通过化学建立大质量恒星形成过程的演化时标

（删节）理解大质量（即M<8-10M$_\odot$）恒星形成过程的细节是天体物理学中一个长期存在的问题。[...]我们提出一种方法，以推导大质量恒星形成过程不同演化阶段的精确时标。我们对覆盖所有演化阶段的ATLASGAL-TOP100样本中有代表性的大量大质量团块进行建模。模型描述等温坍缩及随后的升温阶段，我们对其化学演化进行追踪。通过将模型结果与ATLASGAL-TOP100样本源的性质（考虑团块的质量和光度，以及甲基乙炔（CH$_3$CCH）、乙腈（CH$_3$CN）、甲醛（H$_2$CO）和甲醇（CH$_3$OH）的柱密度）进行比较，推导出各阶段的时标。我们发现所选分子示踪剂受团块热演化的影响，在升温阶段从10$^3$到10$^5$ AU呈现出陡峭的冰蒸发梯度。我们成功复现了观测到的CH$_3$CCH和CH$_3$CN柱密度，而H$_2$CO和CH$_3$OH与观测值吻合较差。发现（大质量）恒星形成总时间为$\sim5.2\times10^5$ yr，其由ATLASGAL-TOP100样本各独立演化阶段的时标定义：70-$\mu$m弱阶段$\sim5\times10^4$ yr，中红外弱阶段$\sim1.2\times10^5$ yr，中红外亮阶段$\sim2.4\times10^5$ yr，HII区阶段$\sim1.1\times10^5$ yr。我们的模型借助可作为化学钟的适当分子示踪剂选择，能够对高质星形成过程各阶段的持续时间给出稳健估计，且优势在于能够纳入额外示踪剂以提高估计时标的精度。