无星核中的径向分子丰度与气体冷却
星系天体物理
2015-06-05 v1
摘要
目标：我们旨在通过结合化学模型与辐射转移模型，模拟寒冷且重度屏蔽的无星核中分子丰度与气体温度的径向轮廓。方法：利用修正的Bonnor-Ebert球体中的尘埃温度测定值来计算初始的径向分子丰度轮廓。随后提取对应两个不同核年龄的选定冷却分子的丰度，以确定两个时间步的气体温度。在迭代过程中重复该计算，从而得到与气体温度相一致的分子丰度。利用模拟的丰度轮廓计算选定物质的谱线发射轮廓。结果：气体温度是时间的函数；随着核变老，气体由于冷却分子被消耗到尘埃颗粒表面而升温。各冷却分子对总冷却功率的贡献随时间变化。径向化学丰度轮廓并非简单形态：不同物种表现出不同程度的消耗，且在某些情况下呈现向内递增的丰度轮廓，甚至在t > 10^5年时依然如此。谱线发射模拟表明，不同年龄的核可以呈现出显著不同的谱线发射轮廓，这取决于所考虑的示踪物种。结论：化学丰度及其相关的谱线冷却功率随时间变化。在密度超过~10^5 cm^-3时，大多数化学物种被消耗到尘埃颗粒表面。显著的例外是NH_3和N2H^+；后者在n_H~10^6 cm-3时仍基本未被消耗。另一方面，即使在t~10^5年时，低气体密度区域的化学丰度也未得到显著发展，这由向内递增的丰度梯度所揭示。气体温度可能与尘埃温度显著不同；这可能对核的稳定性产生影响。
引用
@article{arxiv.1205.3660,
title = {Radial molecular abundances and gas cooling in starless cores},
author = {O. Sipilä},
journal= {arXiv preprint arXiv:1205.3660},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in A&A, above abstract shortened to fit arXiv format