JWST探测大质量原恒星中的无定形与结晶HDO冰
太阳与恒星天体物理
2024-07-31 v1 星系天体物理
摘要
本研究旨在利用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）增强的灵敏度和分辨率，量化年轻恒星天体（YSOs）冰中的HDO/H2O比率，并确定在大质量YSOs（MYSOs）气相中测得的HDO/H2O比率是否代表其冰包层中的比率。我们分析了在“研究原恒星吸积”（IPA）计划中使用JWST NIRSpec观测到的两颗原恒星：中等质量YSO（IMYSO）HOPS 370和大质量YSO（MYSO）IRAS 20126+4104。在高于3σ水平上探测到了朝向这些源的HDO冰，并通过其4.1微米谱带进行了量化。CH3OH组合模式对该谱区观测光深度的贡献通过CH3OH 3.53微米谱带进行了约束，以确保HDO特征积分光深度不被高估。H2O冰通过其3微米谱带进行量化。根据这些拟合，得到HOPS 370和IRAS 20126+4104的冰HDO/H2O丰度比分别为4.6±1.8×10^-3和2.6±1.2×10^-3。结晶HDO和结晶H2O的同时探测证实了在4.1微米处观测到的特征归属于HDO冰。冰HDO/H2O比率与朝向MYSOs以及孤立低质量原恒星内部热区测得的最高的气相HDO/H2O比率相似，这表明至少部分朝向大质量热核测得的气相HDO/H2O比率代表了冰中的HDO/H2O比率。在CH3OH冰分析中需要包含富H2O的CH3OH组分，这支持了最近的实验和理论结果，即部分CH3OH冰可能在H2O富集的冰层中、在CO冻结阶段之前形成。
关键词
引用
@article{arxiv.2404.15399,
title = {JWST detections of amorphous and crystalline HDO ice toward massive protostars},
author = {Katerina Slavicinska and Ewine F. van Dishoeck and Łukasz Tychoniec and Pooneh Nazari and Adam E. Rubinstein and Robert Gutermuth and Himanshu Tyagi and Yuan Chen and Nashanty G. C. Brunken and Will R. M. Rocha and P. Manoj and Mayank Narang and S. Thomas Megeath and Yao-Lun Yang and Leslie W. Looney and John J. Tobin and Henrik Beuther and Tyler L. Bourke and Harold Linnartz and Samuel Federman and Dan M. Watson and Hendrik Linz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.15399},
year = {2024}
}
备注
Accepted for publication in A&A. 23 pages, 17 figures, 10 tables