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原型恒星盘中有机分子化学丰度梯度

地球与行星天体物理 2024-08-02 v1 星系天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

对低质量原型恒星系统的观测显示出丰富的复杂有机化学证据。然而,由于其低亮度,确定原型恒星盘中复杂有机分子(COMs)的丰度分布具有挑战性。然而,不同分子分布所对应的激发条件可能导致显著的发射变化。因此,分子激发可能从空间上解析的数据中恢复空间信息。通过分析对 CH3_3OH 和 CH3_3CN 的空间上未解析的北扩展毫米阵列(NOEMA)观测,旨在确定 CH3_3OH 和 CH3_3CN 在 HOPS-370 周围的原型恒星盘中的分布是否不同。CH3_3OH 和 CH3_3CN 的旋转图谱分析得到分别为 198±1.2198 \pm 1.2 K 和 448±19448 \pm 19 K 的旋转温度,表明这两种分子具有不同的空间分布。采用源特定的 3D LTE 辐射传递模型用于约束原型恒星盘中 CH3_3OH 和 CH3_3CN 的空间分布。一种均匀分布,丰度为 4×1084\times10^{-8} 能复现 CH3_3OH 的观测结果。相比之下,CH3_3CN 的空间分布需要更紧凑(位于约 120\sim120 au 内相对于 CH3_3OH 的约 240\sim240 au),或在原盘内约 55\sim55 au 处 exhibits 丰度增加因子 15\gtrsim 15。CH3_3OH 和 CH3_3CN 空间丰度分布差异的可能解释是碳基颗粒的升华。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.00070,
  title  = {Chemical abundance gradients of organic molecules within a protostellar disk},
  author = {Levi G. Walls and Merel L. R. van 't Hoff and Edwin A. Bergin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.00070},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted for publication in ApJ: 18 pages, 9 figures, 4 tables