富碳演化恒星中的新亚毫米波HCN激光
摘要
在富碳 (C-rich) AGB 恒星方向上发现了来自氰化氢 (HCN) 的 805 和 891 GHz 强激光发射，其源自两个 (1,1^{1e},0) 和 (0,4^0,0) 振动能态之间的 Coriolis 耦合系统。然而，由于观测上的挑战，该系统中的其他谱线（位于 894、964、968 和 1055 GHz）仍未被探索。利用 SOFIA/4GREAT 观测和 Herschel/HIFI 档案数据，我们分析了八颗富碳 AGB 恒星中的六次 HCN 跃迁。我们报告称新的 HCN 跃迁在 964、968 和 1055 GHz 处表现出激光作用。805、891 和 964 GHz 激光在七颗富碳恒星中被探测到，968 GHz 激光在六颗中被探测到，1055 GHz 激光在五颗中被探测到，而 894 GHz 谱线在任何目标中均未被探测到。在探测到的激光中，891 GHz 激光始终是最强的，而 964 GHz 激光如同 891 GHz 谱线的双胞胎，是第二强的。在 IRC+10216 方向，所有五次 HCN 激光跃迁都在六到八个历元中被观测到，并表现出谱线轮廓和强度的显著变化。891 和 964 GHz 的跨阶梯跃迁谱线表现出相似的变化，其强度变化不遵循近红外光变曲线（即非周期性变化）。相反，805、968 和 1055 GHz 转动谱线的变化表现为准周期性，相对于近红外光变曲线存在 0.1 - 0.2 的相位滞后。比较分析表明，这些 HCN 激光可以被视为富氧恒星中振动激发的 SiO 和水脉泽的类似物。我们提出化学抽运和辐射抽运在产生跨阶梯 HCN 激光中可能发挥重要作用，而转动 HCN 激光谱线的准周期行为可能受到由周期性激波和红外光度变化驱动的额外碰撞和辐射抽运的调制。[此处有删减]
关键词
引用
@article{arxiv.2502.20895,
title = {New submillimetre HCN lasers in carbon-rich evolved stars},
author = {W. Yang and K. T. Wong and H. Wiesemeyer and K. M. Menten and Y. Gong and J. Cernicharo and E. De Beck and B. Klein and C. A. Durán},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.20895},
year = {2025}
}
备注
19 pages, 8 figures, 6 tables. Accepted for publication in A&A. This work is dedicated to the memory of Karl M. Menten