1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Астрономический журнал
  4. T. 100, № 12, 2023

Астрономический журнал, 2023, T. 100, № 12, стр. 1217-1244

Физические свойства и кинематика плотных ядер, связанных с областями образования массивных звезд южного неба

Л. Е. Пирогов 1, *, П. М. Землянуха 1, Е. М. Домбек 1, М. А. Воронков 2

1 Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики РАН им. А.В. Гапонова-Грехова
Нижний Новгород, Россия

2 Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) Space and Astronomy
Epping NSW, Australia

* E-mail: pirogov@appl.sci-nnov.ru

Поступила в редакцию 28.08.2023
После доработки 15.10.2023
Принята к публикации 23.10.2023

Аннотация

Представлены результаты спектральных наблюдений в диапазоне частот $ \sim 84{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 92$ ГГц шести объектов южного неба, содержащих плотные ядра, и связанных с областями образования массивных звезд и звездных скоплений. Наблюдения проведены с помощью радиотелескопа MOPRA-22m. В рамках приближения локального термодинамического равновесия (ЛТР) рассчитаны концентрации на луче зрения и распространенности молекул H13CN, H13CO+, HN13C, HC3N, c-C3H2, SiO, CH3C2H и CH3CN. Получены оценки кинетических температур ($ \sim 30{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 50$ K), размеров областей излучения ($ \sim 0.2{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 3.1$ пк) и вириальных масс ($ \sim {\kern 1pt} 70{\kern 1pt} - {\kern 1pt} 4600 {{M}_{ \odot }}$). Ширины линий в трех ядрах уменьшаются с увеличением расстояния от центра. В четырех ядрах наблюдается асимметрия профилей оптически толстых линий HCO+(1–0) и HCN(1–0), указывающая на наличие систематических движений на луче зрения. В двух случаях характер асимметрии может быть вызван сжатием газа. Проведено вписывание модельных спектральных карт HCO+(1–0), H13CO+(1–0), полученных в рамках не-ЛТР сферически-симметричной модели, в наблюдаемые. Рассчитаны радиальные профили плотности ($ \propto {\kern 1pt} {{r}^{{ - 1.6}}}$), турбулентной скорости ($ \propto {\kern 1pt} {{r}^{{ - 0.2}}}$) и скорости сжатия ($ \propto {\kern 1pt} {{r}^{{0.5}}}$) в ядре G268.42–0.85. Профиль скорости сжатия отличается от ожидаемого как в случае свободного падения газа на протозвезду ($ \propto {\kern 1pt} {{r}^{{ - 0.5}}}$), так и в случае глобального коллапса ядра (скорость сжатия не зависит от расстояния). Приведено обсуждение полученных результатов.

Ключевые слова: звездообразование, молекулярные облака, плотные ядра, молекулярные линии, моделирование

Список литературы

  1. J. C. Tan, M. T. Beltrán, P. Caselli, F. Fontani, A. Fuente, M. R. Krumholz, C. F. McKee, and A. Stolte, Protostars and Planets VI, edited by H. Beuther, R. S. Klessen, C. P. Dullemond, and T. Henning (Tucson: University of Arizona Press, 2014), p. 149.

  2. F. Motte, S. Bontemps, and F. Louvet, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 56, 41 (2018).

  3. F. H. Shu, Astrophys. J. 214, 488 (1977).

  4. F. H. Shu, F. C. Adams, and S. Lizano, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 25, 23 (1987).

  5. C. F. McKee and J. C. Tan, Astrophys. J. 585, 850 (2003).

  6. Y. Zhang and J. C. Tan, Astrophys. J. 853 (1), id. 18 (2018).

  7. E. Vázquez-Semadeni, A. Palau, J. Ballesteros-Paredes, G. C. Gómez, and Manuel Zamora-Avilés, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 490, 3061 (2019).

  8. R. B. Larson, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 145, 271 (1969).

  9. M. V. Penston, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 144, 425 (1969).

  10. R. Naranjo-Romero, E. Vázquez-Semadeni, and R. M. Loughnane, 814, 48 (2015).

  11. Л. Е. Пирогов, В. М. Шульга, И. И. Зинченко, П. М. Зем-лянуха, А. H. Патока, М. Томассон, Астрон. журн. 93 (10), 871 (2016).

  12. Л. Е. Пирогов, П. М. Землянуха, Астрон. журн. 98 (2), 102 (2021).

  13. I. Zinchenko, K. Mattila, and M. Toriseva, Astron. and Astrophys. Suppl. Ser. 111, 95 (1995).

  14. A. V. Lapinov, P. Schilke, M. Juvela, and I. I. Zinchenko, Astron. and Astrophys. 336, 1007 (1998).

  15. J. Harju, K. Lehtinen, R. S. Booth, and I. Zinchenko, Astron. and Astrophys. Suppl. Ser. 132, 211 (1998).

  16. I. Zinchenko, C. Henkel, and R. Q. Mao, Astron. and Astrophys. 361, 1079 (2000).

  17. L. Pirogov, I. Zinchenko, P. Caselli, L. E. B. Johansson, and P. C. Myers, Astron. and Astrophys. 405, 639 (2003).

  18. L. Pirogov, I. Zinchenko, P. Caselli, and L. E. B. Johansson, Astron. and Astrophys. 461, 523 (2007).

  19. T. Liu, K.-T. Kim, H. Yoo, S.-Y. Liu, et al., 829 (2), id. 59 (2016).

  20. Л. Е. Пирогов, Изв. ВУЗов. Радиофизика 64, 954 (2022).

  21. L. E. Pirogov, Astron. Rep. 53 (12), 1127 (2009).

  22. K. V. Getman, E. D. Feigelson, M. A. Kuhn, P. S. Broos, and G. P. Garmire, Astron. J. 158, id. 235 (2019).

  23. A. Roman-Lopes, Z. Abraham, R. Ortiz and A. Rodriguez-Ardila, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 394, 467 (2009).

  24. B. A. Binder and M. S. Povich, 864 (2), id. 136 (2018).

  25. D. A. Ladeyschikov, O. S. Bayandina, and A. M. Sobolev, Astron. J. 158, id. 233 (2019).

  26. D. Apai, H. Linz, T. Henning, and B. Stecklum, Astron. and Astrophys. 434, 987 (2005).

  27. C. D. Tremblay, T. L. Bourke, J. A. Green, J. M. Dickey, O. I. Wong, and T. J. Galvin, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 510, 593 (2022).

  28. J. S. Urquhart, M. G. Hoare, S. L. Lumsden, R. D. Oudmaijer, et al. Astron. and Astrophys. 507, 795 (2009).

  29. T. Culverhouse, P. Ade, J. Bock, M. Bowden, et al., Astrophys. J. Suppl. 195 (1), id. 8 (2011).

  30. S. L. Breen and S. P. Ellingsen, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 416, 178 (2011).

  31. J. L. Caswell, Publ. Astron. Soc. Australia 26, 454 (2009).

  32. M. A. Voronkov, J. L. Caswell, S. P. Ellingsen, J. A. Green, and S. L. Breen, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 439, 2584 (2014).

  33. S. L. Breen, Y. Contreras, J. R. Dawson, S. P. Ellingsen, M. A. Voronkov, and T. P. McCarthy, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 484, 5072 (2019).

  34. V. I. Slysh, S. V. Kalenskii, I. E. Val’tts, and R. Otrupcek, R. Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 268, 464 (1994).

  35. I. E. Val’tts, S. P. Ellingsen, V. I. Slysh, S. V. Kalenskii, R. Otrupcek, and G. M. Larionov, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 317, 315 (2000).

  36. W. Yang, Y. Xu, X. Chen, S. P. Ellingsen, D. Lu, B. Ju, and Y. Li, Astrophys. J. Suppl. 231(2), id. 20 (2017).

  37. R. Ortiz, A. Roman-Lopes, and Z. Abraham, Astron. and Astrophys. 461, 949 (2007).

  38. B. Neichel, M. R. Samal, H. Plana, A. Zavagno, A. Bernard, and T. Fusco, Astron. and Astrophys. 576, id. A110 (2015).

  39. C. M. Dutra, E. Bica, J. Soares, and B. Barbuy, Astron. and Astrophys. 400, 533 (2003).

  40. J. L. Caswell, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 297, 215 (1998).

  41. S. L. Breen, J. L. Caswell, S. P. Ellingsen, and C. J. Phillips, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 406, 1487 (2010).

  42. M. J. Gaylard and G. C. MacLeod, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 262, 43 (1993).

  43. P. J. Barnes, S. D. Ryder, S. N. O’Dougherty, L. E. Alvarez, A. S. Delgado-Navarro, A. M. Hopkins, and J. C. Tan, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 432, 2231 (2013).

  44. C. Eswaraiah, S.-P. Lai, W.-P. Chen, A. K. Pandey, et al. 850(2), id. 195 (2017).

  45. S. L. Breen, S. P. Ellingsen, J. L. Caswell, J. A. Green, M. A. Voronkov, G. A. Fuller, L. J. Quinn, and A. Avison, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 426, 2189 (2012).

  46. A. J. Walsh, M. G. Burton, A. R. Hyland, and G. Robinson, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 301, 640 (1998).

  47. J. A. Green, J. L. Caswell, G. A. Fuller, A. Avison, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 420, 3108 (2012).

  48. N. Ladd, C. Purcell, T. Wong, and S. Robertson, Publ. Astron. Soc. Australia 22 (1), 62 (2005).

  49. С. Ю. Малафеев, И. И. Зинченко, Л. Е. Пирогов, Л. Е. Б. Йоханссон, Письма в Астрон. журн. 31 (4), 262 (2005).

  50. А. В. Алакоз, С. В. Каленский, В. Г. Промыслов, Л. Е. Б. Юханссон, А. Виннберг, Астрон. журн. 79 (7), 610 (2002).

  51. E. Araya, P. Hofner, S. Kurtz, L. Bronfman, and S. DeDeo, Astrophys. J. Suppl. 157, 279 (2005).

  52. J. G. Mangum and Y. L. Shirley, Publ. Astron. Soc. Pacific 127, 266 (2015).

  53. S.-P. Lai, T. Velusamy, W. D. Langer, and T. B. H. Kuiper, Astron. J. 126, 311 (2003).

  54. F. Bertoldi and C. F. McKee, 395, 140 (1992).

  55. V. Camacho, E. Vázquez-Semadeni, A. Palau, G. Bus-quet, and M. Zamora-Aviles, 903(1), id. 46 (2020).

  56. P. Caselli, P. J. Benson, P. C. Myers, and M. Tafalla, 572, 238 (2002).

  57. T. G. Phillips, P. J. Huggins, P. G. Wannier, and N. Z. Scoville, 231, 720 (1979).

  58. N. J. Evans II, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 37, 311 (1999).

  59. D. R. Flower, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 305, 651 (1999).

  60. C. R. Purcell, V. Minier, S. N. Longmore, P. Andre, et al., Astron. and Astrophys. 504, 139 (2009).

  61. Y. T. Yan, J. S. Zhang, C. Henkel, T. Mufakharov, et al., 877, id. 154 (2019).

  62. P. C. Myers, D. Mardones, M. Tafalla, J. P. Williams, and D. J. Wilner, 465, L133 (1996).

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Астрономический журнал

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал