ALMA-IRDC:从云到核尺度的致密气体质量分布
星系天体物理
2021-03-31 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
红外暗云(IRDCs)是难以探测的大质量恒星形成(HMSF)早期阶段的潜在宿主。本文对一个包含10个IRDCs的样本的碎裂特性进行了深入分析,这些云被认定为银河系内研究HMSF的最佳候选体。为此,我们利用ALMA在3波段(即3mm)获得了覆盖这些IRDCs的大幅马赛克观测。这些观测具有高角分辨率(~3角秒或~0.05pc)以及高连续谱和谱线灵敏度(在N2H+(1-0)跃迁处约0.15mJy/束和每0.1km/s通道约0.2K)。从尘埃连续谱辐射中,我们识别出96个从低质量到高质量的核(M = 3.4至50.9太阳质量),它们引力束缚(alpha_vir = 0.3至1.3),若要处于维里平衡则需要B = 0.3至1.0mG的磁场强度。我们将这些结果与同质化的文献核编目结合,以恢复这些云在四个数量级空间尺度(0.01pc至10pc)上的层级结构。利用更高角分辨率的补充观测,我们发现该层级中最小的碎片(<0.02pc)目前不具备形成大质量恒星所需的质量和/或密度。尽管如此,本文呈现的新ALMA观测促成了19个(6个宁静和13个恒星形成)在未进一步碎裂下保留>16太阳质量的核的识别。这些大质量核包含跨声速非热运动,在运动学上亚维里,且需要中等磁场强度以维持抗坍缩支撑。这些潜在大质量恒星形成位置的识别是检验大质量恒星与星团形成理论预测的关键一步。
引用
@article{arxiv.2103.09122,
title = {ALMA-IRDC: Dense gas mass distribution from cloud to core scales},
author = {A. T. Barnes and J. D. Henshaw and F. Fontani and J. E. Pineda and G. Cosentino and J. C. Tan and P. Caselli and I. Jiménez-Serra and C. Y. Law and A. Avison and F. Bigiel and S. Feng and S. Kong and S. N. Longmore and L. Moser and R. J. Parker and Á. Sánchez-Monge and K. Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.09122},
year = {2021}
}
备注
21(+6 in appendix) pages, 12(+3) figures, 3(+3) tables. Machine-readable versions of Table A1, A2 and A3 are available online. Accepted for publication in MNRAS