大质量恒星形成区中复杂有机分子的演化研究

我们研究了四种复杂有机分子（COMs）：甲酸甲酯（$CH_3OCHO$）、二甲醚（$CH_3OCH_3$）、甲酰胺（$NH_2CHO$）和乙基氰（$C_2H_5CN$），对象为代表不同演化阶段（从早期到演化后期）的39个大质量恒星形成区大样本。我们旨在识别这些分子之间的潜在关联，并追踪它们在恒星形成过程中的演化序列。我们分析了用IRAM-30m望远镜在3、2和0.9 mm处获得的谱线。我们通过拟合分子谱线推导了各物种的主要物理参数。我们对其进行了比较并评估了它们的演化，同时考虑了若干其他星际环境。我们报告在20个源中探测到这些分子，揭示了柱密度上明显的尘埃吸收效应。推导的丰度对于$CH_3OCHO$和$CH_3OCH_3$约为$10^{-10}-10^{-7}$，对于$NH_2CHO$约为$10^{-12}-10^{-10}$，对于$C_2H_5CN$约为$10^{-11}-10^{-9}$。$CH_3OCHO$、$CH_3OCH_3$和$C_2H_5CN$的丰度在约4个数量级范围内极强相关（r>0.92）。$CH_3OCHO$和$CH_3OCH_3$在大多数参数上呈现最强相关性，并且在从前恒星到演化核、低质量到高质量天体、激波、银河系云和彗星的多种源中，于约9个数量级的光度范围内保持近乎恒定的比值（~1）。这表明COMs化学很可能早期形成并在演化阶段得以保存。此外，分子丰度随演化明显增高。我们认为$CH_3OCHO$和$CH_3OCH_3$最可能在化学上相关：例如它们可能共享一个共同前体，或由一个形成另一个。我们提出了所有COMs的一般情景：在恒星形成的寒冷最早阶段形成，并随着演化核的逐渐加热发生不断增强的解吸。