大质量原恒星中的尘埃成核分子——猎户座源I中TiO的探测
Dust Seeding Molecules in a Massive Protostar -- Detection of TiO in Orion Source I
另 6 家 · 查看机构详情
- RIKEN Pioneering Research Institute（理化学研究所先锋研究本部）
- The Graduate University for Advanced Studies, SOKENDAI（日本综合研究院 (SOKENDAI)）
- University of Florida（佛罗里达大学）
- Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
- Kyoto University（京都大学）
- The University of Tokyo（东京大学）
- Institute of Science Tokyo（东京科学大学）
- Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
- National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。
浏览论文内容
中文总结 AI 辅助
研究通过ALMA观测首次在大质量原恒星猎户座源I中探测到TiO，推导其柱密度并发现其比值高于CI球粒陨石，该探测结果为难熔化学及太阳系物质早期形成提供了重要约束。
中文摘要 AI 辅助
我们基于阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列对猎户座源I（一个已被充分表征的大质量原恒星）的观测，报告了恒星形成区域中TiO的首次探测结果。我们识别出多个转动跃迁，其发射在约50天文单位的空间内被分辨，呈现出紧凑分布，且速度结构与旋转外流的基底一致。TiO的空间和速度分布与AlO的分布一致，这两种物质都是关键的尘埃成核难熔分子。我们推导得出TiO的柱密度为(3.0±0.4)×10^15 cm^-2，对应TiO/SiO比值约为12.8±1.7×10^-3，高于CI球粒陨石，表明原恒星附近发生了高效的尘气转换。我们还识别出AlOH的疑似探测结果，其沿盘表面呈现更延展的分布，可能指示出与TiO和AlO所追踪的不同环境条件。TiO作为一种关键的尘埃成核物种，其探测结果为难熔化学和原始矿物的形成环境提供了重要约束，将原恒星系统中的天体化学过程与太阳系物质形成的最早阶段关联起来。
英文摘要
We report the first detection of TiO in star-forming regions based on Atacama Large Millimeter/submillimeter Array observations of Orion Source I, a well-characterized massive protostar. Multiple rotational transitions are identified, with emission spatially resolved within $\sim 50$ au, showing a compact distribution with a velocity structure consistent with the base of a rotating outflow. The spatial and velocity distributions of TiO are consistent with those of AlO, with both species being key dust seeding refractory molecules. The column density of TiO is derived to be $(3.0 \pm 0.4)\times10^{15}\ {\rm cm^{-2}}$, corresponding to $X_{\rm TiO/SiO} \sim 12.8 \pm 1.7 \times10^{-3}$, higher than CI chondrites and indicative of efficient dust-to-gas conversion near the protostar. The detection of TiO, a key dust seeding species, offers important constraints on refractory chemistry and the formation environments of primitive minerals, linking astrochemical processes in protostellar systems to the earliest stages of Solar System material formation.
