X射线破坏年轻恒星对象中的水
天体物理学
2009-11-11 v1
摘要
我们研究了在中心X射线源和中心远紫外(FUV)辐射场作用下的恒星形成环境中的H2O化学。对气相水化学进行时间、氢密度和X射线通量的建模。为覆盖广泛的物理环境，研究了密度为n_H = 10^4-10^9 cm^-3、温度为T = 10-1000 K的条件。发现存在三个不同的 regimes：在T < 100 K时，水的丰度约为10^-7-10^-6，由于X射线的作用，在不同时间和密度下可能略有增减。在100 K < T < 250 K时，H2O从初始x(H2O) ~ 10^-4的冰蒸发后，降至x(H2O) ~ 10^-6（当F_X > 10^-3 ergs s-1 cm^-2时，t = 10^4 yrs；或F_X > 10^-4 ergs s^-1 cm^-2时，t = 10^5 yrs）。在更高温度(T > 250 K)和氢密度下，即使存在较高的X射线通量，水也可保持x(H2O) ~ 10^-4。将X射线和FUV模型应用于低质量Class 0和I类年轻恒星对象(YSOs)的包围层。在现实的X射线通量下，水在Class 0和I包围层中均在相对短的时间尺度(t ~ 5000 yrs)内被破坏，尽管由于包围层中更高的X射线吸收密度，Class 0包围层的影响较不显著。来自中心源的FUV光子在破坏水方面并不有效。对于L_X > 10^27 ergs s^-1的Class I源，预测的平均水丰度为x(H2O) < 10^-6。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0602114,
title = {Water destruction by X-rays in young stellar objects},
author = {P. Stauber and J. K. Jorgensen and E. F. van Dishoeck and S. D. Doty and A. O. Benz},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0602114},
year = {2009}
}
备注
12 pages, 14 figures, Accepted for publication in A&A