共生恒星系统的CO观测

我们利用IRAM 30米望远镜对共生星R Aqr、CH Cyg和HM Sge进行了12CO J=2-1和J=1-0、13CO J=2-1和J=1-0以及SiO J=5-4跃迁的毫米波观测。通过一个关于冷星周围内壳层分子发射一般性质的简单解析描述对数据进行了分析。还进行了数值计算，考虑了在此条件下能级布居和辐射转移，以预测预期的谱线轮廓。在R Aqr和CH Cyg中探测到了12CO J=2-1和J=1-0的弱发射；获得了R Aqr中12CO J=2-1的良好谱线轮廓。探测到的谱线强度和轮廓形状与来自Mira型星周围一个非常小的壳层的发射一致，该壳层的半径与到热矮伴星的距离相当或略小，为10$^{14}$ - 2×10$^{14}$ cm。我们认为其他可能的解释可能性不大。该区域可能表现出与标准AGB星周围内壳层相似的性质：向外膨胀速度约为5-25 km/s，气体存在显著加速，温度随半径增加从约1000 K下降到500 K，密度约为10$^9$ - 3×10$^8$ cm$^{-3}$。我们的模型计算能够解释在R Aqr中观测到的12CO J=2-1的不对称谱线形状，其中相对较弱的红端部分是由外层自吸收造成的（在存在速度增加和温度随半径下降的情况下）。质量损失率略大于标准AGB星，这在共生系统中经常发生。在R Aqr中，我们发现CO发射区的总质量约为2-3×10$^{-5}$ M⊙，对应的质量损失率M'约为5×10$^{-6}$ - 10$^{-5}$ M⊙/yr，与从尘埃发射获得的结果一致。结合其他现有的分子发射数据，我们认为共生系统中富分子气体范围小的主要原因是热矮星辐射对分子的光解离。