船底座 η 星近近日点时的 CO、水及可能的甲醇

在拱星气体中，复杂有机分子甲醇几乎只在年轻恒星天体周围被发现，因此被视为近期恒星形成的标志。本文中，我们利用 ALMA 在 2020 年近日点之前的大质量双星轨道相位中通过 CO (2-1) 示踪分子云条件时，报告了在亮蓝变星 $\eta$ Carinae 周围复杂拱星环境中首次可能探测到甲醇。相比于 $^{13}$CS 的另一种解释，该发射源自高温 ($T_{\rm{gas}} \simeq$ 700 K) 物质，跨度约 2$''$ (0.02 pc)，以被尘埃遮挡的双星为中心，而 CO 示踪的是延展大质量赤道环的内层，并伴随在较冷 ($T_{\rm{gas}} \simeq$ 110 K) 气体层中的显著吸收。我们还报告了在 $Herschel$/HIFI 观测中 557 GHz 和 988 GHz 处对水的探测。甲醇丰度比较若干低质量恒星方向观测到的高出数倍至 50 倍，而水丰度则与在冷而致密的分子云中观测到的相似。$\eta$ Carinae 核心中极高的甲醇:水丰度比可能暗示类似于尘埃颗粒上 Fischer-Tropsch 型催化反应的甲醇形成过程。这些观测证明，在演化末期大质量恒星周围化学演化的环境中，只要存在如大质量相互作用伴星与并合遗迹周围物质中可能出现的足够气体密度和屏蔽条件，复杂分子形成即可发生。