Herschel/HIFI 对红超巨星和黄超巨星的观测：I. 分子清单
星系天体物理
2015-06-11 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
红超巨星 (RSGs) 和黄超巨星 (YHGs) 被认为是 AGB 阶段及早期 post-AGB 阶段恒星的大质量对应体。我们通过研究其中间和温暖气体包层的性质，探讨大质量恒星在主序后演化过程中的质量损失。这些区域是气体加速发生的地方，也是最近的质量损失事件可见之处。我们利用赫歇尔空间天文台 (Herschel Space Observatory) 搭载的 HIFI 仪器，观测了两个 RSGs (NML Cyg 和 Betelgeuse) 和两个 YHGs (IRC+10420 和 AFGL 2343) 样本中 CO、水及其同位素异构体的亚毫米和远红外跃迁。我们展示了探测到的谱线清单，并分析了其光谱轮廓所揭示的信息。基于早期研究的结果，我们对 IRC+10420 中的 CO 和 13CO 发射进行了建模，并将其与从毫米波到远红外的一系列谱线进行了比较。红超巨星具有比黄超巨星更强的高激发谱线，表明它们拥有致密且热的内壳层，从而贡献了这些跃迁。因此，RSGs 中的这些高-J 谱线源自尚未达到 circumstellar 终端速度的加速层，其轮廓比平顶的低-J 对应谱线更窄。YHGs 往往缺乏这种内部成分，这与从更长波长研究得出的分离、中空包层的图像一致。NH3 仅在两个源 (NML Cyg, IRC+10420) 中被探测到，这两个源也被观测为研究样本中最强的水线发射体。相比之下，OH 在所有源中均被探测到，且似乎与水线强度无关。我们表明，仅从毫米波低-J CO 跃迁推导出的 IRC+10420 模型，当内壳层温度简单降低约 30% 时，能够重现高-J 跃迁。
引用
@article{arxiv.1208.3143,
title = {Herschel/HIFI observations of red supergiants and yellow hypergiants: I. Molecular inventory},
author = {D. Teyssier and G. Quintana-Lacaci and A. P. Marston and V. Bujarrabal and J. Alcolea and J. Cernicharo and L. Decin and C. Dominik and K. Justtanont and A. de Koter and G. Melnick and K. M. Menten and D. A. Neufeld and H. Olofsson and P. Planesas and M. Schmidt and R. Soria-Ruiz and F. L. Schoeier and R. Szczerba and L. B. F. M. Waters},
journal= {arXiv preprint arXiv:1208.3143},
year = {2015}
}
备注
14 pages, 13 figures, accepted in Astronomy and Astrophysics