Far-infrared (FIR) dust polarimetry enables the study of interstellar magnetic fields via tracing of the polarized emission from dust grains that are partially aligned with the direction of the field. The advent of high quality polarimetric data has permitted the use of statistical methods to extract both the direction and magnitude of the magnetic field. In this work, the Davis-Chandrasekhar-Fermi technique is used to make maps of the plane-of-sky (POS) component of the magnetic field in the Orion Molecular Cloud (OMC-1) by combining polarization maps at 53, 89, 154 and 214 \micron\ from HAWC+/SOFIA with maps of density and velocity dispersion. In addition, maps of the local dispersion of polarization angles are used in conjuction with Zeeman measurements to estimate a map of the strength of the line-of-sight (LOS) component of the field. Combining these maps, information about the three-dimensional magnetic field configuration (integrated along the line-of-sight) is inferred over the OMC-1 region. POS magnetic field strengths of up to 2 mG are observed near the BN/KL object, while the OMC-1 bar shows strengths of up to a few hundred $μ$G. These estimates of the magnetic field components are used to produce maps of the mass-to-magnetic flux ratio ($M/Φ$) -- a metric for probing the conditions for star formation in molecular clouds -- and determine regions of sub- and super-criticality in OMC-1. Such maps can provide invaluable input and comparison to MHD simulations of star formation processes in filamentary structures of molecular clouds.
The Role of Magnetic Fields in the Stability and Fragmentation of Filamentary Molecular Clouds: Two Case Studies at OMC-3 and OMC-4
我们给出了猎户座A大质量长分子云复合体中两个区域OMC-3和OMC-4的稳定性分析。我们获得了$214~μ$ m HAWC+/SOFIA的偏振数据,并利用档案数据计算了柱密度和C $^{18}$ O(1-0)发射线。我们发现,在这两个观察到的区域和偏振分数是反相关的列密度和偏振角色散函数的去偏振。我们发现OMC-3中的对流云和致密团簇是磁超临界的,具有强次维里性质。这一区域应该处于引力坍缩阶段,并且与该区域形成的许多年轻恒星天体(YSO)相一致。我们的相对取向(HRO)的直方图分析表明,磁场在OMC-3的致密气体结构的动态次主导。给出了OMC-4的第一张偏振图。我们发现,除了一个细长的致密核心,这可能是一个附属结构的投影效应对准接近视线的结果,观察到的区域一般是磁亚临界。相对较大的速度色散和不寻常的积极的形状参数,在高柱密度的HRO分析表明,我们的视角可能接近OMC-4的附属子结构的轴。OMC-4中占主导地位的强磁场不利于恒星形成,并且与OMC-3中的YSO少得多相一致。
High angular resolution observations towards OMC-2 FIR 4: Dissecting an intermediate-mass protocluster
OMC-2 FIR 4是已知最接近的年轻中等质量原星团之一,距离猎户座420 pc。这一区域是用赫歇尔卫星上的外差分光计HIFI观测到500-2000千兆赫完整频谱的少数几个区域之一,并用JCMT和IRAM 30米望远镜获得了0.8、1、2和3毫米的无偏频谱测量。为了研究该区域的形态,我们使用IRAM Plateau de Bure干涉仪对OMC-2 FIR 4的2 mm连续发射以及DCO+(2-1)、DCN(2-1)、C34 S(3-2)和几条CH 3OH谱线进行成像。此外,我们还分析了NRAO甚大阵NH3(1,1)和(2,2)反转跃迁的观测结果。由此产生的地图具有角分辨率,这使我们能够分辨5”的结构,相当于2000 AU。我们的观测揭示了OMC-2 FIR 4内的三个空间分辨源,每个源有一个或几个太阳质量,并暗示了其中进一步未解决的子结构。其中两个源具有细长的形状,并与尘埃连续发射峰相关,因此每个源可能包含至少一个分子核心。其中一颗还显示了射电连续辐射,这可能是一颗年轻的B3-B4恒星,它主导了该区域的整体光度输出。发现的第三个源显示出DCO+(2-1)发射峰和弱的尘埃连续发射。相对于其他两个区域,它更高的DCO+丰度表明温度较低,因此它可能与年轻的低质量原恒星或无星核心有关。它也可以是OMC-2 FIR 4的较冷包封的一部分。我们的干涉观测证明了这一地区的复杂性,多个核心,化…
The Herschel/HIFI spectral survey of OMC-2 FIR 4 (CHESS): An overview of the 480 to 1902 GHz range
对原恒星的宽带光谱巡天提供了丰富的关于恒星形成区的物理、化学和动力学结构和演化的视图。赫歇尔空间天文台开启了太赫兹领域的研究,让人们可以观测到许多电子的基本跃迁和许多其他物种的高能跃迁。对不同质量和演化状态的原恒星的化学清单和物理过程和性质进行比较分析是赫歇尔恒星形成区化学巡天(CHESS)关键计划的目标。这篇论文的重点是中等质量的原恒星,OMC-2 FIR 4。我们用Herschel机载HIFI光谱仪获得了OMC-2 FIR 4在480至1902 GHz范围内的光谱,并对谱线轮廓分量、激励和冷却进行了还原、谱线识别和广泛分析。我们检测到来自40个物种和同位素的719条谱线。线通量主要由CO、H2O和CH 3OH组成。线轮廓是复杂的,并随物种和上层能量而变化,但显然包含静态气体的签名,可能是由于外流的广泛组成部分,和前景云。我们发现了大量的证据,温暖,致密的气体,以及外流的视野。线通量代表在480至1250 GHz范围内使用HIFI检测到的7 L_Sol光度的2%。在总的线通量中,60%来自CO,13%来自H_2O,9%来自CH_3OH。与其他来源的类似HIFI光谱进行比较,将为恒星形成区域提供更多新的见解,一个恰当的例子是硫氧化物对猎户座KL和OMC-2 FIR 4的线冷却的相对贡献的两个数量级的差异。
Herschel CHESS discovery of the fossil cloud that gave birth to the Trapezium and Orion KL
作为Herschel保证时间密钥计划CHESS的一部分,我们在位于猎户座A区域的中等质量原恒星OMC-2 FIR 4的前景中发现了一种扩散气体成分。利用在CHESS中获得的OMC-2 FIR 4的完整HIFI光谱,我们检测到了来自OH+,H2O+,HF和CH+的几条基态谱线,所有这些谱线都出现在对原恒星外壳尘埃连续辐射的吸收中。谱线的峰值速度为9 km/s,相对于OMC-2 FIR 4的系统速度(V = 11.4 km/s)蓝移了2 km/s。我们推导出每个物种的柱密度,以及未检测到的H3 O+的柱密度的上限。为了对前景云进行建模和分析,我们使用Meudon PDR代码运行了一个均匀的模型网格,该网格涵盖了合理的密度、视觉分辨率、宇宙射线电离率和远紫外(FUV)辐射场。我们的模拟结果表明,前景云主要由中性扩散气体(n(H)= 100 cm-3)组成,并受到外部FUV源的强烈照射,该外部FUV源很可能来自附近的梯形OB协会。这片云有6 pc厚,与猎户座KL和梯形星团之间所谓的C+界面有许多相似之处,OMC-2 FIR 4以南2 pc。我们的结论是,我们检测到的前景云是在猎户座KL方向上看到的C+接口的延伸,并将其解释为OMC-1的母体云的残留物,该母体云从OMC-1延伸到OMC-2。
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik(马克斯·普朗克地外物理研究所);University of Helsinki(赫尔辛基大学);Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);Radboud University(拉布德大学);Universität zu Köln(科隆大学)
Dust emission and extinction in the Orion OMC-3 cloud
University of Helsinki(赫尔辛基大学);Université de Toulouse, UPS-OMP, IRAP(图卢兹大学,UPS-OMP,IRAP);Université Paris-Saclay, CNRS, Institut d’Astrophysique Spatiale(巴黎萨克雷大学,法国国家科学研究中心,空间天体物理研究所)
OMC-1 dust polarisation in ALMA Band 7: Diagnosing grain alignment mechanisms in the vicinity of Orion Source I
我们提出了ALMA波段7偏振观测的OMC-1地区的猎户座分子云。我们发现,在该地区观察到的偏振模式很可能已被$>10^{4}$ L $_{\odot}$高质量原恒星猎户座源I的辐射场显着改变。在原恒星的光学厚盘中,偏振很可能是由尘埃的自我散射引起的。在源I南部的材料中-先前被确定为“异常”偏振发射区域-我们观察到围绕源I同心的偏振几何形状。我们表明,源I的极端亮度可能足以使辐射进动的时间尺度短于拉莫尔时间尺度的中等大颗粒($> 0.005-0.1\,μ$ m),使它们进动周围的辐射各向异性矢量(k-RAT),而不是磁场方向(B-RAT)。这需要相对清晰的发射源I,支持的假设,在这个地区的排放产生的空腔壁的源I流出。这是第一次在原恒星盘或AGB恒星外壳之外发现k-RAT对准的证据之一。或者,晶粒可能会保持对齐的B-RAT和微量气体落入主脊。在其他地方,我们在很大程度上发现磁场的几何形状是径向周围的BN/KL爆炸中心,与以前的观察一致。然而,在主脊中,磁场的几何形状似乎与更大规模的磁场保持一致,这可能表明密集脊有能力抵抗BN/KL爆炸造成的破坏。
Water and Methanol Maser Survey of Protostars in the Orion Molecular Cloud Complex
本文介绍了对猎户座分子云复合体中九十九颗原恒星的脉泽巡天结果。目标源是通过红外观测确定的低质量原恒星。单碟观测在22 GHz的水脉泽线和44,95和133 GHz的甲醇I类脉泽线进行。大多数探测到的源被映射以确定源位置。探测到5个水脉泽源,它们分别是HH 1-2 VLA 3,HH 1-2 VLA 1,L1641 N MM 1/3,NGC 2071 IRS 1/3和OMC 3区的一个天体激发的。水脉泽的强度和速度在一个月或更短的时间尺度上表现出显着的变化。在OMC 2 FIR 3/4区和L1641 N MM 1/3区探测到4个甲醇发射源,它们可能是脉泽。NGC 2071 IRS 1-3和V380 Ori NE区域的其他两个来源的甲醇排放可能是热的。对于水脉泽,在调查区域内,每颗原恒星的探测数量约为2%,这表明低质量原恒星的水脉泽很少被探测到。低质量原恒星的甲醇I类脉泽是一种更罕见的现象,探测率远小于1%。