 13 CO、DNCO、CH 3CN、CH 2DCN和CHD 2CN被鉴定为所调查的来源。这两种来源相对于CH 3OH和HNCO的丰度相似,柱密度通常比含O物质低一个数量级。最大的变化,一个数量级,被认为是NH 2CHO丰度比相对于HNCO和CH 3OH和不相关的原恒星光度。此外,在不确定性内,含N物质与含O物质具有相似的激发温度($\sim$ 100 $\sim$ 300 K)。大多数HNCO丰度的相似性,包括CH 2DCN和CHD 2CN,暗示了一个共同的化学历史,特别是在恒星形成之前寒冷地区的高D/H比。然而,丰度的一些变化可能反映了化学对当地条件的敏感性,如温度(例如NH 2CHO),而其他变化可能是由于分子的发射区域差异与其在冰中的不同结合能有关。这里讨论的两个来源增加了对太阳系尺度进行如此详细化学分析的少数来源。未来…
2021-04-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Carbon Chains and Methanol toward Embedded Protostars
大的星际有机分子是前生物分子的潜在前体。因此,它们的形成途径和彼此之间以及与更简单分子之间的化学关系引起了极大的兴趣。在本文中,我们解决了两类大的有机分子,碳链和饱和的复杂的有机分子(COM),在恒星形成的早期阶段,通过观察C4 H和CH 3OH之间的关系。我们调查了这些分子与IRAM 30米望远镜对16个深埋低质量的原恒星从斯皮策c2 d冰调查。我们发现,CH 3OH和C4 H是正相关的,这表明这两类分子可以共存的嵌入式原恒星阶段。C4 H/CH 3OH气体丰度比与CH 4/CH 3OH冰丰度比在同一视线内暂时相关。这种关系支持的情况下,碳链的形成在原恒星信封开始与甲烷冰解吸。
2016-02-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Complex Organic Molecules Towards Embedded Low-Mass Protostars
复杂的有机分子(COM)已被观察到对几个低质量的年轻恒星物体(LYSO)。迄今为止,小样本和异质样本排除了典型COM丰度的结论,以及来源之间丰度变化的起源。我们目前的观测对16个深嵌入(0/I类)低质量的原恒星使用IRAM 30米望远镜。我们检测CH $_2$ CO,CH $_3$ CHO,CH $_3$ OCH $_3$,CH $_3$ OCHO,CH $_3$ CN,HNCO,HC $_3$ N分别为67%、37%、13%、13%、44%、81%和75%。使用存活分析得出的中位柱密度范围为6.0x10 $^{10}$ cm $^{-2}$(CH $_3$ CN)和2.4x10 $^{12}$ cm $^{-2}$(CH $_3$ OCH $_3$),中位丰度范围为CH $_3$ OH的0.48%(CH $_3$ CN)和16%(HNCO)。每个分子的柱密度在整个样品中变化约一个数量级。CH $_3$ OH的丰度分布较窄,尤其是含氧物种。我们比较观察到的中位丰度与低质量原恒星的化学模型,并找到公平的协议,虽然一些建模工作仍然带来更高的CH $_3$ OH的丰度。相对于CH $_3$ OH在LYSO的中位数丰度也被发现是一般可比的热核,热corino,和大规模的年轻恒星物体中观察到的丰度。与彗星相比,我们的样品是可比的所有分子,除了HC $_3$ N和CH $_2$ CO,这可能成…
2017-05-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
CORINOS II. JWST-MIRI detection of warm molecular gas from an embedded, disk-bearing protostar
本研究利用JWST/MIRI观测低质量原恒星IRAS 15398-3359的暖CO和H₂O气体,分析其温度和空间分布,发现二者起源区域不同且分子发射来源仍存疑,为后续研究指明方向。
2024-09-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical Differentiation around Five Massive Protostars Revealed by ALMA -Carbon-Chain Species, Oxygen-/Nitrogen-Bearing Complex Organic Molecules-
本文利用ALMA观测五颗大质量原恒星,发现HC5N与含氮复杂有机分子共存于高温热核区,并通过化学模拟证明存在一种不同于暖碳链化学的新型热碳链化学。
2023-04-26 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
Organic chemistry in the H2-bearing, CO-rich interstellar ice layer at temperatures relevant to dense cloud interiors
本研究通过在4-15 K下用2 keV电子辐照CO:15N2:H2冰样品,发现富CO星际冰层中困住的H2分子在能量处理下能生成甲醛、乙烯酮等复杂有机分子,为ISM最冷区域的COMs形成提供了额外贡献。
2024-01-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Questioning the spatial origin of complex organic molecules in young protostars with the CALYPSO survey
复杂的有机分子(COM)已经在几个0级原恒星中被发现,但它们的起源还不清楚。超越个别对象的研究,我们希望调查的起源COM在年轻的原恒星的统计基础上。我们使用CALYPSO调查进行IRAM PdBI搜索COM在高角分辨率的样本中的26个太阳型原恒星,包括22个0类和4个I类对象。在12个来源中检测到甲醇,并在一个来源中暂时检测到甲醇,该来源占样本的一半。八个来源(30%)检测到至少三个COM。我们发现一个强大的化学分化,在多个系统与五个系统有一个组件与至少三个COM检测到,但其他组件没有COM排放。内部光度被认为是最影响COM化学成分的源参数的源,而COM发射的检测和盘状结构的检测之间没有明显的相关性。一个典型的热corino起源可以解释COM排放在四个来源,吸积激波起源在两个或可能三个来源,和流出的起源在三个来源。根据含氧分子、氰化物和含CHO分子的丰度,可以将具有COM探测的CALYPSO源分为三类。这些化学基团既不与COM的起源,也不与源的演化状态,如果我们采取的信封质量与内部光度的比值作为一个演化的示踪剂。我们发现分子之间的强相关性是一个先验的化学无关(例如甲醇和甲基氰),这意味着相关性的存在并不意味着化学联系。[删节]
2020-02-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Formation of S-bearing complex organic molecules in interstellar clouds via ice reactions with C2H2, HS, and atomic H
本研究针对星际硫丰度观测与预期不符的问题,通过10K下的实验室实验结合计算,证实SH自由基可启动含硫有机分子形成网络,明确了CH3CH2SH等产物及生成路径,为星际含硫分子研究提供依据。
2024-07-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Sulfur-Bearing Species Tracing the Disk/Envelope System in the Class I Protostellar Source Elias 29
我们用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵(ALMA)观测了一类原恒星源Elias 29。我们已经检测到CS,SO,$^{34}$ SO,SO $_2$,和SiO线的排放量在一个紧凑的组件集中在附近的原恒星和一个脊组件从原恒星分离4 \arcsec \($\sim 500$ au)。发现前一组分富含SO和SO $_2$,但缺乏CS。SO/CS丰度比在原恒星处高达$3^{+13}_{-2} \times 10^2$,甚至高于L1157 B1流出激波区的丰度比。然而,有机分子(HCOOCH $_3$、CH $_3$ OCH $_3$、CCH和c-C $_3$ H $_2$)在Elias 29中缺乏。我们属性的有机分子和丰富的SO和SO $_2$的源或相对较高的尘埃温度(\protect \raisebox{-0.7ex}{$\:\stackrel{\textstyle >}{\sim}\:$} 20 K)在埃利亚斯29的母云的演化性质的不足。SO和SO $_2$的辐射跟踪围绕原恒星的旋转。为了简单起见,假设一个高度倾斜的配置($i \geq 65$ \degr ; 0 \degr \为正面配置)和开普勒运动,原恒星质量估计为(0.8 -- 1.0)\Msun。$^{34}$ SO和SO $_2$的发射光谱是不对称的,蓝移的分量比红移的分量弱。虽然这可能是由于不对称的分子分布,其他的可能性也进行…
2019-06-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Decrease of the organic deuteration during the evolution of Sun-like protostars: the case of SVS13-A
我们目前的结果,甲醛和甲醇氘测量对I类低质量原恒星SVS 13-A,在IRAM 30米ASAI(天体化学调查在IRAM)项目的框架。在276 K下,我们探测到了甲醛、甲醇及其氘代产物(HDCO、D2CO、CHD 2 OH、CH 3 OD)的发射谱线。甲醛分析表明,Tkin = 15 ~ 30 K,n(H2)>= 10^6 cm^-3,大小约为1200天文单位,这表明它起源于原恒星包层。对于甲醇,我们发现了两种成分:(i)来自热科里诺(半径约为35天文单位)的高温(Tkin = 80 K)且密度很大(> 10^8 cm^-3})的气体;(ii)温度较低(Tkin <= 70 K)且范围更广(半径约为350天文单位)的区域。HDCO的氘分馏为9 × 10^-2,D2CO为4 × 10^-3,CH 2DOH为2 - 7 × 10^-3,比0级源的测量值低两个数量级。我们还推导出流出物中的甲醛氘代:4 × 10^-3,与L1157-B1原恒星激波中的结果一致。最后,我们估计[CH 2DOH]/[CH 3 OD]约为2。I类源SVS 13-A相对于0类源的氘化减少可以用气相过程来解释。另一种可能是,较低的氘可能是原恒星演化过程中氘含量较低的外壳逐渐坍塌的结果。目前的测量填补了有机物氘化测量背景下星前核和原行星盘之间的空白。
2017-01-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Organic chemistry in the first phases of Solar-type protostars
像我们这样的行星系统是经过一个漫长的过程形成的,在这个过程中,物质从弥漫的云层凝聚成恒星、行星、小行星、彗星和残余尘埃,在不到几百万年的时间里经历了物理和化学状态的巨大变化。几项研究表明,太阳型行星系统形成初期的化学成分是追踪系统本身历史的有力诊断工具。在迄今为止在ISM中检测到的大约270种分子中,所谓的星际复杂有机分子(iCOMs)特别令人感兴趣,因为它们具有进化诊断能力,并且可能是生物分子的潜在前体,而生物分子是地球生命的基础。本章重点讨论太阳系行星系统早期阶段有机分子的演化,以星前、0/I类和原行星盘阶段为代表,并将它们与目前在太阳系彗星中观察到的情况进行比较。我们的双重目标是回顾太阳型恒星形成过程中的有机化学基础,此外,还可能对我们自己的行星系统的早期历史提供限制。
2022-12-20 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Constraining the abundances of complex organics in the inner regions of solar-type protostars
相对于甲醇,最丰富的COM,检测到对低质量的原恒星的复杂有机分子(COM)的高丰度,往往是低估的天体化学模型。这种差异可能来自单碟望远镜的大光束,包括研究的原恒星的几个组成部分,通常用于检测COM。为了解决这一问题,我们用Plateau de Bure干涉仪以2 arcsec的角分辨率对两颗低质量原恒星NGC 1333-IRAS 2A和-IRAS 4A进行了甲醇和几种COM的多线观测,导致对含O物质乙醇醛和乙醇以及含N物质乙基氰的第一次多线检测,IRAS 16293以外的原恒星。大量检测到的转换从COM(超过40甲醇转换,例如),使我们能够准确地推导出其发射源的大小和COM柱密度。相对于甲醇衍生到IRAS 2A和IRAS 4A的COM丰度略低,但不是实质性的,低于来自以前的单皿观察。COMs丰度比不随原恒星光度的变化而显著变化,超过5个数量级,这意味着低质量的热corino是相当化学丰富的高质量的热核心。天体化学模型仍然低估了关键COMs的丰度,如甲酸甲酯或二甲基醚,这表明我们对它们的形成的理解仍然不完整。
2015-02-23 astro-ph.SR
Exploring the Origins of Earth's Nitrogen: Astronomical Observations of Nitrogen-bearing Organics in Protostellar Environments
目前还不知道地球上氮的原始载体是分子冰还是耐火尘埃。为了研究这个问题,我们使用了赫歇尔对两个原恒星源的观测数据和结果:猎户座KL的高质量热核和低质量原恒星IRAS 16293 - 2422。对于Orion KL,我们对Crockett等人(2014)的分子清单的分析表明,HCN是迄今为止含有最多氮的有机分子,携带有机物中氮的$74_{-9}^{+5}\%$。根据这一证据,我们探索HCN对IRAS 16293 - 2422,我们认为这是一个太阳的模拟。对于IRAS 16293 - 2422,我们对HCN的Herschel谱进行了简化和分析,并将这些观测结果与IRAS 16293 - 2422原恒星包层的“跳跃”丰度模型进行了拟合。我们发现一个内信封HCN丰度$X_{\textrm{in}} = 5.9\pm0.7 \times 10^{-8}$和一个外信封HCN丰度$X_{\textrm{out}} = 1.3 \pm 0.1 \times 10^{-9}$。我们还发现HCN的升华温度为$T_{\textrm{jump}} = 71 \pm 3$~K;测量的$T_{\textrm{jump}}$使我们能够预测HCN结合能$E_{\textrm{B}}/k = 3840 \pm 140$~K。基于HCN/H2O比在这些原恒星的N/H2O比在彗星的比较,我们发现,HCN(和,通过扩展,其…
2018-09-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Importance of source structure on complex organics emission. I. Observations of CH$_3$OH from low-mass to high-mass protostars
复杂的有机分子(COMs)经常被观察到朝向嵌入的0类和I类原恒星。然而,并不是所有的0类和I类原恒星都表现出COMs发射。在这项工作中,甲醇(CH $_3$ OH)排放的变化进行了研究,以测试如果没有CH $_3$ OH排放可以链接到源属性。结合新的和档案观测与ALMA和文献来源,184个低质量和高质量的原恒星的样本进行了研究。热(T > 100 K)气态CH $_3$ OH质量,$M_{\rm CH_3OH}$,确定每个源主要使用光学薄同位素。平均而言,I类原恒星系统的温暖$M_{\rm CH_3OH}$($<10^{-10}$ M $_\odot$)似乎比年轻的0类源($\sim10^{-7}$ M $_\odot$)少。在我们的样品中的高质量源显示较高的温暖$M_{\rm CH_3OH}$高达$10^{-7}-10^{-3}$ M $_\odot$。考虑到源的总质量对$M_{\rm CH_3OH}$的影响,标准化的CH $_3$ OH质量被定义为$M_{\rm CH_3OH}/M_{\rm dust,0}$,其中$M_{\rm dust,0}$是固定半径内的冷+暖尘埃质量。排除上限,一个简单的幂律拟合归一化的温暖CH $_3$ OH质量的结果在$M_{\rm CH_3OH}/M_{\rm dust,0}\propto L_{\rm bol}^{0.70\pm0.05}$。这与…
2022-02-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Complex Organic Molecules in Protostars with ALMA Spectral Surveys (COMPASS) III. CH$_3$OH isotopic fractionation in the low-mass protostar BHR71-IRS1
Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, Université de Toulouse(天体物理学与行星学研究 institute,图卢兹大学);Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(尼尔斯·玻尔研究所,哥本哈根大学);Physikalisch-Meteorologisches Observatorium Davos und Weltstrahlungszentrum (PMOD/WRC)(达沃斯物理气象观测站和世界辐射中心(PMOD/WRC));Universität Bern(伯尔尼大学);Seoul National University(首尔国立大学);National Radio Astronomy Observatory(美国国家射电天文台);Institute of Astronomy, Department of Physics, National Tsinghua University(国立清华大学物理系天文研究所);Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国国家科学研究中心,IPAG);Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);RIKEN(理化学研究所)
本研究利用ALMA COMPASS巡天数据,在低质量原恒星BHR71-IRS1中探测多种甲醇同位素体,测量其柱密度与氘分馏,发现氘化程度随甲基中氘原子数增加而升高,为理解恒星形成区甲醇形成与演化提供关键观测约束。
2026-10-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Importance of source structure on complex organics emission II. Can disks explain lack of methanol emission from some low-mass protostars?
一些原恒星系统显示出很少或没有复杂有机物的毫米线发射。这可以解释为这些分子的丰度低,或者它们可以存在于系统中,但在气体中看不到。我们的目标是研究甲醇的后一种假设。我们将试图回答这个问题:是否存在一个磁盘和光学厚尘埃减少甲醇排放,即使甲醇是丰富的冰和气体?利用辐射转移程序RADMC-3D计算了一个单粒子模式和一个粒子加圆盘模式的甲醇辐射谱线,并与观测结果进行了比较。甲醇排放量的唯一的模型总是强于由至少一个因素2,只要磁盘半径大于30 au(为L=8 L $_{\odot}$)从磁盘加磁盘模型。在大多数情况下,这是由于较低的温度,因此,较少量的温暖的甲醇内的雪表面的冰加磁盘模型。强度下降超过一个数量级的模型,包括高毫米不透明的尘埃颗粒和磁盘半径至少50 au(L=8 L $_{\odot}$)由于连续减。线强度从仅甲醇排放量较低的原恒星模型过度生产的观测,即使有大的尘埃光学深度的影响。圆盘模型可以解释大部分的观测结果。然而,只有当尘埃光学厚度效应,特别是连续谱过减在光盘上变得有效时,它们才能再现高光度和低甲醇排放源的观测。因此,应该同时考虑尘埃盘和尘埃光学厚度的影响来解释观测结果。总之:没有甲醇排放并不意味着在气体或冰中没有甲醇分子。
2022-03-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical survey of Class I protostars with the IRAM-30m
I类原恒星是0类原恒星和II类原行星盘之间的桥梁。最近的研究表明,在小于100万年的星盘中,尘埃分布存在空隙和环,这表明行星形成可能已经开始于I类阶段。为了了解行星将继承什么样的化学性质,描述I类源的化学性质并研究化学复杂性如何从0类原恒星演变为原行星盘至关重要。目标是双重的:获得一个普查的分子复杂性在一个样本的四个I类原恒星,并比较它的化学成分的早期和后期阶段的太阳一样的恒星形成过程。我们对I类天体(L1489-IRS、B5-IRS 1、L1455-IRS 1和L1551-IRS 5)进行了IRAM-30 m观测。假设LTE或LVG,推导出检测到的物质的柱密度。我们检测到27种物质:C链、含N、含S、含Si物质、氘代分子和iCOM。观察到不同的光谱分布:所有来源的窄线,L1551-IRS 5的宽线,以及流出的线翼。窄的c-C3 H2发射来自包层。L1551-IRS 5中的iCOMs揭示了热可里诺化学的发生,其中CH 3OH和CH 3CN线来自致密和温暖的区域。最后,OCS和H2S似乎探测了L1455-IRS 1和L1551-IRS 5双星系统中的环双星盘。导出了分子包层和热科里诺中氘代反应的元素D/H值。此外,B5 IRS 1、L1455-IRS 1和L1551-IRS 5显示低激发甲醇谱线,表明来源于扩展结构,可接受紫外照射。iCOMs相对于CH 3OH的丰度比测量对L1551…
2021-11-15 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Molecule-dependent Abundance Behavior of Oxygen-bearing Complex Organics in High-Mass Star-Forming Regions: A Uniform 50-source Survey
Chongqing University(重庆大学);Shenzhen Technology University(深圳职业技术大学);Guangxi University(广西大学);Xi’an Jiaotong-Liverpool University(西交利物浦大学);Tsinghua University(清华大学);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universités(巴黎天文台、PSL研究大学、法国国家科学研究中心、索邦大学)
该研究对50个高质量恒星形成区域的四种含氧复杂有机分子进行统一调查,用均匀转动图方法分析,得出柱密度。发现分子丰度比相关性及行为存在差异,与此前观测比较并通过模型定性分析,为常见含氧化合物提供丰度比约束,表明其行为具分子依赖性。
2026-07-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
The census of complex organic molecules in the solar type protostar IRAS16293-2422
复杂有机分子(COMs)被认为是至关重要的分子,因为它们与有机化学有关,是地球生命的基础。更实际地说,它们是原则上难以在恶劣的星际环境中合成的分子,因此是对天体化学模型的关键测试。目前的模型假设几种COM是在微温的颗粒表面($\gtrsim$ 30-40 K)合成的,并在尘埃温度$\gtrsim$ 100 K时以气相释放。然而,最近在$\lesssim$ 20 K气体中检测到的COM表明,我们仍然需要重要的部分来完成COM形成的难题。我们在这里提出了一个完整的普查的氧和氮轴承COM,以前在不同的ISM地区,对太阳型原恒星IRAS 16293 -2422检测。普查是从毫米-亚毫米无偏光谱调查TIMASSS获得的。在搜索的29种化合物中,检测到6种化合物:乙腈、乙烯酮、乙醛、甲酰胺、二甲醚和甲酸甲酯。最后五个COM的多频分析提供了明确的证据,它们存在于IRAS 16293 -2422的冷($\lesssim$ 30 K)包络中,丰度为0.03-2 $\times 10^{-10}$。我们的数据不允许支持的假设,即COMs丰度增加,随着尘埃温度的增加,在寒冷的信封,如预期的,如果COMs主要形成在不冷不热的粮食表面。最后,当考虑其他ISM来源,我们发现一个强大的相关性超过五个数量级,甲酸甲酯和二甲醚和甲酸甲酯和甲酰胺丰度之间,这可能指向这两对物种之间的联系,在冷和暖气体。
2014-06-27 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
Interferometric observations of warm deuterated methanol in the inner regions of low-mass protostars
甲醇是天体化学中的关键物种,因为它是ISM中最丰富的有机分子,并且被认为是许多复杂有机物种的母体分子。估算年轻原恒星周围甲醇的氘代是至关重要的,因为它高度依赖于它的形成机制和形成时的物理条件。我们分析了来自IRAM-PdBI和ALMA亚毫米干涉仪的各种现有观测数据集的氘代甲醇同位素的数十种转变,以估计太阳系尺度上三颗低质量原恒星周围的甲醇氘代。布居图分析使我们能够得出在温暖的原恒星内部区域,[CH $_2$ DOH]/[CH $_3$ OH]丰度比为3- 6%,[CH $_3$ OD]/[CH $_3$ OH]比为0.4- 1.6%。这些值比以前对这些来源的单碟观测所得的值低10倍,但比在大规模热核中测量的甲醇氘高10-100倍。从赫歇尔和普朗克观测得到的尘埃温度图表明,大质量的热核位于比低质量源更温暖的分子云中,温度差为$\sim$ 10 K。与气体颗粒天体化学模型GRAINOBLE的预测比较表明,这样的温差足以解释在低质量到高质量源中观察到的不同氘代,这表明原恒星起源处分子云的物理条件主要决定了目前观察到的甲醇氘代。在这项工作中测得的甲醇氘比海尔-波普彗星中估计的甲醇氘上限高出5倍,这意味着在太阳系形成期间,太阳星云中可能发生了重要的有机物质再处理。
2019-09-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Formation of N-bearing complex organic molecules in molecular clouds: Ketenimine, acetonitrile, acetaldimine, and vinylamine via the UV photolysis of C$_2$H$_2$ ice
本研究通过10 K下C$_2$H$_2$:NH$_3$冰的紫外光解实验,揭示含氮COM的生成路径与转化关系,并给出有效截面。
2024-05-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical inventory of the envelope of the Class I protostar L1551 IRS 5
本研究对 Class I 原恒星 L1551 IRS 5 进行 3mm 和 2mm 波段光谱巡天,探测到 75 种分子,揭示其丰富化学多样性,并比较了与其他原恒星的化学差异,强调需更多观测和模型来解释多样性及爆发影响。
2024-05-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Sulphur-Bearing and Complex Organic Molecules in an Infrared Cold Core
自ALMA天文台开始运行以来,揭示了红外冷核的新的重要化学。毫米范围内的分子跃迁正被用来识别和表征这些来源。我们研究了231 GHz ALMA档案观测的红外暗云区C9,重点是较亮的源,我们称之为IRDC-C9主。我们报告存在两个子结构上的连续映射的这个源:一个紧凑的亮点与高化学多样性,我们标记为核心,和一个较弱的和扩展的,我们标记为尾巴。在核心中,我们已经鉴定了分子OCS(19-18)、$^{13}$ CS(5-4)和CH $_{3}$ CH $_{2}$ CN的谱线,CH $_{3}$ CHO的几条谱线和$^{13}$ CH $_{3}$ CN的k梯发射。我们报告了两个不同的温度区域:虽然CH $_{3}$ CHO的旋转图显示温度为25 K,$^{13}$ CH $_{3}$ CN的旋转图表明在温度为$\sim450$ K时的较暖相。在尾部,仅检测到OCS(19-18)和$^{13}$ CS(5-4)系。我们使用$Nautilus$和\textsc{Radex}程序估计柱密度和丰度。在IRDC-C9主星核心存在的热气体表明存在一颗原恒星,而在尾部则没有。
2019-11-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
The GUAPOS project:III. Characterization of the O- and N-bearing complex organic molecules content and search for chemical differentiation
GUAPOS 项目第三篇论文表征了热分子核 G31 中十五种含氧和含氮复杂有机分子的丰度,通过 ALMA 观测和 MADCUBA 分析,发现含氧物种存在化学分化迹象。
2023-06-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Natural Laboratory for Astrochemistry, a Variable Protostar B335
本研究通过四个时段的观测,发现变光原恒星B335中复杂有机分子发射线的强度变化与尘埃温度的升、降速率不对称,验证了天体化学相关过程,为该领域提供了天然研究实验室。
2024-10-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
The ALMA-PILS survey: Inventory of complex organic molecules towards IRAS 16293-2422 A
复杂的有机分子(COM)被检测到在许多来源的温暖的内部地区的信封周围深深嵌入原恒星。这些COM究竟是如何形成的仍然是一个悬而未决的问题。本研究的目的是限制复杂的有机分子的形成,通过比较它们的丰度对0类原恒星双星IRAS 16293-2422(IRAS 16293)。我们利用了IRAS 16293的ALMA原恒星干涉测量线调查的观测结果。通过将提取的光谱与合成光谱拟合到IRAS 16293 A和IRAS 16293 B,得到物种鉴定和旋转温度和柱密度估计。本文中的大部分工作涉及IRAS 16293 A的分析,与其他二元组分的结果进行比较,这些结果已经发表。我们检测到15种不同的COM,以及16个同位素对最明亮的伴星IRAS 16293 A。报告还初步探测到另外11种同位素。我们还检索并报告了针对IRAS 16293 B的CH 3 OCH 2 OH和t-C2 H5 OCH 3的首次检测以及CH 2DCHO和CH 3CDO的后续检测。还鉴定了CHD 2 OH的24条线。双星系统的两颗原恒星之间的比较显示,某些物种的丰度存在显着差异,这与它们的空间分布部分相关。的空间分布是一致的升华温度的物种,那些具有较高的预期升华温度位于最紧凑的区域的热corino朝向IRAS 16293 A。在IRAS 16293 B中未解决这种空间差异,需要在更高的角分辨率下进行观测。与此同时,已识别的CHD 2 …
2020-01-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Ingredients for Solar-like Systems: protostar IRAS 16293-2422 B versus comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
我们现代的太阳系经过了$4.6\times10^9$年的进化,只剩下一些它诞生时的遗迹。彗星被认为是最初形成地球和其他行星的成分的最原始的示踪剂。其他低质量的原恒星可能类似于我们的原太阳,因此可以用来研究形成类太阳系统所必需的构建模块。这项研究测试这一想法的基础上新的高灵敏度,高空间分辨率ALMA数据的原行星盘尺度(~70天文单位)的IRAS 16293-2422和彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko的大部分组成,确定了第一次与独特的现场监测进行的罗塞塔。对原恒星干涉测线巡天(PILS)的观测结果和罗塞塔轨道器离子和中性分析光谱仪(ROSINA)的测量结果进行比较分析表明,CHO-、N-和S-轴承分子的相对丰度在原恒星和彗星数据之间存在一定的分散性。一个试探性的相关性被认为是第一次为P-和Cl-轴承化合物。结果表明,彗星和星子的挥发性成分部分继承了前和原恒星阶段的演变。
2019-08-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA and ROSINA detections of phosphorus-bearing molecules: the interstellar thread between star-forming regions and comets
为了了解含磷分子是如何在恒星形成区形成的,我们分析了ALMA对大质量恒星形成区AFGL 5142的PN和PO观测,并结合了对67 P/Churyumov-Gerasimenko彗星数据的新分析。的ALMA地图显示,PN和PO的排放产生于几个点与低速气体在腔壁的双极流出窄线宽。PO比PN更丰富,在大多数的斑点,与PO/PN的比例增加的函数的距离原恒星。我们的数据有利于形成的情况下,冲击溅射的尘埃颗粒表面的磷,和气相光化学诱导的紫外光子从原恒星允许有效地形成的两个物种在腔壁。对ROSINA资料的分析表明,PO是彗星中P的主要载体,PO/PN>10。由于彗星可能向早期地球提供了大量的生命前物质,这一发现表明PO可能在我们星球的黎明期间对磷库做出重大贡献。有证据表明PO在太阳诞生之前就已经存在于彗星冰中,因此彗星的化学收支可能是从太阳系的诞生环境中继承而来的,太阳系被认为是一个包括大质量恒星的星团。
2019-11-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
The ALMA-PILS survey: The sulphur connection between protostars and comets: IRAS 16293-2422 B and 67P/Churyumov-Gerasimenko
通过比较类似的低质量原恒星和我们的原太阳星云-彗星的残余物,我们可以拼凑出太阳系的进化历史。含硫分子可能是挥发性和难熔性组分共同演化的独特示踪剂。利用大规模无偏原恒星干涉谱线巡天(PILS)的ALMA波段7数据,对IRAS 16293-2422 B的60 au外盘状结构中的含硫分子进行了搜索,并与Rosetta上ROSINA仪器的67 P/C-G数据进行了比较。SO $_{2}$、SO、OCS、CS、H $_{2}$ CS、H $_{2}$ S和CH $_{3}$ SH等物质通过其至少一种针对IRAS 16293-2422 B的同位素体检测。搜索揭示了OC $^{33}$ S对这个源的第一次检测和C $^{36}$ S对低质量原恒星的试探性第一次检测。数据显示,与67 P/C-G相比,IRAS 16293-2422 B含有比H $_{2}$ S多得多的OCS;同时,SO/SO $_{2}$比率在两个靶标之间非常一致。IRAS 16293-2422 B的CH $_{3}$ SH/H $_{2}$ CS比值在我们太阳系的范围内(相差0.7-5.3倍)。这表明,在系统的初始崩溃的紫外线辐射水平可能有所不同,并可能更高的IRAS 16293-2422 B由于其二进制的性质,从而将更多的H $_{2}$ S转化为OCS。这是否也促进了含硫复杂有机物的形成,仍有待最终检验。IRAS 16293…
2018-02-21 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Arcsecond resolution images of the chemical structure of the low-mass protostar IRAS 16293-2422
它仍然是一个关键的挑战,以建立低质量原恒星的不同组成部分的分子含量,如他们的信封和磁盘,以及这如何取决于演化阶段和/或年轻恒星的环境。在亚毫米波长的观测提供了一个直接的可能性,研究低质量的原恒星的化学成分,通过转换探测温度高达几百K的气体周围这些来源。本文介绍了一个大的分子线调查深嵌入原恒星双星IRAS 16293-2422从亚毫米阵列(SMA)-包括个别线的图像下降到约1.5-3”(190-380 AU)的分辨率。超过500个单独的跃迁被确定与54个分子物种(包括同位素)探测温度高达约550 K。强烈的化学差异被发现在原恒星系统的两个组件之间的分离,特别是含硫和含氮的物种和含氧的复杂的有机物。原恒星外流对周围包层物质的作用在CO和SiO的图像中可以看到,并且似乎影响了一些其他物种,包括(氘代)水,HDO。冷气相化学的影响直接成像通过CO,N2 D+和DCO+的地图,显示增强的第一DCO+和随后的N2 D+在外层信封中,CO冻结的尘埃颗粒。
2011-09-02 astro-ph.SR
The complex chemistry of outflow cavity walls exposed: the case of low-mass protostars
复杂的有机分子是年轻的低质量原恒星无处不在的伴侣。最近的观测表明,它们的发射不仅来自传统的热科里诺,而且来自偏移位置。在这项工作中,2D物理化学模拟的一个腔体系统进行。计算了不同波长下的辐射转移,并利用气体-颗粒化学网络模拟了颗粒的物理化学结构。该系统的形态描绘了三个不同的区域:腔壁层与时间相关和物种变异增强;一个环面丰富的复杂的有机冰,但不反映在气相丰度;和剩余的外壳丰富的简单的固体和气体分子。强照射区域,如腔壁层,在固相中受到频繁的光解离。随后的重组的光产物导致频繁的反应解吸,导致气相增强的几个数量级。这一机制仍有待于通过实验室实验进行量化。直接光解吸被发现是相对低效的。如果自由基不是直接在冰冷的地幔中产生,复杂有机物的形成就会受到阻碍。为了提高效率,需要足够数量的FUV光子穿透外壳;并且需要升高的冷尘埃温度以使颗粒表面自由基流动。因此,高恒星光度和足够宽的空腔有利于化学复杂性。此外,在此范例中,复杂的有机物被证明具有独特的寿命,并分为早期(甲醛,乙烯酮,甲醇,甲酸,甲酸甲酯,乙酸,乙醇醛)和晚期(乙醛,二甲醚,乙醇)物种。
2015-05-21 astro-ph.SR
JWST Observations of Young protoStars (JOYS+): Detection of icy complex organic molecules and ions. I. CH$_4$, SO$_2$, HCOO$^-$, OCN$^-$, H$_2$CO, HCOOH, CH$_3$CH$_2$OH, CH$_3$CHO, CH$_3$OCHO, CH$_3$COOH
本研究利用JWST/MIRI对IRAS 2A和IRAS 23385原恒星的5–10 μm冰吸收特征进行光谱拟合,稳健探测到多种复杂有机分子及离子,并支持其冰质颗粒起源及向彗星的化学继承。
2023-12-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Complex organic molecules in organic-poor massive young stellar objects
具有热核心的大质量年轻恒星天体(MYSO)是复杂有机分子的经典来源。这些分子在这些来源中的起源,以及含氮和含氧复杂物种之间的小规模和大规模差异,知之甚少。我们的目标是使用复杂的分子丰度对一个化学较少探索类MYSO与弱热有机发射线,以限制热分子核心和初始冰条件对化学成分的影响对MYSO。我们利用IRAM 30 m和亚毫米波天线阵,在1~mm的大气窗口中,对三个已知冰丰度但没有发光分子热核的MYSO进行了8-16 GHz的复杂有机分子搜索。复杂的分子被检测到对所有三个来源在相当的丰度相对于CH $_3$ OH到经典的热芯源。然而,CH $_3$ CHO、CH $_3$ CCH、CH $_3$ OCH $_3$、CH $_3$ CN和HNCO的相对重要性在有机物贫乏的MYSO和热岩心之间不同。此外,含氮分子一般集中在源中心,而大多数O-和C-轴承分子都存在于中心和较冷的信封。气相HNCO/CH $_3$ OH比值与同一视线中NH $_3$冰与CH $_3$ OH冰的比值初步相关,这与新的气体颗粒模型预测一致。形成复杂的有机分子并不需要热核,而且源温度和初始冰成分似乎都影响MYSO的复杂有机分布。然而,为了量化温度和初始条件的相对影响,需要对具有冰探测的MYSO进行更大的空间分辨调查。
2015-01-13 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
Spectral Line Survey toward Young Massive Protostar NGC 2264 CMM3 in the 4 mm, 3 mm, and 0.8 mm Bands
利用野边山45 m望远镜和阿塔卡玛亚毫米望远镜实验(ASTE)10 m望远镜,在4 mm、3 mm和0.8 mm波段对大质量原恒星候选者NGC 2264 CMM 3进行了谱线巡天观测。在4 mm和3 mm波段总共检测到265条发射线,在0.8mm波段检测到74条发射线。结果,鉴定出36种分子物种和30种同位素体。除了基本的分子种类,许多碳链分子的发射线,如HC 5 N,C4 H,CCS和C3 S的检测在4毫米和3毫米波段。氘代分子物种也检测到相对较强的强度。另一方面,发现复杂有机分子如HCOOCH 3和CH 3 OCH 3的发射线较弱。对于检测到多重跃迁的分子,除了CH_3OH之外,旋转温度被导出为7-33 K。CH 3OH的发射谱线具有较高的上能级能量(Eu > 150 K),表明存在一个热核。与猎户座KL的化学组成相比,发现NGC 2264 CMM 3中碳链分子和氘化分子丰富,而含硫物种和复杂有机分子缺乏。这些特征表明NGC 2264 CMM 3的化学年轻,尽管它位于星系团形成核心NGC 2264 C的中心。
2015-07-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Formation and recondensation of complex organic molecules during protostellar luminosity outbursts
在恒星的形成过程中,周围物质向中心物体的吸积被认为经历了强烈的光度爆发,随后是长时间的相对静止,即使在恒星形成的早期阶段,原恒星仍然嵌入在一个大的包层中。我们研究了气相的形成和复杂的有机分子(COMs)二甲醚和甲酸甲酯,诱导突然冰蒸发过程中发生的亮度爆发不同幅度的原恒星信封。为此,我们更新了一个气相化学网络,形成复杂的有机分子,其中氨起着关键作用。这里提出的模型计算表明,离子-分子反应可以单独占观察到的存在下,二甲醚和甲酸甲酯在一个大部分的原恒星的核心,而不诉诸颗粒表面化学,虽然它们依赖于不确定的冰丰度和气相反应分支比。尽管约百年的短爆发时间尺度,预测的丰度比所考虑的物种相对于甲醇高于10%的爆发期间,由于其结合能相对于水和甲醇,延迟其再冷凝冷却过程中的低。虽然大多数嵌入式原恒星的当前光度太低,无法在当前亚毫米干涉仪可以观察到的热核区域中产生这些复杂的物质,但以前的光度爆发事件将导致原恒星包络的扩展区域中形成COM,其大小增加高达一个数量级。
2016-02-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
JOYS+: link between ice and gas of complex organic molecules. Comparing JWST and ALMA data of two low-mass protostars
基于JOYS+项目,利用JWST/MIRI-MRS数据测定两颗低质量原恒星中含氧复杂有机分子在冰相和气相中的柱密度,通过比较两阶段比值揭示了其从冰到气的演化机制。
2024-07-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Complex Organic Molecules in Protostars with ALMA Spectral Surveys (COMPASS) II. Approach to data reduction and products for line-rich broadband (sub)millimeter spectra
本文介绍 COMPASS 项目的数据归约流程与产品,使用 CASA 和 IMAGER 处理 11 个原恒星区域的 ALMA 观测,生成光谱立方体、提取光谱和连续谱图像,以支持化学研究。
2026-10-07 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
On the origin of C$_4$H and CH$_3$OH in protostellar envelopes
在原恒星包层和其他恒星形成区域中不同类型的有机分子的形成路径是当前人们强烈感兴趣的主题。在这里,我们提出的观测C $_4$ H和CH $_3$ OH,跟踪两个不同的星际有机分子,对16个原恒星的蛇夫座和南冕分子云。结合文献中的观测结果,我们从40颗嵌入式原恒星的单碟观测中获得了C $_4$ H和CH $_3$ OH的数据。我们发现在这个大样品中C $_4$ H和CH $_3$ OH柱密度之间没有相关性。基于这种相关性的缺乏,C $_4$ H和CH $_3$ OH之间的线轮廓的差异,以及以前对类似源的干涉观测,我们提出这两个分子的发射在空间上是分离的,CH $_3$ OH示踪气体已经被瞬时加热到高温。($\sim$ 70-100 K)温度,和C $_4$ H跟踪较冷的大规模信封,CH $_4$分子已从冰释放。这些结果提供了深入了解热corino和温暖的碳链化学嵌入原恒星之间的差异。
2016-11-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
The ALMA-PILS survey: Isotopic composition of oxygen-containing complex organic molecules toward IRAS 16293-2422B
本文对原恒星IRAS 16293- 2422 B的各种含氧复杂有机分子的氘代和~(13)C同位素进行了太阳系尺度的系统观测。我们使用的数据从阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的329和363 GHz之间的无偏分子线调查。观测探测60 AU的尺度,其中大多数有机分子已经从尘埃颗粒升华并以气相存在。复杂的有机分子可以分为两组,一组是较简单的物质,D/H比约为2%,另一组是较复杂的物质,D/H比为4- 8%。这种划分可能反映了在通过原恒星包层的物质升温/下沉之前或期间,冰中每种物质的形成时间。没有显着的差异被认为是在个别物种的不同官能团的氘化,可能是由于短的时间尺度通过最温暖的地区,不同物种之间的交换反应可能发生的下降。这些物种的激发温度在125 K和300 K之间存在差异。这可能反映了单个物种的结合能/升华温度,与先前发现的高质量来源非常一致。对于二甲醚,发现12 C/13 C比率与典型ISM值相比低多达2倍,与先前对于乙醇醛推断的值类似。这些结果表明,在嵌入式原恒星演化的不同阶段,冰表面化学对于形成这些复杂的有机分子的重要性,并展示了使用精确的同位素测量来了解单个物种的历史。
2018-08-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA Spectral Survey of An eruptive Young star, V883 Ori (ASSAY): II. Freshly Sublimated Complex Organic Molecules (COMs) in the Keplerian Disk
本研究通过 ALMA 光谱巡天在 V883 Ori 开普勒盘中识别出 23 种复杂有机分子,发现含氮 COMs 缺失而含氧 COMs 丰富,并揭示其丰度与彗星相当,表明盘内化学演化影响行星形成物质。
2024-11-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
The census of interstellar complex organic molecules in the Class I hot corino of SVS13-A
我们提出了第一次人口普查的星际复杂有机分子(iCOMs)在低质量的I类原恒星SVS 13-A,通过分析数据从IRAM-30米大型项目ASAI(天体化学调查在IRAM)。它们包括在1 mm、2 mm和3 mm IRAM波段的高灵敏度无偏光谱调查。我们检测到五个iCOM:乙醛(CH $_3$ CHO)、甲酸甲酯(HCOOCH $_3$)、二甲醚(CH $_3$ OCH $_3$)、乙醇(CH $_3$ CH $_2$ OH)和甲酰胺(NH $_2$ CHO)。此外,我们还搜索了其他iCOMs和乙烯酮(H $_2$ CCO)、甲酸(HCOOH)和甲氧基(CH $_3$ O),仅检测到乙烯酮。根据物种的不同,检测到的谱线从5到37条,覆盖了15到254 K之间的大的上能级能量范围。这使我们能够进行旋转图分析,并得出35和110 K之间的旋转温度,和柱密度之间的$3\times 10^{15}$和$1\times 10^{17}$ cm $^{-2}$ 0。“3先前通过乙醇醛的干涉观察确定的尺寸。这些新的观察清楚地表明,在朝向SVS 13-A的热科里诺中存在丰富的化学物质。测量的iCOMs丰度与之前发表在文献中的其他0类和I类热科里诺斯以及彗星进行了比较。我们发现的证据表明,(i)SVS 13-A是化学丰富的年轻的0类原恒星,和(ii)iCOMs的相对丰度没有实质性的演变过程中的原恒星阶段。
2018-10-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Chemical Inventory of the Disk around the Class 0 Protostar L1527 IRS with ALMA
Purdue University(普渡大学);Leiden Observatory, Leiden University(莱顿天文台,莱顿大学);National Radio Astronomy Observatory(美国国家射电天文台);National Tsing Hua University(国立清华大学)
本研究借助ALMA数据编目0级原恒星L1527 IRS周围盘与包层的化学组成,探测到39种分子,明确了盘与包层的化学差异,为研究行星形成物质的化学演化提供了基础。
2026-08-27 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The different spatial distributions of N-bearing and O-bearing species, as is well known towards Orion~KL, is one of the long-lasting mysteries. We conducted a survey observation and chemical modeling study to investigate if the different distributions of O- and N-bearing species are widely recognized in general star-forming regions. First, we report our observational results of complex organic molecules (COMs) with the 45~m radio telescope at the Nobeyama Radio Observatory towards eight star-forming regions. Through our spectral survey ranging from 80 to 108~GHz, we detected CH$_3$OH, HCOOCH$…
2018-06-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA ACA study of the H$_2$S/OCS ratio in low-mass protostars
本文利用ALMA ACA观测10颗低质量原恒星,通过LTE模型推导气相H$_2$S/OCS比率,发现其随诞生云环境显著变化,并揭示BHR71-IRS1的含硫分子气体组成最接近星际冰。
2023-02-19 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The SOFIA Massive (SOMA) Star Formation Q-band follow-up I. Carbon-chain chemistry of intermediate-mass protostars
研究利用Yebes 40 m望远镜对11颗中等质量原恒星开展Q波段谱线巡测,发现碳链分子与COMs普遍共存,证明WCCC在不同恒星质量范围内具有共通性。
2024-11-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
CORINOS I: JWST/MIRI Spectroscopy and Imaging of a Class 0 protostar IRAS 15398-3359
年轻的0类原恒星中复杂有机分子的起源一直是天体化学和恒星形成研究中的重要问题之一。虽然COMs被认为是通过气体颗粒化学在冰尘颗粒上形成的,但对其形成途径的观测限制仅限于气相检测。灵敏的中红外光谱与JWST使前所未有的调查COM形成通过测量他们的冰吸收功能。我们提出了一个概述的JWST/MIRI MRS光谱和成像的年轻0级原恒星,IRAS 15398-3359,并确定了几个主要的固态吸收功能在4.9-28 $μ$ m波长范围。这些可归因于常见的冰物种,例如H $_2$ O、CH $_3$ OH、NH $_3$和CH $_4$,并且可能具有来自更复杂的有机物种的贡献,例如C $_2$ H $_5$ OH和CH $_3$ CHO。MRS光谱在6-8 $μ$ m处显示出许多较弱的发射线,这是由于温暖的CO气体和水蒸气,可能来自一个以前看不见的年轻嵌入盘。最后,我们检测到发射线从[Fe II],[Ne II],[S I],和H $_2$,跟踪双极射流和流出腔。MIRI成像偶然覆盖了IRAS 15398-3359的西南(蓝移)流出叶,显示了四个类似于亚毫米波长分子发射追踪的流出结构。这一概述分析强调了JWST/MIRI观测的巨大潜力,并展望了未来几年的科学发现。
2022-11-15 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Probing the effects of external irradiation on low-mass protostars through unbiased line surveys
(节略)背景:嵌入的低质量原恒星周围的分子气体包层显示出不同的化学性质,这可以用来追踪它们的形成历史和物理条件。一些分子种类的激发也可以用于追踪这些物理条件,使得可以限制例如加热和激发的源。目的:研究中等质量赫比格Be原恒星的影响范围,并发现环境对嵌入原恒星的化学和物理影响反馈效应。研究方法:我们跟进早期的0/I类源R CrA IRS 7 B在0.8毫米窗口的线调查与无偏线调查相同的源在1.3毫米窗口使用APEX望远镜。我们还研究了激发的关键物种H2 CO,CH 3OH,和c-C3 H2在一个完整的样本中的18个嵌入式原恒星在南冕恒星形成区域。辐射转移模型用于建立分子种类的丰度。结果:在两次调查中,我们检测到20种分子(包括同位素体在内的32种)的线发射。检测到的最复杂的物质是CH 3OH、CH 3CCH、CH 3CHO和CH 3CN。与“热科里诺”原恒星相比,几种复杂的有机物的丰度明显不足。H2 CO的温度随着到赫比格Be星R CrA的距离而降低,而c-C3 H2的温度在整个恒星形成区保持不变。结论:在靠近R CrA的天体上观察到的H2 CO高温表明,这颗恒星有一个10000 AU的影响范围,它通过辐射将分子气体的温度提高到30-50 K。IRS 7 B包层中的化学成分与许多其他嵌入的原恒星明显不同,这可能是来自R CrA的外部辐射的影响。
2015-09-29 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 hot corino-like chemistry of four FUor-like protostars
本研究利用ALMA Band 6观测分析了四颗FUor-like Class I YSOs的复杂有机分子发射,探测到12种COMs的高温致密发射,证实其具有hot corino-like特征,有助于研究更晚演化阶段的复杂有机化学。
2025-03-04 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