0/I 类原褐矮星中温热与冷甲醇的首次观测

我们呈现首个分子谱线巡天的结果，在14个 0/I 类原褐矮星（proto-BD）中搜寻基本复杂有机分子甲醇（CH$_{3}$OH）。IRAM 30米望远镜在 92-116 GHz 与 213-280 GHz 频段的观测揭示了14条 CH$_{3}$OH 跃迁谱线的发射，其上态能级 E$_{upper}\sim$7-49 K，临界密度 $n_{crit}$ 为 10$^{5}$ 至 10$^{9}$ cm$^{-3}$。最常探测到的谱线位于 E$_{upper} <$ 20 K，而11个原褐矮星亦在高激发谱线（E$_{upper}\sim$21-49 K，$n_{crit}\sim$10$^{5}$ 至 10$^{8}$ cm$^{-3}$）中显示发射。与褐矮星形成模型相比，高激发谱线可能探测原褐矮星中 $\sim$10-50 au 的温热（$\sim$25-50 K）corino 区域，而低激发谱线示踪 $\sim$50-150 au 的冷（< 20 K）气体。冷成分的柱密度比热成分高一个数量级。CH$_{3}$OH 的正仲比介于 $\sim$0.3-2.3。体积平均 CH$_{3}$OH 柱密度随原褐矮星中热辐射光度降低而上升，其中位柱密度比较低低质量原恒星高约 $\sim$3 倍。高激发（E$_{upper}>$ 25 K）CH$_{3}$OH 谱线的发射结合模型预测表明，我们样本中约 $\sim$78\% 的原褐矮星存在温热 corino。其余仅显示冷成分证据，可能因缺乏可搅动周围温热气体的强高速喷流。