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朝向银河系中心云的硫与碳同位素

星系天体物理 2020-10-28 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

测量同位素比是获取恒星核合成与化学演化信息的灵敏手段。我们给出了银河系中心区域星际介质中碳与硫丰度的测量。所选目标为 +50km/s 云以及朝向 Sgr B2(N) 的若干视线(l.o.s.)云。朝向 +50km/s 云,我们用 IRAM-30m 望远镜观测了 CS、C34S、13CS、C33S 和 13C34S 的 J=2-1 转动跃迁以及 CS 和 C34S 的 J=3-2 跃迁,并用 APEX 12m 望远镜观测了 C34S 和 13CS 的 J=6-5 跃迁,均为发射态。用 ALMA 在 Sgr B2(N) 包层中观测了 CS、C34S、13CS 和 13C34S 的 J=2-1 转动跃迁,其中 CS 和 C34S 的跃迁也在朝向 Sgr B2(N) 的视线云中观测到,均为吸收态。在 +50km/s 云中,我们推导出 12C/13C 同位素比为约 22.1,结合测得的 13CS/C34S 谱线强度比,得到 32S/34S 比为 16.3+3.0-2.4。我们也通过两种同位素体 13CS 和 13C34S 更直接地推导 32S/34S 同位素比,分别对 +50km/s 云和 Sgr B2(N) 给出独立的 32S/34S 估计值 16.3+2.1-1.7 与 17.9±5.0。我们还在 +50 km/s 云中得到 34S/33S 比约 4.3。先前研究观测到接近银河系中心时 32S/34S 同位素比呈下降趋势。我们的结果表明,该趋势至少在银心距 130-30+60 pc 处终止。这与基于 12C/13C、14N/15N 和 18O/17O 同位素比的研究结果不同,后者观察到上述趋势一直延续至中心分子区。这可能表明银河系中心大质量恒星的产生有所减少,与近期金属丰度梯度研究一致,并为与银河系及恒星演化模型比较开辟了工作方向。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.07306,
  title  = {Sulphur and carbon isotopes towards Galactic centre clouds},
  author = {P. K. Humire and V. Thiel and C. Henkel and A. Belloche and J. -C. Loison and T. Pillai and D. Riquelme and V. Wakelam and N. Langer and A. Hernández-Gómez and R. Mauersberger and K. M. Menten},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.07306},
  year   = {2020}
}

备注

16 pages, 7 figures, accepted for publication by A&A