太阳系尺度下低质量原恒星中的复杂有机分子——I. 含氧物种
太阳与恒星天体物理
2020-07-15 v1 星系天体物理
摘要
复杂有机分子（COMs）被认为在恒星形成最早阶段形成于冰覆盖的尘埃颗粒上。这些 COMs 从最年轻的 0/I 类原恒星阶段向更演化的 II 类阶段的演化仍未被完全理解。由于行星形成似乎开始得很早，且成熟盘对于典型的 COM 发射线而言过于寒冷，研究 0/I 阶段太阳系尺度上的 COMs 清单具有重要意义。我们获取了英仙座与巨蛇座恒星形成区中七颗 0 类原恒星的 ALMA Band 3（3 mm）与 Band 6（1 mm）观测。通过使用“LTE”模型对原恒星内部区域建模，确定了若干含氧 COMs 的激发温度与柱密度。B1-c、B1-bS 与 Serpens S68N 显示出 COM 发射，即七个球源中有三个。COMs 的出现与源光度之间似乎不存在明显关联。相对于 CH3OH 的若干 COMs 丰度在这三个富 COM 源中以及相对于 IRAS 16293-2422B 和 HH 212 都惊人地相似。对于其他 COMs，丰度相差高达一个数量级，表明局部源条件起决定性的作用。B1-c 拥有一个寒冷（ K）、更延展的 COM 发射成分，其柱密度通常为温暖/炽热（ K）中心成分的百分之几。基于 CH2DOH/CH3OH 比值推导出 1–3% 的 D/H 比，表明甲醇形成期间温度约为 15 K。该比值与其他低质量原恒星一致。未来的中红外设施如 JWST/MIRI 对于直接观测 COM 冰至关重要。将其与 ALMA 更大样本的富 COM 源结合，将能直接关联冰相与气相丰度，从而约束恒星形成过程中产生并维持化学复杂性的路径。
引用
@article{arxiv.2005.06784,
title = {Complex organic molecules in low-mass protostars on solar system scales -- I. Oxygen-bearing species},
author = {M. L. van Gelder and B. Tabone and Ł. Tychoniec and E. F. van Dishoeck and H. Beuther and A. C. A. Boogert and A. Caratti o Garatti and P. D. Klaassen and H. Linnartz and H. S. P. Müller and V. Taquet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.06784},
year = {2020}
}
备注
Accepted to A&A, 44 pages, 17 figures