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
Nitrogen-to-Oxygen Abundance Ratio Variation In Quiescent Galaxies
首次建立了一种利用光学发射谱线对静止星系进行气相丰度模式刻度的方法。静止星系有温暖的电离气体,显示出类似于低电离核发射线区(LINER)的线比。这种气体的电离机制仍然是一个未解之谜。尽管在电离机制的不确定性,我们认为,我们仍然可以推断某些气相丰度模式的第一性原理。我们表明,在N/O丰度的相对趋势仍然可以可靠地测量的基础上[NII] 6548,6583/[OII] 3726,3729和电子温度的直接测量。我们构建了一个独立于消光校正的复合直接温度示踪剂,通过组合[OII] 3726,3729/[OII] 7320,7330和[SII] 6716,6730/[SII] 4068,4076并抵消消光效应,因为这些涉及静止星系中最快检测到的极光线。通过理论建模,我们建立了基于[NII]/[OII]和温度示踪剂的N/O标定。我们将这种技术应用于附近宇宙中的静止星系,发现它们的N/O比从17百分位数到83百分位数的整个分布范围为0.35 dex。这些测量可以揭示出在静止星系的温暖电离气体的化学富集历史。
2018-08-08 astro-ph.GA
Nitrogen hydrides and the H2 ortho-to-para ratio in dark clouds
含氮物种是各种物体物理条件的常见示踪剂,在乌云中最显着。气态氮的储存器预计是原子或分子,但在暗气体中没有观察到这两种物质。因此,它们的丰度通过化学建模间接来自含氮物种。近年来积累的数据强调了我们对暗云条件下氮化学的不完全理解。为了解决冷气体中氮化学的这个问题,我们已经修改了由关键反应\ce{N+ + H2 -> NH+ + H}引发的氮氧化物的形成。我们提出了一个新的速率,这取决于该反应的邻对位比的H2。这个新的速率允许再现三个氮杂环化合物NH、\ce{NH2}和\ce{NH3}的丰度比,其在IRAS 16293 -2422中观察到,条件是从\ce{N2H+}的解离重组导致NH的通道在低温下不关闭。H2的邻-对位比被限制为O/P= $10^{-3}$的丰度比NH:NH 2,这提供了一种新的方法来测量O/P。这项工作强调需要在低温的乌云的反应速率,和临界解离重组反应的分支比。
2011-11-07 astro-ph.GA
Chemical nitrogen fractionation in dense molecular clouds
含氮分子在不同的天文环境中,如在星际介质或在太阳系中,显示出不同的同位素分馏水平。星际化学模型无法在冷分子云中诱导氮分数,因为15 N的交换反应大多效率低下。在这里,我们开发了一个新的气体颗粒模型的氮分馏,包括一个彻底的搜索新的氮分馏反应和原子耗尽到星际尘埃粒子的现实描述。我们表明,虽然致密的分子云气相化学单独导致非常低的分馏,14 N原子优先耗尽的气相由于原子氮的质量依赖的晶粒表面粘附率。然而,假设一个基本的14 N/15 N比为441(等于太阳风值),我们的模型导致只有低的15 N富集的所有含N的物种在气相中合成的预测14 N/15 N比在360-400的范围内。较高的富集水平既不能用这种机制来解释,也不能通过化学来解释,有两种可能的解释。(I)局部ISM中的元素14 N/15 N比较小,正如Romano等人最近的工作所建议的那样,由于电子复合速率常数随同位素的变化而变化,假设15 NNH+和15 NNH+耗尽。(II)N2光解离导致扩散分子云中的可变氮分馏,其中光子起重要作用,这在致密分子云形成期间是保守的,如Furuya & Aikawa的工作所建议的。
2020-12-14 astro-ph.GA
Chemical evolution imprints in the rare isotopes of nearby M dwarfs
本研究通过高分辨率红外光谱测量32颗不同金属丰度近邻M矮星的稀有碳氧同位素,发现富金属星12C/13C更低、16O/18O低于太阳,确立M矮星为宇宙化学演化示踪剂。
2025-08-25 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Spatially resolved carbon and oxygen isotopic ratios in NGC 253 using optically thin tracers
为了跟踪在一个典型的星爆环境中的化学演化,我们空间上解决了在附近的星爆星系NGC 253的中央分子区(全尺寸~ $\sim 600$ pc)的碳和氧同位素比。我们成像的光学薄同位素$^{13}$ CO,C $^{18}$ O,C $^{17}$ O,$^{13}$ C $^{18}$ O的发射在空间分辨率$\sim50$ pc,可比的典型大小的巨型分子协会。光学深度的影响和污染的$^{13}$ C $^{18}$ O的C $_4$ H进行了讨论和占推导列密度。这是首次在河外探测到双同位素$^{13}$ C $^{18}$ O。导出的同位素比值$^{12}$ C/ $^{13}$ C $\sim21\pm6$、$^{16}$ O/ $^{18}$ O $\sim130\pm40$和$^{18}$ O/ $^{17}$ O $\sim4.5\pm0.8$与星系核中通常采用的值不同。NGC 253中央区域的分子云显示出与银河系中央分子带相似的稀有同位素富集。这种富集作用归因于恒星核合成。测量的同位素比率表明,与我们的银河系中心相比,$^{18}$ O的含量有所增加,我们将其归因于大质量恒星额外注入的$^{18}$ O。我们的观察结果表明,不同的气体成分与不同程度的处理混合的证据。我们观察到一个额外的分子组成的高度处理的气体上已经提出的较少处理的气体被输送到NGC 253的中心区域。这样的…
2019-03-08 astro-ph.GA
C, N and O abundances in red clump stars of the Milky Way
依巴谷轨道天文台揭示了银河系中大量燃烧氦核的“团块”恒星。这些低质量恒星表现出额外混合过程的特征,这需要在标准模型的第一次挖掘之外进行建模。12 C/13 C比值是最可靠的深混合诊断,因为它对所采用的恒星参数不敏感。在这项工作中,我们提出了12 C/13 C测定的34个银河系团星的样本以及氮,碳和氧的丰度。使用C2 Swan(0,1)带头在5635.5 A下研究碳的丰度。对具有强烈CN特征的波长区间7980-8130 A进行了分析,以确定氮丰度和12 C/13 C同位素比值。氧丰度由6300 A处的[O I]线确定。与太阳和银盘的矮星相比,所研究的团簇星的平均丰度表明,碳约减少0.2德克斯,氮增加0.2德克斯,氧接近矮星的丰度。与演化模型的比较显示,这些恒星可以分为两类:一类是第一个上升的巨星,其碳同位素比率根据第一次挖掘预测而改变;另一类是氦核燃烧的恒星,其碳同位素比率因额外的混合而改变。被调查的恒星落在这些群体中的数量大致相等。
2010-07-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
Dense-gas tracers and carbon isotopes in five 2.5<z<4 lensed dusty star forming galaxies from the SPT SMG sample
在高z尘埃恒星形成星系中观察到的高SFR的起源仍然未知。大部分致密分子气体可能提供部分解释,但在以恒星形成为主的高z系统中,致密气体的数量几乎没有观测限制。我们提出了我们的ALMA计划的结果,针对稠密气体示踪剂(HCN(5-4),HCO+(5-4),和HNC(5-4))在5个强透镜星系的SPT SMG样本。我们在z=2.51处在SPT-125-47中检测到这些谱线中的两条(SNR>5),并且在z=3.16处在SPT 0551 -50中试验性地检测到所有三条(SNR~3)。由于我们的目标线的一个显着的分数是没有检测到的,我们开发了一种统计方法,以获得无偏的平均属性,同时考虑到检测和非检测。平均而言,我们的源的HCN(5-4)和HCO+(5-4)光度比基于局部L 'HCN(5-4)-LIR关系的预期暗约1.7倍,但该偏移仅对应于约2 sigma。我们发现,HCO+/HCN和HNC/HCN的流量比是兼容的统一。第一个比率预期用于PDR,而第二个比率与PDR或XDR和/或HNC的中IR泵浦一致。我们的来源是在高端的恒星形成效率之间的本地关系,确定使用LIR/[CI]和LIR/CO的比率,和致密气体的分数,估计使用HCN/[CI]和HCN/CO的比率。在SPT 0125 -47中,我们发现追踪致密气体(HCN,HCO+)和低密度气体(CO,[CI])的谱线的速度分布是相似的。除了这些谱线,我…
2018-11-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Fractionation in young cores: Direct determinations of nitrogen and carbon fractionation in HCN
本研究通过IRAM 30m望远镜观测6个年轻核的HCN谱线,对比直接NLTE辐射转移建模与间接双同位素法的氮、碳分馏测定结果,发现间接法存在缺陷,直接法未观测到HCN氮分馏的恒星形成演化趋势。
2024-03-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Uniform Silicon Isotope Ratios Across the Milky Way Galaxy
我们使用一氧化硅的$v = 0, J = 1 \to 0$跃迁报告了银河系中硅的三种稳定同位素$^{28}$ Si、$^{29}$ Si和$^{30}$ Si的相对丰度。选定的源代表银心半径($R_{\rm GC}$)从0到9.8千秒差距的范围。GBT提供的高光谱分辨率和灵敏度允许同位素比根据光学深度进行校正。经光学深度校正的数据表明,次级与初级硅同位素比$^{29}{\rm Si}/^{28}{\rm Si}$和$^{30}{\rm Si}/^{28}{\rm Si}$的变化远小于根据银河系其他稳定同位素比梯度预测的变化。实际上,在$R_{\rm GC}$的Si同位素比中没有可检测的变化。这种同位素比梯度的缺乏与已公布的二级氧同位素与一级氧同位素比所表现出的$R_{\rm GC}$的单调下降趋势形成鲜明对比。这些结果,当考虑到化学演化的预期,表明报告的氧同位素比的趋势,也许碳,以及,需要进一步调查。在这项研究中开发的SiO同位素比测量的方法同样适用于银河系的氧,碳和氮同位素比测量,并应证明这些同位素系统的未来观测有用。
2017-09-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Sub-arcsecond imaging of HCN and CN in the Orion Bar. UV-driven warm Nitrogen chemistry in dense environments
Instituto de Física Fundamental (CSIC)(基础物理研究所);Institut de Radioastronomie Millimétrique(毫米波射电天文学研究所);LUX, Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universités(巴黎天文台);Univ. Bordeaux, CNRS, Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, UMR5804(波尔多大学)
利用ALMA亚角秒成像观测猎户座棒状结构中的HCN和CN发射,发现其峰值靠近离解前沿,揭示紫外驱动化学在致密环境中形成暖氮气体并示踪密度梯度。
2026-09-18 astro-ph.GA
A tale of two isotopes: Spatial variation in HCN fractionation toward young cores
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik(马克斯·普朗克地外物理研究所);Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA(天体生物学中心(CAB),西班牙国家科学研究委员会-国家航空技术研究所);European Southern Observatory(欧洲南方天文台)
该研究通过观测与模拟分析年轻原核中HCN同位素的空间变化,发现其与H$_2$柱密度相关,源于$^{12}$C/$^{13}$C比变化,提醒需评估该比变化后才可采用双同位素法推导$^{14}$N/$^{15}$N比。
2026-07-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
On the connection between nitrogen-enhanced field stars and the Galactic globular clusters
Institute of Astronomy, University of Cambridge(剑桥大学天文研究所);School of Mathematics and Physics, The University of Queensland(昆士兰大学数理学院);Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute(平顿研究所计算天体物理学中心);Department of Astronomy and Astrophysics, The University of Chicago(芝加哥大学天文学与天体物理学系)
研究通过分析高氮丰度恒星与球状星团的关联性,探讨其形成起源及银河系演化中的作用。
2025-09-04 astro-ph.GA
CNO abundances and carbon isotope ratios in evolved stars of the open clusters NGC 2324, NGC 2477, and NGC 3960
我们的主要目标是确定疏散星团NGC 2324、NGC 2477和NGC 3960中已演化巨星的碳-氮和碳同位素比,这些星团的关闭质量约为2 Msun,并将它们与理论模型的预测进行比较。使用差分合成光谱法分析高分辨率光谱。使用C2 Swan(0,1)带头在5135和5635.5 A处推导碳丰度。对具有强烈CN特征的波长区间7940-8130 A进行了分析,以确定氮丰度和碳同位素比值。氧丰度由6300 A处的[Oi]线确定。CNO丰度的平均值为[C/Fe]=-0.35+-0.06(s.d.),NGC 2324的7颗星[N/Fe]=0.28 ± 0.05,[O/Fe]=-0.02 ± 0.10,NGC 2477的6颗星[C/Fe]=-0.26 ± 0.02,[N/Fe]=0.39 ± 0.04,[O/Fe]=-0.11 ± 0.06; NGC 3960的6颗恒星的[C/Fe]=-0.39+-0.04,[N/Fe]=0.32+-0.05,[O/Fe]=-0.19+-0.06。平均C/N比分别为0.92 ± 0.12、0.91 ± 0.09和0.80 ± 0.13。平均12 C/13 C比值分别等于21+-1,20+-1和16+-4。将所研究的疏散星团中恒星的12 C/13 C和C/N比值与恒星演化模型预测的比值进行了比较。NGC 2324和NGC 2477的12 C/13 C和C/N比值的…
2016-08-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical variations across the TMC-1 boundary: molecular tracers from translucent phase to dense phase
研究了Taurus分子云1(TMC-1)从半透明相到致密相的气相和颗粒表面物种的化学演化。通过比较观察结果与最新的化学网络的建模结果,我们研究了碳,氧,氮和硫的物种的转换过程,即从它们的初始原子形式到它们的主要分子储库形式都在气相和颗粒表面上。发现转化过程取决于物种和A $_V$。探索了通过改变O对化学的初始碳与氧元素丰度比(C/O)的影响,并且初始碳元素丰度为2.5 $\times$ 10 $^{-4}$和C/O比为0.5可以最好地再现TMC-1 CP处观察到的大多数分子的丰度,其中已经鉴定了90多个分子。在TMC-1条件下,我们预测了分子云演变过程中颗粒冰成分的变化,在A $_V$ $>$ 4等时,H $_2$ O冰为主要冰成分,A $_V$ $<$ 4等时,CO $_2$冰为主要冰成分,而在A $_V$ 4- 5等时,CO冰严重减少。
2022-03-01 astro-ph.GA
Detection of 15NH2D in dense cores: A new tool for measuring the 14N/15N ratio in the cold ISM
氨是冷致密岩心最好的示踪剂之一。它也是星际冰的一种次要成分,因此,它是原太阳星云中重要的氮储存库之一,与气相氮一起,以N2和N的形式存在。对太阳系中各种氮源和氮库的一个重要诊断是14 N/15 N同位素比值。虽然太阳系存在良好的数据,但在星际介质中的相应测量很少,质量也很低。在成功探测到氨的单氘、双氘和三氘同位素体之后,我们在致密核中寻找了15 NH 2D,作为研究致密分子气体中14 N/15 N比的新工具。在IRAM-30 m望远镜上,我们获得了86.4 GHz的15 NH_2D(1(1,1)-1(0,1))邻位谱线的深积分,同时获得了85.9 GHz的NH_2D邻位谱线。在Barnard-1b、NGC 1333-DCO+和L1689 N中检测到o-15 NH 2D,而我们获得了LDN 1544和NGC 1333-IRAS 4A的上限,以及对L134 N(S)的初步检测。NH 2D中的14 N/15 N丰度比介于350和850之间,类似于原始太阳的值~ 424,并且可能高于陆地的270。
2009-03-18 astro-ph.GA
Seed of Life in Space (SOLIS) XI. First measurement of nitrogen fractionation in shocked clumps of the L1157 protostellar outflow
氮同位素比值在太阳系和起源不明的恒星形成系统中有很大的变化范围。气相中的化学反应是可以改变$^{14}$ N/ $^{15}$ N比的可能过程之一。我们的目标是调查是否以及如何通过星际介质中的冲击波,可以影响氮同位素的相对分数。进行这种研究的理想地点是L1157外流,那里有几个受冲击的团块。我们首次测量了原恒星外流L1157的两个激波团B1和B 0中的$^{14}$ N/ $^{15}$ N比值,该比值来自H $^{13}$ CN(1-0)和HC $^{15}$ N(1-0)线的干涉图。在B1中,我们发现H $^{13}$ CN(1-0)和HC $^{15}$ N(1-0)发射跟踪团簇的前部,平均柱密度为$N$(H $^{13}$ CN)$\sim$ 7 $\times$ 10 $^{12}$ cm $^{-2}$和$N$(HC $^{15}$ N)$\sim$ 2 $\times$ 10 $^{12}$ cm $^{-2}$。在该区域中,H/$^{13}$ CN(1-0)/HC/$^{15}$ N(1-0)的比率非常均匀,平均值为$\sim$/$\pm$ 1。在较小的块B 0 e中也测量到相同的平均值。假设标准的$^{12}$ C/ $^{13}$ C = 68,我们得到$^{14}$ N/ $^{15}$ N = 340 $\pm$ 70,与通常在星前核和原恒星中发现的类似。我…
2021-04-02 astro-ph.GA
First detection of 13CH in the interstellar medium
近年来,大量的高光谱分辨率观测亚毫米和FIR跃迁的亚甲基(CH),已经证明了这个自由基是一个有价值的代理H2,可用于表征分子气体内的星际介质(ISM)在银河系尺度上,包括CO-暗成分。在这里,我们报告的发现13 CH同位素在ISM中使用的upGREAT接收器上SOFIA。我们探测到了2 THz频率从基态到四个高质量恒星形成区跃迁的三个超精细结构分量,并确定了13 CH柱密度。ISM中普遍存在的含碳分子已经将碳的两种稳定同位素12 C/13 C丰度之间的比值的确定变成了银河系化学演化研究的基石。虽然随着银河系距离显示出上升的梯度,但当使用不同分子(CO,H2 CO等)的观测值测量时,该比率显示出取决于所使用的示踪剂的系统变化。这些观察到的不一致性可能来自光学深度效应、化学分馏或同位素选择性光解离。CH是由C+通过UV驱动或顺磁驱动的化学反应形成的,它反映了C+的分馏,并且不像以前用于确定12 C/13 C同位素比的其他分子那样显示出任何显著的分馏效应,这使它成为整个银河系12 C/13 C比值的理想示踪剂。因此,通过将13 CH的导出的柱密度与先前获得的主要同位素体12 CH的相应跃迁的SOFIA数据进行比较,我们导出了朝向Sgr B2(M)、G34.26+0.15、W 49(N)和W51 E的12 C/13 C同位素比率。将我们的12/13 CH值与以前的银河系同位素梯度计算值相加…
2020-07-02 astro-ph.GA
Chemical tracers in proto-brown dwarfs: CN, HCN, and HNC observations
我们目前的结果从0/I类原棕矮星(原BD)的氮化学研究。我们用IRAM 30 m望远镜观测了7个原BD的CN(2-1)、HCN(3-2)和HNC(3-2)谱线。所有的原BD都显示出>20的大CN/HCN丰度比,以及接近或大于1的HNC/HCN丰度比。CN/HCN比值的增加可以用高紫外辐射通量来解释,该辐射通量来源于原BD中的活跃吸积区。原始BD的大于1的HNC/HCN比率可能是由低温和高密度的组合引起的。CN和HNC均与CO呈平坦分布,表明这些物种可在CO贫乏的区域生存。我们已经调查了这些物种的分子丰度与0/I类原恒星的原BD的相关性。我们发现CN(HCN)丰度的暂定趋势是约一个数量级的高(低)在原BD相比,原恒星。原始BD的HNC显示出几乎恒定的丰度,这与原恒星的~2个数量级的大范围不同。同样值得注意的是,最低光度天体的HNC/HCN丰度比有所上升,表明这一比例在低温环境下更高。在我们的样本中,相对进化的平类/II类棕矮星都没有HNC发射。HNC分子可以作为一种有效的示踪剂来寻找和识别早期的亚恒星质量天体。
2018-09-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Central enhancement of the nitrogen-to-oxygen abundance ratio in barred galaxies
棒诱导气体流入星系中心被认为是星系长期演化的关键因素。一个直接的后果是气体在星系中心的积累,在那里它可以形成恒星并改变化学和物理性质。我们使用一个具有SDSS光谱的近面盘星系样本来研究棒星系中心部分(半径<~0.6- 2.1kpc)电离气体的性质是否因棒的存在而改变,以及棒效应是否与棒和/或母星系的性质有关。分析的所有参数的分布是不同的酒吧和unbarred星系,除了R23金属丰度示踪剂和氧丰度(从光电离模型)。中值指向(略)更大的尘埃含量,每单位面积的恒星形成率,电子密度和电离参数的中心的酒吧星系比在unbarred对应。最显著的棒星系/无棒星系的差异出现在[NII]6583/Ha线比上,棒星系的平均值要大25%,这是因为这些星系中心的N/O值更大。我们观察到一个增强的中心气体差异后型星系或星系的质量较小的隆起。然而,对于具有更大质量凸起的星系(M_bulge > 10^10 M_sun)或总恒星质量大于~ 10^10.8 M_sun的星系,该棒似乎对中心气体性质的影响较小。总之,我们发现的观测证据表明,一个星系酒吧的存在影响盘星系,其中最引人注目的效果是增强的N/O丰度比,这可以定性地解释为由于不同的起源或进化过程的更少和更大的质量凸起,与气相的前者目前有一个更密切的关系与酒吧的中心电离气体的属性。
2015-10-02 astro-ph.GA
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
Carbon Isotope Ratios in M10 Giants
在球状星团M10(NGC 6254)中,我们测量了31颗巨型分支星的碳丰度和$^{12}\mathrm{C}/^{13}\mathrm{C}$比,之前的CN和CH波段测量跨度为-2.33 $<$ M $_{\rm V}$ $<$ 0.18。通过比较$\sim 2.3\, μ\mathrm{m}$处的CO特征,特别是$2.37\, μ\mathrm{m}$处的$^{13}$ CO带头,与MOOG生成的合成光谱,确定丰度。观测到的光谱是用Gemini North上的GNIRS获得的,分辨率为R $\approx 3500$。来自红外光谱的碳丰度同意与以前的[C/Fe]测量发现使用CN和CH功能在近紫外/蓝色波长范围。我们发现,第一代恒星(CN-正常;共13颗恒星)的平均碳同位素比为$^{12}\mathrm{C}/^{13}\mathrm{C}$ = 5.10 $_{-0.17}^{+0.18}$,第二代恒星(CN-增强; 15颗恒星)的平均碳同位素比为$^{12}\mathrm{C}/^{13}\mathrm{C}$ = 4.84 $_{-0.22}^{+0.27}$。因此,我们发现在观测到的星等范围内,两个群体中恒星之间的$^{12}\mathrm{C}/^{13}\mathrm{C}$比率没有统计学上的显著差异。最后,我们创建了预期的碳,氮,和$^{12}\mathrm{C}/^…
2019-05-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
The first interferometric measurements of NH$_2$D/NH$_3$ ratio in hot corinos
氮在恒星和行星形成过程中的化学演化仍然没有完全了解。氨(NH $_3$)是理解恒星形成云分子演化和氮同位素分馏的关键物质。本文利用Karl G. Jansky甚大阵列(VLA)我们在空间上解决了二进制(以下4A 1和4A 2),并检测到紧凑的发射NH $_3$过渡与高激发能($\gtrsim$ 100 K)从附近的原恒星,表明NH $_3$冰升华在内部热区域。NH $_3$柱密度估计为$\sim 10^{17}-10^{18}$ cm $^{-2}$。我们还检测到两个NH $_2$ D转换,使我们能够限制氨的氘分馏。4A 1和4A 2中的NH $_2$ D/NH $_3$比率与$\sim 0.3-1$一样高。与文献中的天体化学模型比较,NH $_2$ D/NH $_3$的高比值表明NH $_3$冰的形成主要开始于体冰形成完成后的星前阶段,恒星形成云中的初始氮库可能是原子氮(或N原子),而不是含氮物质如N $_2$和NH $_3$ . IRAS 4A核的物理性质的影响进行了讨论。
2022-10-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Isotopic Links from Planet Forming Regions to the Solar System
同位素比率为理解物质的起源提供了一个强有力的工具,包括太阳系天体中的挥发性和难熔物质。最近对分子同位素的高灵敏度观测,特别是ALMA的观测,为我们提供了关于恒星和行星形成区以及太阳系天体中氢、碳、氮和氧同位素比率的新信息。太阳系探测任务,如罗塞塔和卡西尼,给了我们进一步的新见解。与此同时,最近发展的复杂模型同位素化学,包括详细的气相和颗粒表面反应网络,使人们有可能讨论如何同位素分馏在恒星和行星形成的地区是印记到尘埃颗粒的冰地幔,保存记录的初始同位素状态的太阳系材料。本章回顾了最近在太阳系外行星形成区,星前/原恒星核和原行星盘,以及在我们的太阳系的对象-彗星,陨石和行星/卫星大气中的分子同位素观测的进展,并讨论了它们之间的联系,通过同位素化学模型。
2022-03-21 astro-ph.EP astro-ph.GA
Exploring giant barium stars: $^{12}\rm{C}/^{13}\rm{C}$ ratio and elemental abundances of carbon, nitrogen, and oxygen
本研究对180颗钡巨星开展局部热力学平衡分析,获取碳氮氧丰度及$^{12}\rm{C}/^{13}\rm{C}$比值,为$s$过程研究提供补充观测约束。
2025-09-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
High nitrogen and carbon isotopic ratios in the interstellar comet 3I/ATLAS
University of Edinburgh(爱丁堡大学);University of Liège(列日大学);United States Naval Academy(美国海军学院);Northumbria University(诺森比亚大学);Auburn University(奥本大学);Pontificia Universidad Católica de Chile(智利天主教 Pontificia 大学);Catholic University of America(美利坚天主教大学);NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心);University of Helsinki(赫尔辛基大学);University of Padova(帕多瓦大学)
研究星际彗星3I/ATLAS的高氮和碳同位素比值,揭示其可能起源于低金属licity恒星外围盘。
2026-03-07 astro-ph.EP astro-ph.GA
Kinetic Study of the Reactions of Ground State Atomic Carbon and Oxygen with Nitrogen Dioxide over the 50-296 K Temperature Range
本文采用Laval喷嘴反应器测量50–296 K下O($^3$P)、C($^3$P)与NO$_2$的反应速率常数,并结合气-粒模型评估其对致密星际介质中NO$_2$气固丰度及可探测性的影响。
2024-12-02 astro-ph.GA
Red clump stars of the Milky Way - laboratories of extra-mixing
在这项工作中,我们提出了主要的大气参数,碳,氮和氧的丰度,和12 C/13 C的比例确定在一个样本的28个银河系星团星。使用5086.2 nm处的C2带研究碳的丰度。对具有强烈CN特征的波长区间7980-8130 nm进行了分析,以确定氮丰度和12 C/13 C同位素比值。氧丰度由6300 ℃下的[O I]线确定。的平均丰度的C,N和O的丰度在调查的丛星支持我们以前的估计,相比,太阳和矮恒星的银河系盘,碳被耗尽约0.2德克斯,氮增强了0.2德克斯和氧是接近的丰度在矮星。分析了银河系红团星的12 C/13 C和C/N比,并与额外混合的演化模型进行了比较。Charbonnel & Lagarde的热盐混合模型中12 C/13 C比的陡降比Boothroyd & Sackmann的冷底处理模型更好地反映了低恒星质量下的观测数据。对于大约2兆太阳质量的恒星,当恒星处于氢核燃烧阶段时,旋转诱导混合的模型应考虑旋转约250 km s-1。
2013-04-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Supernova Kinetic Yield oN galactic Emission Tracers (SKYNET) I. Contribution of radiative supernova remnants to Galactic N + emission
Laboratoire de Physique de l’École Normale Supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université(巴黎高等师范学院物理实验室,法兰西学院,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学);LUX, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS(卢克斯天文台,巴黎天文台,巴黎文理研究大学,索邦大学,法国国家科学研究中心);Institut d’Astrophysique Spatiale, Université Paris-Saclay, CNRS(天体物理学研究所,巴黎萨克雷大学,法国国家科学研究中心)
SKYNET框架结合辐射性超新星遗迹模型与银河系分布,预测其累积谱线发射,首次应用成功再现N+发射分布,证明r-SNR贡献银河系约20-25%的电离,揭示其重要但被忽视的作用。
2026-09-16 astro-ph.GA
Evidence of extra-mixing in field giants as traced by lithium and carbon isotope ratio
虽然标准的恒星演化没有预测到,但在红巨星分支(RGB)期间,由于额外混合,轻元素(如锂、碳和氮)的表面丰度会发生变化。这通常与RGB碰撞后的温盐混合有关。特殊的富含锂的RGB恒星也可能与增强的额外混合或外部污染有关。我们测量了166颗现场红巨星样本中的Li丰度和碳同位素比12 C/13 C,-0.3<[Fe/H]<0.2,目标是EXPRESS径向速度程序,以分析额外混合的影响。系外行星探测所需的多历元观测用于减少12 C/13 C测量中的大地污染影响。由于普遍存在上限,锂丰度模式是复杂的解释,但RGB和核心的He燃烧巨人之间的比较显示,额外的混合与温盐一致的效果。样本中锂含量最丰富的巨星,被归类为接近RGB凸起的RGB恒星,具有较低的12 C/13 C。考虑到12 C/13 C不应该受到行星吞噬的影响,这似乎不是高Li的来源。在RGB中,质量和12 C/13 C之间的相关性逐渐降低,而在水平分支中的相关性逐渐增加,这再次与温盐混合相一致。我们的数据还显示了12 C/13 C和[Fe/H]之间的相关性。二元性对Li或12 C/13 C没有明显影响。我们的示例显示了与RGB凹凸后的附加混合一致的行为。12 C/13 C为描述额外混合提供了新的线索,很可能是研究红巨星混合的最佳工具。对场星中12 C/13 C的额外测量将大大提高我们与模型进行比较和理解混合机制的能力。
2022-12-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical composition of evolved stars in the open cluster IC 4651
本文分析了疏散星团IC 4651中三颗核心氦燃烧“团簇”星和两颗初升巨星的高分辨光谱。Carretta等人(2004)在我们以前的研究中确定了大气参数(T_eff、log_g、v_t和[Fe/H])。在这项研究中,我们提出了丰富的C,N,O和多达24个其他化学元素。用C_2 Swan(0,1)带头在5635.5A处测得碳丰度。对具有强烈CN特征的波长区间7980-8130 A进行了分析,以确定氮丰度和12^C/13^C同位素比值。氧丰度由6300 A处的[Oi]线确定。与太阳和其他银盘矮星相比,所研究的团簇星的平均丰度表明,碳约亏损0.3德克斯,氮过剩约0.2德克斯,氧接近太阳。这具有将平均C/N比降低至1.36 +-0.11的效果。12 ^C/13 ^C的平均比率降至16 +-2。其他被调查的化学元素的丰度比接近太阳。
2011-01-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Molecular isotopologue measurements toward super star clusters and the relation to their ages in NGC253 with ALCHEMI
本研究利用ALCHEMI数据测量NGC253中六个超星团区域的CO、HCN和HCO+同位素体比值,结合RADEX模型和恒星种群模型,发现这些比值与年龄无显著趋势,表明其驱动因素可能是初始质量函数和分馏效应。
2024-02-16 astro-ph.GA