大质量恒星形成模型的辐射转移. I. 对基本核性质的依赖性

本文展示了大质量恒星形成的辐射转移计算。这些计算基于McKee & Tan的湍流核模型，并自洽地包含了静水力学核、由内向外膨胀波、自由下落旋转坍缩区、宽角无尘外流腔、活跃吸积盘以及一个大质量原恒星。在此类模型中，首次有一个光学厚的内区气体盘延伸至尘埃破坏前沿内部。这对于自然保存吸积能量以及其对盘和包层外部区域的屏蔽效应至关重要。辐射转移模拟采用Whitney的蒙特卡洛代码进行，为模型系列(从最简单的球对称模型到基准模型，每一步逐步添加上述各成分)生成了光谱能量分布(SED)。还展示了不同望远镜相机(包括Spitzer IRAC和MIPS、SOFIA FORCAST以及Herschel PACS和SPIRE)在不同波段的图像。光学厚内盘的存在产生了更高的光学波段流量，但减少了近红外和中红外辐射。外流腔的存在、相对于视线的倾角以及盘的厚度都显著影响SED和图像。对于此处考虑的高面质量密度核，中红外辐射可能由外流腔壁主导，正如De Buizer所提出的。还研究了包围大质量核表面的环境压力变化的影响。在较低表面压力下，核更大，具有较低的消光和吸积率，并且来自盘的观测中红外流量可能相对较高，即使吸积光度较低。在这种情况下，硅酸盐吸收特征变得显著，与在较高压力下形成的更高密度核形成对比。