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新疆天文臺大質(zhì)量恒星形成區(qū)演化階段的化學(xué)示蹤研究獲進展

作者: 2016年06月24日 來源: 瀏覽量:
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中國科學(xué)院新疆天文臺恒星形成與演化團組使用CN、HCN、HNC、N2H+、HCO+等分子,示蹤大質(zhì)量恒星形成區(qū)的演化階段,研究成果分別發(fā)表于歐洲《天文學(xué)與天體物理》(A&A,2015,576,131)和荷蘭《天體物理與空間科學(xué)

  中國科學(xué)院新疆天文臺恒星形成與演化團組使用CN、HCN、HNC、N2H+、HCO+等分子,示蹤大質(zhì)量恒星形成區(qū)的演化階段,研究成果分別發(fā)表于歐洲《天文學(xué)與天體物理》(A&A,2015,576,131)和荷蘭《天體物理與空間科學(xué)》(Ap&SS,2016,361,191)。

  大質(zhì)量恒星形成過程的化學(xué)研究已成為恒星形成研究的一個熱點領(lǐng)域。其中一個重要議題就是找到合適的化學(xué)方法示蹤大質(zhì)量恒星區(qū)的演化階段,即化學(xué)時鐘。然而最近幾年在一些較大樣本的研究中,分子的積分強度比或豐度比隨著演化階段的變化都不顯著;另一方面,研究得到的結(jié)果也不盡一致。可能的原因有兩個:一是這些研究大多使用單點觀測數(shù)據(jù),不能很好地代表整個恒星形成區(qū)的化學(xué)特性;二是這些研究沒有考慮到樣本中的部分恒星形成區(qū)的化學(xué)特性會受到鄰近O/B型星的影響。

  為此,新疆天文臺科研人員提出研究整個大質(zhì)量恒星形成區(qū)的整體化學(xué)特性,并且辨認和剔除那些受到影響的樣本。研究顯示,在此情況下,恒星形成區(qū)的整體積分強度比HCN/HNC、CN/HNC能清楚地將無星核、原恒星階段與致密電離氫區(qū)階段分開,如圖1所示。針對更大樣本(197個源)的研究顯示,如果不考慮環(huán)境影響,從無星核到原恒星再到致密電離氫區(qū),恒星形成區(qū)的整體積分強度比HCO+(1-0)/HNC(1-0)的中值分別增加86%和18%,HCN(1-0)/HNC(1-0)的中值分別增加50%和64%,N2H+(1-0)/HCO+(1-0)的中值分別下降41%和21%,N2H+(1-0)/HCN(1-0)的中值分別下降23%和52%(如圖2所示),而豐度比HCN/HNC的中值分別增加30%和32%(如圖3所示)。科研人員得到的積分強度比和豐度比變化幅度更大,能更好地示蹤大質(zhì)量恒星形成區(qū)的演化階段。研究結(jié)果證明新的研究方法是有效的。

  圖1.積分強度比HCN/HNC、CN/HNC可以較好地示蹤大質(zhì)量恒星形成區(qū)的演化階段,這里type1代表無星核與原恒星階段,type2代表致密電離氫區(qū)階段。

  圖2. HCN(1-0)、HNC(1-0)、HCO+(1-0)和N2H+(1-0)等四種分子譜線的積分強度比與演化階段的關(guān)系,這里stage A、B和C分別代表無星核、原恒星和致密電離氫區(qū)階段。

  圖3. HCN、HNC、HCO+和N2H+等四種分子的豐度比與演化階段的關(guān)系,這里stage A、B和C分別代表無星核、原恒星和致密電離氫區(qū)階段。



 

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