ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЛОТНЫХ СГУСТКОВ НА РАЗНЫХ СТАДИЯХ ЭВОЛЮЦИИ В НЕСКОЛЬКИХ ОБЛАСТЯХ ОБРАЗОВАНИЯ МАССИВНЫХ ЗВЕЗД И ЗВЕЗДНЫХ СКОПЛЕНИЙ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Массивные звезды играют важную роль во Вселенной. В отличие от маломассивных звезд, процесс образования этих объектов, находящихся на больших расстояниях, остается недостаточно изученным. Предполагается, что процесс поддерживается некоторой взаимосвязью между самогравитацией, турбулентностью и магнитным полем. В данной работе мы исследуем физикохимические характеристики плотных сгустков в зависимости от стадии эволюции. Наблюдательные данные были получены с помощью телескопа IRAM-30m и включают 5 областей образования массивных звезд и звездных скоплений (L1287, S187, S231, DR 21(OH), NGC 7538). Данные охватывают диапазоны длин волн 2 и 3–4 мм, которые включают линии молекул HCN, HNC, HCO+, HC3N, HNCO, OCS, CS, SiO, SO2 и SO. Применяя метод дендрограмм к данным излучения пыли SCUBA на 850 мкм, мы определили массы и размеры сгустков. Также мы определили кинетические температуры, содержания молекул и динамические состояния сгустков. С помощью каталога RMS мы определили их эволюционную стадию. Всего было выделено 20 сгустков. Три сгустка ассоциированы с H II областями, 10 — с молодыми звездными объектами (МЗО), и 7 — с субмиллиметровым излучением. Сгустки имеют размеры около 0.2 пк и массы от 1 до 102 𝑀⊙, кинетические температуры в диапазоне от 20 до 40 K и среднюю ширину в линии H13CO+ (1–0) около 2 км/с. Мы не обнаружили значимой корреляции в соотношениях “ширина линии — размер” и “ширина линии — масса”. Однако в соотношении “масса-размер” наблюдается сильная корреляция. С помощью вириального анализа обнаружено, что три сгустка гравитационно связаны. Мы предполагаем, что магнитное поле около 1 мГc может оказывать дополнительную поддержку стабильности этих сгустков. Относительная концентрация наблюдавшихся молекул (по отношению к H2) составляет порядка 10−10–10−8.

Об авторах

А. Г. Пазухин

Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова Российской академии наук; Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского

Email: a.pazuhin@ipfran.ru
Нижний Новгород, Россия; Нижний Новгород, Россия

И. И. Зинченко

Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова Российской академии наук; Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского

Email: zin@ipfran.ru
Нижний Новгород, Россия; Нижний Новгород, Россия

Е. А. Трофимова

Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова Российской академии наук

Email: tea@ipfran.ru
Нижний Новгород, Россия

Список литературы

  1. . F. Motte, S. Bontemps, and F. Louvet, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 56, 41 (2018), arXiv:1706.00118 [astro-ph.GA].
  2. H. Zinnecker and H.W. Yorke, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 45(1), 481 (2007), arXiv:0707.1279 [astro-ph].
  3. R.B. Larson, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 194, 809 (1981).
  4. P.M. Solomon, A.R. Rivolo, J. Barrett, and A. Yahil, Astrophys. J. 319, 730 (1987).
  5. G.A. Fuller and P.C. Myers, Astrophys. J. 384, 523 (1992).
  6. P. Caselli and P.C. Myers, Astrophys. J. 446, 665 (1995).
  7. I.I. Zinchenko, Astron. Letters 26, 802 (2000).
  8. M.H. Heyer and C.M. Brunt, Astrophys. J. 615(1), L45 (2004), arXiv:astro-ph/0409420.
  9. A. Traficante, A. Duarte-Cabral, D. Elia, G.A. Fuller, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 477(2), 2220 (2018), arXiv:1803.08929 [astro-ph.GA].
  10. F. Bertoldi and C.F. McKee, Astrophys. J. 395, 140 (1992).
  11. J. Kauffmann, T. Pillai, and P.F. Goldsmith, Astrophys. J. 779(2), id. 185 (2013).
  12. T. Pillai, J. Kauffmann, J.C. Tan, P.F. Goldsmith, S.J. Carey, and K.M. Menten, Astrophys. J. 799(1), id. 74 (2015), arXiv:1410.7390 [astro-ph.GA].
  13. T. Vasyunina, H. Linz, T. Henning, I. Zinchenko, H. Beuther, and M. Voronkov, Astron. and Astrophys. 527, id. A88 (2011), arXiv:1012.0961 [astroph.SR].
  14. P. Sanhueza, J.M. Jackson, J.B. Foster, G. Garay, A. Silva, and S.C. Finn, Astrophys. J. 756(1), id. 60 (2012), arXiv:1206.6500 [astro-ph.GA].
  15. T. Gerner, H. Beuther, D. Semenov, H. Linz, T. Vasyunina, S. Bihr, Y.L. Shirley, and T. Henning, Astron. and Astrophys. 563, id. A97 (2014), arXiv:1401.6382 [astro-ph.SR].
  16. J.M. Rathborne, J.S. Whitaker, J.M. Jackson, J.B. Foster, et al., Publ. Astron. Soc. Australia 33, id. e030 (2016).
  17. J.S. Urquhart, C. Figura, F. Wyrowski, A. Giannetti, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 484(4), 4444 (2019), arXiv:1901.03759 [astro-ph.GA].
  18. A.G. Pazukhin, I.I. Zinchenko, E.A. Trofimova, and C. Henkel, Astron. Rep. 66(12), 1302 (2022), arXiv:2211.14063 [astro-ph.GA].
  19. A.G. Pazukhin, I.I. Zinchenko, E.A. Trofimova, C. Henkel, and D.A. Semenov, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 526(3), 3673 (2023).
  20. S.L. Lumsden, M.G. Hoare, J.S. Urquhart, R.D. Oudmaijer, B. Davies, J.C. Mottram, H.D.B. Cooper, and T.J.T. Moore, Astrophys. J. Suppl. 208(1), id. 11 (2013), arXiv:1308.0134 [astro-ph.GA].
  21. J. Di Francesco, D. Johnstone, H. Kirk, T. MacKenzie, and E. Ledwosinska, Astrophys. J. Suppl. 175(1), 277 (2008).
  22. I. Sepúlveda, R. Estalella, G. Anglada, R. López, et al., Astron. and Astrophys. 644, id. A128 (2020), arXiv:2011.01651 [astro-ph.GA].
  23. K.L.J. Rygl, A. Brunthaler, M.J. Reid, K.M. Menten, H.J. van Langevelde, and Y. Xu, Astron. and Astrophys. 511, id. A2 (2010), arXiv:0910.0150 [astro-ph.GA].
  24. D. Russeil, C. Adami, and Y.M. Georgelin, Astron. and Astrophys. 470(1), 161 (2007).
  25. R.A. Burns, H. Imai, T. Handa, T. Omodaka, A. Nakagawa, T. Nagayama, and Y. Ueno, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 453(3), 3163 (2015), arXiv:1509.03110 [astro-ph.SR].
  26. K.L.J. Rygl, A. Brunthaler, A. Sanna, K.M. Menten, et al., Astron. and Astrophys. 539, id. A79 (2012), arXiv:1111.7023 [astro-ph.GA].
  27. L. Moscadelli, M.J. Reid, K.M. Menten, A. Brunthaler, X.W. Zheng, and Y. Xu, Astrophys. J. 693(1), 406 (2009), arXiv:0811.0679 [astro-ph].
  28. H.S.P. Müller, F. Schlöder, J. Stutzki, and G. Winnewisser, J. Molecular Structure 742(1–3), 215 (2005).
  29. M. Newville, T. Stensitzki, D.B. Allen, and A. Ingargiola, LMFIT: Non-Linear Least-Square Minimization and Curve-Fitting for Python, Zenodo (2014).
  30. N. Schneider, T. Csengeri, S. Bontemps, F. Motte, R. Simon, P. Hennebelle, C. Federrath, and R. Klessen, Astron. and Astrophys 520, id. A49 (2010), arXiv:1003.4198 [astro-ph.GA].
  31. E.W. Rosolowsky, J.E. Pineda, J. Kauffmann, and A.A. Goodman, Astrophys. J. 679(2), 1338 (2008), arXiv:0802.2944 [astro-ph].
  32. S.E. Ragan, T. Henning, and H. Beuther, Astron. and Astrophys. 559, id. A79 (2013), arXiv:1308.6157 [astro-ph.GA].
  33. D.A. Ladeyschikov, O.S. Bayandina, and A.M. Sobolev, Astron. J. 158(6), id. 233 (2019).
  34. A. Zavagno, L. Deharveng, and J. Caplan, Astron. and Astrophys. 281, 491 (1994).
  35. J. Kauffmann, F. Bertoldi, T.L. Bourke, N.J. Evans, II, and C.W. Lee, Astron. and Astrophys. 487(3), 993 (2008).
  36. V. Ossenkopf and Th. Henning, Astron. and Astrophys. 291, 943 (1994).
  37. T. Hirota, S. Yamamoto, H. Mikami, and M. Ohishi, Astrophys. J. 503(2), 717 (1998).
  38. A. Hacar, A.D. Bosman, and E.F. van Dishoeck, Astron. and Astrophys. 635, id. A4 (2020).
  39. J.G. Mangum and Y.L. Shirley, Publ. Astron. Soc. Pacific 127(949), 266 (2015), arXiv:1501.01703 [astro-ph.IM].
  40. A. Ginsburg, V. Sokolov, M. de Val-Borro, E. Rosolowsky, J.E. Pineda, B.M. Sipöcz, and J.D. Henshaw, Astron. J. 163(6), id. 291 (2022), arXiv:2205.04987 [astro-ph.IM].
  41. Y.T. Yan, C. Henkel, C. Kobayashi, K.M. Menten, et al., Astron. and Astrophys. 670, id. A98 (2023), arXiv:2212.03252 [astro-ph.GA].
  42. L. Pirogov, I. Zinchenko, P. Caselli, L.E.B. Johansson, and P.C. Myers, Astron. and Astrophys. 405, 639 (2003), arXiv:astro-ph/0304469.
  43. R.M. Crutcher, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 50, 29 (2012).
  44. A. Singh, C.D. Matzner, R.K. Friesen, P.G. Martin, et al., Astrophys. J. 922(1), id. 87 (2021), arXiv:2108.05367 [astro-ph.GA].
  45. J. Kauffmann and T. Pillai, Astrophys. J. Letters 723(1), id. L7 (2010), arXiv:1009.1617 [astroph.GA].
  46. N. Yu and J. Xu, Astrophys. J. 833(2), id. 248 (2016), arXiv:1701.02068 [astro-ph.GA].
  47. M. Wenger, F. Ochsenbein, D. Egret, P. Dubois, et al., Astron. and Astrophys. Suppl. Ser. 143, 9 (2000), arXiv:astro-ph/0002110.
  48. F. Ochsenbein, The Vizier database of astronomical catalogues (1996), https://vizier.cds.unistra.fr.
  49. F. Ochsenbein, P. Bauer, and J. Marcout, Astron. and Astrophys. Suppl. Ser. 143, 23 (2000), arXiv:astro-ph/0002122.
  50. C.R. Harris, K.J. Millman, S.J. van der Walt, R. Gommers, et al., Nature 585(7825), 357 (2020), arXiv:2006.10256 [cs.MS].
  51. A.M. Price-Whelan, P.L. Lim, N. Earl, N. Starkman, et al., Astrophys. J. 935(2), id. 167 (2022), arXiv:2206.14220 [astro-ph.IM].
  52. J.D. Hunter, Comp. Science and Engineering 9(3), 90 (2007).
  53. P. Virtanen, R. Gommers, T.E. Oliphant, M. Haberland, et al., Nature Methods 17, 261 (2020), arXiv:1907.10121 [cs.MS].
  54. E.L. Wright, P.R.M. Eisenhardt, A.K. Mainzer, M.E. Ressler, et al., Astron. J. 140(6), 1868 (2010), arXiv:1008.0031 [astro-ph.IM].

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025