富氧AGB星IK Tau中的尘埃形成

我们通过考虑恒星脉动引起的周期激波对气体影响，并跟踪1至10 Rstar之间激波气体层中的非平衡化学，对富氧Mira型星IK Tau内风中的分子与尘埃合成进行建模。我们考虑了完整的分子与尘埃团簇集合，并将尘埃形成的成核阶段与这些团簇凝聚成尘埃颗粒相结合。我们将推导的分子丰度与尘埃特性与最新观测数据进行比较。化学使用反应化学动力学网络描述，凝聚机制用布朗形式描述。激波在IK Tau的尘埃形成区驱动了活跃的非平衡化学，其中后激波气体中CO的碰撞破坏触发了HCN和CS等含C物种的形成。大多数建模的分子丰度与Herschel数据得出的最新值吻合良好。氧化铝团簇在2 Rstar内产生，并在恒星表面附近导致氧化铝颗粒种群。硅酸盐团簇在更大半径（r > 3 Rstar）形成，其成核由HSiO和H2SiO的形成触发。它们高效凝聚，并在约6至8 Rstar间达到最终颗粒尺寸分布，主要种群为峰值约0.02微米的中等尺寸颗粒。这种双尘埃壳层构型与近期干涉观测一致。推导的IK Tau尘埃-气体质量比在1-6x10^-3范围内，与O型Mira变星观测值一致。我们的结果证实了周期激波在化学塑造AGB星内风并提供利于通过非平衡过程高效合成分子与尘埃的气体条件方面的重要性。