在 TW Hya 中对分子氧的深搜

Becky J. Williams; L. Ilsedore Cleeves; Christian Eistrup; Jon P. Ramsey

在 TW Hya 中对分子氧的深搜

地球与行星天体物理 2023-09-12 v1 星系天体物理

作者: Becky J. Williams , L. Ilsedore Cleeves , Christian Eistrup , Jon P. Ramsey

摘要

冷分子云中氧的主要存在形式是气相一氧化碳（CO）和冰相水（H $_2$ O）。然而，在年轻恒星周围成行星盘中，气相 CO 和 H $_2$ O 相对于其 ISM 值丰度较低，且尚未探测到其他主要的载氧分子。一些天体化学模型预测气相分子氧（O $_2$ ）应是盘中挥发性氧的主要载体。我们报道了在 TW Hya 附近原行星盘中对同位素体 $^{16}$ O $^{18}$ O（ $N_J=2_1-0_1$ 线，频率 233.946 GHz）发射的深搜。我们使用成像技术和匹配滤波来搜寻微弱发射，但未探测到 $^{16}$ O $^{18}$ O。基于我们的结果，我们计算出 TW Hya 中气相 O $_2$ 丰度相对于 H 的上限为 $(6.4-70)\times10^{-7}$ ，这比太阳氧丰度低 $2-3$ 个数量级。我们得出结论：气相 O $_2$ 不是 TW Hya 中的主要载氧分子。我们观测中还覆盖了另外两种潜在的载氧分子 SO 和 SO $_2$ ，同样未探测到。此外，我们报道了通过匹配滤波发现并经成像确认的 C $^{15}$ N $N_J = 2_{5/2}-1_{3/2}$ 超精细跃迁 $F = 3 - 2$ 和 $F = 2 - 1$ 在 219.9 GHz 的偶然探测。

关键词

分子氧原行星盘 TW Hya 深搜 O2 丰度匹配滤波同位素体

引用

@article{arxiv.2309.04521,
  title  = {Deep Search For Molecular Oxygen in TW Hya},
  author = {Becky J. Williams and L. Ilsedore Cleeves and Christian Eistrup and Jon P. Ramsey},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.04521},
  year   = {2023}
}

备注

10 pages, 6 figures, Accepted for publication in ApJ

在 TW Hya 中对分子氧的深搜

摘要

关键词

引用

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