射電望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到,1000光年外的英仙座中,有74顆原恒星!

恒星形成涉及許多現(xiàn)象的復(fù)雜相互作用,包括引力塌縮、磁場(chǎng)、湍流、恒星反饋和云層旋轉(zhuǎn)。這些效應(yīng)之間的平衡,在不同的源之間有很大不同,天文學(xué)家已經(jīng)采用了統(tǒng)計(jì)的方法來理解典型早期恒星形成序列,最早的階段被稱為原恒星階段。

對(duì)于低質(zhì)量恒星(質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的恒星),這一階段通常被分成兩個(gè)子類,恒星在一個(gè)大約持續(xù)50萬年的過程中,通過從一個(gè)大小在50萬到1萬個(gè)天文單位(AU)之間的巨大包層中吸積物質(zhì)而成長。

然而,有相當(dāng)大的不確定性:例如一些氣體在強(qiáng)烈流出時(shí)被噴回介質(zhì)中。由于缺乏對(duì)這類來源的大規(guī)模、系統(tǒng)的研究,天文學(xué)家很難理清其中的多重過程。哈佛史密森天體物理學(xué)中心天文學(xué)家Ian Stephens,Tyler Bourke,Mike Dunham,Phil Myers,Sarah Sadvoy,Katherine Lee,Mark Gurwell和Alyssa Goodman帶領(lǐng)一個(gè)團(tuán)隊(duì)使用亞毫米陣列射電望遠(yuǎn)鏡編輯和發(fā)布了對(duì)年輕原恒星進(jìn)行的最大規(guī)模公開高分辨率亞毫米譜線研究。

研究小組觀察了英仙座分子云中約1000光年外的74個(gè)年輕恒星。該計(jì)劃名為MASS(恒星系統(tǒng)的質(zhì)量及其與SMA的演化),以高空間分辨率和低空間分辨率觀測(cè)了原恒星,采樣尺度從大約300AU到超過9000 AU的多達(dá)40條分子線(盡管并不是每個(gè)源都有所有的分子線)。這一區(qū)域以前曾被研究過,并且已知有許多雙極原恒星流出,但新高分辨率圖像揭示了豐富的流出特性,主要是在一氧化碳?xì)怏w中看到的。

研究檢這些天體中的六個(gè),它們非常年輕,還沒有熱到足以分解其主要組成氣體(分子氫)的溫度。這些原恒星被稱為“第一核”,MASS計(jì)劃在其中四顆恒星中探測(cè)到了外流,其中一顆因其小型的性質(zhì)和緩慢外流速度而被認(rèn)為是該類型中最有希望的例子。這項(xiàng)新的研究是同類研究中規(guī)模最大、最完整的公開研究,為天文學(xué)家提供了一個(gè)新的數(shù)據(jù)庫,用于研究低質(zhì)量恒星形成的早期階段。研究發(fā)布了SMA研究中恒星系統(tǒng)的質(zhì)量及其演化的全部數(shù)據(jù)集。

質(zhì)量數(shù)據(jù)在兩種陣列中使用,以捕獲尺度>30‘“(>9000Au)的流出,并探測(cè)尺度降至~1’”(~300Au)的流出。用1·3 mm和85 0μm接收器同時(shí)觀測(cè)原星,探測(cè)CO(2-1)、13CO(2-1)、C18O(2-1)、N2D+(3-2)、CO(3-2)、HCO+(4-3)和H13CO+(4-3)的波長連續(xù)譜和分子線發(fā)射。其中一些觀測(cè)還使用了SMA新升級(jí)的相關(guān)器SWARM,其更寬的帶寬能觀測(cè)更多譜線(例如H2CO、DCO+、DCN、CS、CN)。在觀察到的主要連續(xù)譜和光譜示蹤劑中,84%的圖像具有發(fā)射檢測(cè)。

C18O(2-1)線寬的中位數(shù)為~1 km s?1,略高于單碟式望遠(yuǎn)鏡在30 0 0~2 0 0 0Au尺度下測(cè)得的線寬。在74個(gè)目標(biāo)中,有6個(gè)被推薦為第一候選者,研究建議L1451-mm是最好的候選者。同時(shí)質(zhì)疑之前對(duì)L1448IRS2E的連續(xù)譜檢測(cè)。在SVS 13系統(tǒng)中,SVS 13A當(dāng)然看起來是演化源,而SVS 13C看起來比SVS 13B更熱。這項(xiàng)質(zhì)譜研究是迄今為止最大的可公開獲得干涉測(cè)量連續(xù)體和譜線原星數(shù)據(jù)的研究,而且基本上是公正的,因?yàn)橹会槍?duì)英仙座的原恒星。

博科園|研究/來自:哈佛史密森天體物理學(xué)中心
參考期刊《天體物理學(xué)》
DOI: 10.3847/1538-4365/ab5181
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