PROPERTIES OF CONTRACTING MASSIVE PROTOSTELLAR CORES

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Studies of the structure and kinematics of cores associated with the regions of massive star and star cluster formation are necessary for constructing scenario for the evolution of these objects. We analyzed spectral maps of massive cores G012.418+00.506, G326.472+00.888, G328.567–00.535, G335.586–00.289 and G343.127–00.063 from the MALT90 survey in the HCO+(1–0) and H13CO+(1–0) lines. The cores are at different stages of evolution and have signs of contraction. By fitting spectral maps calculated within the framework of the spherically-symmetric model into the observed ones, the parameters of the density, turbulent velocity, and contraction velocity radial profiles are calculated. The power-law index of the density decay with distance from the center varies in the range of ∼1.5–2.8, the lowest value is obtained for the core G326.472+00.888 without internal sources. The contraction velocity in all the cores depends weakly on the distance from the center, decreasing with the index ∼0.1, which differs from the free-fall regime. For the cores G328.567–00.535 and G335.586–00.289 there are indications of rotation. Analysis of the 13CO(2–1) data from the SEDIGISM survey for the G012.418+00.506, G335.586–00.289 and G343.127–00.063 regions has revealed motions from surrounding gas to the cores. The results obtained indicate that the massive cores under consideration interact with their environment and are apparently in a state of global collapse.

About the authors

L. E. Pirogov

Gaponov-Grekhov Institute of Applied Physics, Russian Academy of Sciences

Email: pirogov@appl.sci-nnov.ru
Nizhny Novgorod, Russia

P. M. Zemlyanukha

Gaponov-Grekhov Institute of Applied Physics, Russian Academy of Sciences

Nizhny Novgorod, Russia

E. M. Dombek

Gaponov-Grekhov Institute of Applied Physics, Russian Academy of Sciences

Nizhny Novgorod, Russia

References

  1. J.C. Tan, M.T. Beltrán, P. Caselli, F. Fontani, A. Fuente, M.R. Krumholz, C.F. McKee, and A. Stolte, in 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. A. Whitworth and D. Summers, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 214, 1 (1985).
  4. F.H. Shu, Astrophys. J. 214, 488 (1977).
  5. C.F. McKee and J.C. Tan, Astrophys. J. 585(2), 850 (2003).
  6. I.A. Bonnell, M.R. Bate, C.J. Clarke, and J.E. Pringle, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 323(4), 785 (2001).
  7. E. Vázquez-Semadeni, A. Palau, J. BallesterosParedes, G.C. Gómez, M. Zamora-Avilés, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 490(3), 3061 (2019).
  8. P.C. Myers, D. Mardones, M. Tafalla, J.P. Williams, and D.J. Wilner, Astrophys. J. Letters 465, L133 (1996).
  9. Л.Е. Пирогов, П.М. Землянуха, Астрон. журн. 98(2), 102 (2021).
  10. Y.-X. He, J.-J. Zhou, J. Esimbek, W.-G. Ji, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 461(3), 2288 (2016).
  11. Л.Е. Пирогов, В.М. Шульга, И.И. Зинченко, П.М. Землянуха, А.H. Патока, М. Томассон, Астрон. журн. 93, 871 (2016).
  12. H. Yoo, K.-T. Kim, J. Cho, M. Choi, J. Wu, N.J. Evans, II, and L.M. Ziurys, Astrophys. J. Suppl. 235(2), id. 31 (2018).
  13. Л.Е. Пирогов, П.М. Землянуха, Е.М. Домбек, М.А. Воронков, Астрон. журн. 100, 1217 (2023).
  14. J.M. Jackson, J.M. Rathborne, J.B. Foster, J.S. Whitaker, et al., Publ. Astron. Soc. Australia 30, id. e057 (2013).
  15. F. Schuller, K.M. Menten, Y. Contreras, F. Wyrowski, et al., Astron. and Astrophys. 504(2), 415 (2009).
  16. S. Molinari, B. Swinyard, J. Bally, M. Barlow, et al., Publ. Astron. Soc. Pacific 122(889), 314 (2010).
  17. F. Schuller, J.S. Urquhart, T. Csengeri, D. Colombo, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 500(3), 3064 (2021).
  18. T. Umemoto, T. Minamidani, N. Kuno, S. Fujita, et al., Publ. Astron. Soc. Japan 69(5), id. 78 (2017).
  19. J.M. Rathborne, J.S. Whitaker, J.M. Jackson, J.B. Foster, et al., Publ. Astron. Soc. Australia 33, id. e030 (2016).
  20. N.J. Evans, II, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 37, 311 (1999).
  21. J.S. Urquhart, M.R.A. Wells, T. Pillai, S. Leurini, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 510(3), 3389 (2022).
  22. A.E. Guzman, P. Sanhueza, Y. Contreras, H.A. Smith, J.M. Jackson, S. Hoq, and J.M. Rathborne, Astrophys. J. 815(2), id. 130 (2015).
  23. Galactic Legacy Infrared Midplane Survey Extraordinaire (GLIMPSE), https://irsa.ipac.caltech.edu/ data/SPITZER/GLIMPSE/
  24. N. Issac, A. Tej, T. Liu, W. Varricatt, S. Vig, C.H. Ishwara Chandra, and M. Schultheis, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 485(2), 1775 (2019).
  25. C.J. Cyganowski, B.A. Whitney, E. Holden, E. Braden, et al., Astron. J. 136(6), 2391 (2008).
  26. X. Chen, Z.-Q. Shen, J.-J. Li, Y. Xu, and J.-H. He, Astrophys. J. 710(1), 150 (2010).
  27. A. Saha, A. Tej, H.-L. Liu, T. Liu, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 516(2), 1983 (2022).
  28. J.S. Urquhart, M.G. Hoare, C.R. Purcell, S.L. Lumsden, et al., Astron. and Astrophys. 501(2), 539 (2009).
  29. Y.L. Shirley, N.J. Evans, II, K.E. Young, C. Knez, D.T. Jaffe, Astrophys. J. Suppl. 149(2), 375 (2003).
  30. C.J. Cyganowski, J. Koda, E. Rosolowsky, S. Towers, J. Donovan Meyer, F. Egusa, R. Momose, and T.P. Robitaille, Astrophys. J. 764(1), id. 61 (2013).
  31. R. Cesaroni, F. Palagi, M. Felli, M. Catarzi, G. Comoretto, S. Di Franco, C. Giovanardi, and F. Palla, Astron. and Astrophys. Suppl. Ser. 76, 445 (1988).
  32. B.E. Svoboda, Y.L. Shirley, C. Battersby, E.W. Rosolowsky, et al., Astrophys. J. 822(2), id. 59 (2016).
  33. X. Chen, S.P. Ellingsen, Z.-Q. Shen, A. Titmarsh, C.-G. Gan, Astrophys. J. Suppl. 196(1), id. 9 (2011).
  34. W. Yang, Y. Xu, X. Chen, S.P. Ellingsen, D. Lu, B. Ju, and Y. Li, Astrophys. J. Suppl. 231(2), id. 20 (2017).
  35. H. Nguyen, M.R. Rugel, C. Murugeshan, K.M. Menten, et al., Astron. and Astrophys. 666, id. A59 (2022).
  36. D.A. Ladeyschikov, O.S. Bayandina, and A.M. Sobolev, Astron. J. 158(6), id. 233 (2019).
  37. T. Csengeri, S. Bontemps, F. Wyrowski, S.T. Megeath, F. Motte, A. Sanna, M. Wienen, and K.M. Menten, Astron. and Astrophys. 601, id. A60 (2017).
  38. T. Mauch, T. Murphy, H.J. Buttery, J. Curran, R.W. Hunstead, B. Piestrzynski, J.G. Robertson, and E.M. Sadler, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 342(4), 1117 (2003).
  39. N.-P. Yu, J.-L. Xu, J.-J. Wang, and X.-L. Liu, Astrophys. J. 865(2), id. 135 (2018).
  40. Y. Lin, T. Csengeri, F. Wyrowski, J.S. Urquhart, F. Schuller, A. Weiss, and K.M. Menten, Astron. and Astrophys. 631, id. A72 (2019).
  41. T. Culverhouse, P. Ade, J. Bock, M. Bowden, et al., Astrophys. J. Suppl. 195(1), id. 8 (2011).
  42. J.P. Phillips and J.A. Pérez-Grana, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 393(2), 354 (2009).
  43. F. Fontani, M.T. Beltran, J. Brand, R. Cesaroni, L. Testi, S. Molinari, and C.M. Walmsley, Astron. and Astrophys. 432(3), 921 (2005).
  44. G.C. MacLeod, D.J. van der Walt, A. North, M.J. Gaylard, J.A. Galt, and G.H. Moriarty-Schieven, Astron. J. 116(6), 2936 (1998).
  45. R.J. Cohen, M.R.W. Masheder, and J.L. Caswell, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 274(3), 808 (1995).
  46. N. Peretto and G.A. Fuller, Astron. and Astrophys. 505(1), 405 (2009).
  47. F.-W. Xu, K. Wang, T. Liu, P.F. Goldsmith, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 520(3), 3259 (2023).
  48. K. Ishihara, P. Sanhueza, F. Nakamura, M. Saito, et al., arXiv:2407.06845 [astro-ph.GA] (2024).
  49. M. Anderson, N. Peretto, S.E. Ragan, A.J. Rigby, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 508(2), 2964 (2021).
  50. A.J. Walsh, C.R. Purcell, S.N. Longmore, S.L. Breen, J.A. Green, L. Harvey-Smith, C.H. Jordan, and C. Macpherson, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 442(3), 2240 (2014).
  51. S.L. Breen, J.L. Caswell, S.P. Ellingsen, and C.J. Phillips, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 406(3), 1487 (2010).
  52. J.L. Caswell, J.A. Green, and C.J. Phillips, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 439(2), 1680 (2014).
  53. M.A. Voronkov, J.L. Caswell, S.P. Ellingsen, J.A. Green, and S.L. Breen, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 439(3), 2584 (2014).
  54. S.L. Breen, Y. Contreras, J.R. Dawson, S.P. Ellingsen, M.A. Voronkov, and T.P. McCarthy, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 484(4), 5072 (2019).
  55. X. Chen, S.P. Ellingsen, Z.-Q. Shen, A. Titmarsh, and C.-G. Gan, Cong-Gui, Astrophys. J. Suppl. 196(1), id. 9 (2011).
  56. A.J. Walsh, M.G. Burton, A.R. Hyland, and G. Robinson, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 301(3), 640 (1998).
  57. J.L. Caswell, Publ. Astron. Soc. Australia 26(4), 454 (2009).
  58. G. Garay, D. Mardones, L. Bronfman, K.J. Brooks, et al., Astron. and Astrophys. 463(1), 217 (2007).
  59. G. Garay, K.J. Brooks, D. Mardones, and R.P. Norris, Astrophys. J. 587(2), 739 (2003).
  60. L.F. Rodriguez, G. Garay, K.J. Brooks, and D. Mardones, Astrophys. J. 626(2), 953 (2005).
  61. L.A. Zapata, G. Garay, A. Palau, L.F. Rodriguez, M. Fernandez-Lopez, R. Estalella, and A. Guzman, Astrophys. J. 872(2), id. 176 (2019).
  62. J.R. Forster and J.L. Caswell, Astron. and Astrophys. Suppl. Ser. 137, 43 (1999).
  63. H.-H. Qiao, A.J. Walsh, J.A. Green, S.L. Breen, et al., Astrophys. J. Suppl. 227(2), id. 26 (2016).
  64. V.I. Slysh, S.V. Kalenskii, I.E. Valtts, and R. Otrupcek, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 268(2), 464 (1994).
  65. L. Pirogov, I. Zinchenko, P. Caselli, and L.E.B. Johansson, Astron. and Astrophys. 461(2), 523 (2007).
  66. L. Pirogov, I. Zinchenko, P. Caselli, L.E.B. Johansson, and P.C. Myers, Astron. and Astrophys. 405, 639 (2003).
  67. Y. Pavlyuchenkov, D. Wiebe, R. Launhardt, and T. Henning, Astrophys. J. 645(2), 1212 (2006).
  68. S. Terebey, C.J. Chandler, and P. Andre, Astrophys. J. 414, 759 (1993).
  69. S.D. Doty and C.M. Leung, Astrophys. J. 424, 729 (1994).
  70. Y.N. Pavlyuchenkov, D.S. Wiebe, A.M. Fateeva, and T.S. Vasyunina, Astron. Rep. 55(1), 1 (2011).
  71. Y.N. Pavlyuchenkov, A.G. Zhilkin, E.I. Vorobyov, and A.M. Fateeva, Astron. Rep. 59(2), 133 (2015).
  72. D.R. Flower, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 305(3), 651 (1999).
  73. M. Juvela, Astron. and Astrophys. 644, id. A151 (2020).
  74. L.E. Pirogov, Astron. Rep. 53(12), 1127 (2009).
  75. S.A. Khaibrakhmanov, A.E. Dudorov, N.S. Kargaltseva, and A.G. Zhilkin, Astron. Rep. 65(8), 693 (2021).
  76. M.R.A. Wells, H. Beuther, S. Molinari, P. Schilke, et al., Astron. and Astrophys. 690, id. A185 (2024).
  77. A. Hacar, J. Alves, M. Tafalla, and J.R. Goicoechea, Astron. and Astrophys. 602, id. L2 (2017).
  78. J.W. Zhou, F. Wyrowski, S. Neupane, J.S. Urquhart, et al., Astron. and Astrophys. 676, id. A69 (2023).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 The Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».