前恒星核 L1544 中的 NH_3(1_0-0_0)
星系天体物理
2017-07-19 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
前恒星核代表了恒星与行星形成过程的初始条件，因此研究其物理和化学结构非常重要。由于具有挥发性，含氮分子是研究前恒星核中存在的高密度冷气体的关键。Herschel-HIFI 探测到的 NH_3 转动跃迁提供了灵敏度和光谱分辨率的独特组合，可进一步研究前恒星核中的物理和化学过程。在此，我们展示了 572 GHz 处 ortho-NH_3(1_0-0_0) 谱线的速度分辨 Herschel-HIFI 观测结果，并研究了前恒星核 L1544 各处氨的丰度分布，以检验当前关于其物理和化学结构的理论。我们将最近计算的碰撞系数纳入非 LTE 辐射转移代码中，以重现 Herschel 观测结果。同时，使用包含自旋态化学并应用于 L1544 (静态) 物理结构的气-粒化学模型，来推断 ortho-NH_3 的丰度分布。首次在空间中分辨出 ortho-NH_3(1_0-0_0) 的超精细结构。所有超精细分量均表现出强烈的自吸收。如果核心处于准平衡收缩状态（与先前的研究一致），且 NH_3 丰度向核心中心略有上升（正如先前对 para-NH_3(1,1) 的干涉观测所推断的那样），则可以重现该轮廓。化学模型在 ~ 4000 至 15000 AU 半径范围内高估了 NH_3 丰度约两个数量级，并在核心中心低估了丰度超过一个数量级。我们的观测表明，应用于静态云的化学模型在重现 NH_3 观测方面存在问题。
引用
@article{arxiv.1706.03063,
title = {NH_3(1_0-0_0) in the pre-stellar core L1544},
author = {P. Caselli and L. Bizzocchi and E. Keto and O. Sipila and M. Tafalla and L. Pagani and L. E. Kristensen and F. F. S. van der Tak and C. M. Walmsley and C. Codella and B. Nisini and Y. Aikawa and A. Faure and E. F. van Dishoeck},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.03063},
year = {2017}
}
备注
accepted for publication in A&A Letters