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大质量原恒星/星团核中的氘代比例作为演化探针

星系天体物理 2015-05-30 v2

摘要

高红外消光云是大质量恒星/星团形成的有前景场所。近年来发现的大量云核使得研究核在早期阶段可能的演化序列成为可能。我们利用亚毫米波望远镜(SMT)对位于高消光大质量恒星形成区G34.43+0.24、IRAS 18151-1208和IRAS 18223-1243中、处于不同演化阶段(从大质量无星核到超致密HII区)的15个致密核进行了氘代比例巡天。观测了N2H+ (3-2)、N2D+ (3-2)和C18O (2-1)谱线,以推导每个选定核的N2H+氘代比例 Dfrac ≡ N(N2D+)/N(N2H+) 以及CO耗竭因子。我们的结果显示,Dfrac 随气体温度和谱线宽度增加而呈下降趋势。由于更冷、更宁静的气体很可能与演化程度较低的核相关联,较大的 Dfrac 似乎与核演化的早期阶段相关。这种下降趋势类似于低质量原恒星核中 Dfrac 的行为,并与早期对大质量原恒星核的若干研究一致。我们还发现 Dfrac 与CO耗竭因子呈中等程度的上升趋势,表明冰幔的升华改变了化学反应中的竞争并降低了 Dfrac。我们的发现揭示了早期阶段低质量和大质量原恒星候选体中氘代物种的一般化学行为。此外,电离度的上限估计在 2×1072 \times 10^{-7}5×1065 \times 10^{-6} 之间。四个宁静核具有边缘的场-中性气体耦合,可能有利于湍流冷却流。

关键词

引用

@article{arxiv.1110.0952,
  title  = {Deuterium Fractionation as an Evolutionary Probe in Massive Proto-stellar/cluster Cores},
  author = {Huei-Ru Chen and Sheng-Yuan Liu and Yu-Nung Su and Mei-Yan Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1110.0952},
  year   = {2015}
}

备注

28 pages, 5 figures, accepted for publication in ApJ