PHYSICAL PROPERTIES AND KINEMATICS OF DENSE CORES ASSOCIATED WITH REGIONS OF MASSIVE STAR FORMATION FROM THE SOUTHERN SKY

L. E. Pirogov; Пирогов Л. Е.; P. M. Zemlyanukha; Землянуха П. М.; E. M. Dombek; Домбек Е. М.; M. A. Voronkov; Воронков М. А.

doi:10.31857/S0004629923120071

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

Авторы: Пирогов Л.Е.¹, Землянуха П.М.¹, Домбек Е.М.¹, Воронков М.А.²
Учреждения:
1. Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики РАН им. А.В. Гапонова-Грехова
2. Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) Space and Astronomy
Выпуск: Том 100, № 12 (2023)
Страницы: 1217-1244
Раздел: СТАТЬИ
URL: https://journals.rcsi.science/0004-6299/article/view/233463
DOI: https://doi.org/10.31857/S0004629923120071
EDN: https://elibrary.ru/DDFKCK
ID: 233463

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

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

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.
F. Motte, S. Bontemps, and F. Louvet, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 56, 41 (2018).
F. H. Shu, Astrophys. J. 214, 488 (1977).
F. H. Shu, F. C. Adams, and S. Lizano, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 25, 23 (1987).
C. F. McKee and J. C. Tan, Astrophys. J. 585, 850 (2003).
Y. Zhang and J. C. Tan, Astrophys. J. 853 (1), id. 18 (2018).
E. Vázquez-Semadeni, A. Palau, J. Ballesteros-Paredes, G. C. Gómez, and Manuel Zamora-Avilés, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 490, 3061 (2019).
R. B. Larson, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 145, 271 (1969).
M. V. Penston, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 144, 425 (1969).
R. Naranjo-Romero, E. Vázquez-Semadeni, and R. M. Loughnane, 814, 48 (2015).
Л. Е. Пирогов, В. М. Шульга, И. И. Зинченко, П. М. Зем-лянуха, А. H. Патока, М. Томассон, Астрон. журн. 93 (10), 871 (2016).
Л. Е. Пирогов, П. М. Землянуха, Астрон. журн. 98 (2), 102 (2021).
I. Zinchenko, K. Mattila, and M. Toriseva, Astron. and Astrophys. Suppl. Ser. 111, 95 (1995).
A. V. Lapinov, P. Schilke, M. Juvela, and I. I. Zinchenko, Astron. and Astrophys. 336, 1007 (1998).
J. Harju, K. Lehtinen, R. S. Booth, and I. Zinchenko, Astron. and Astrophys. Suppl. Ser. 132, 211 (1998).
I. Zinchenko, C. Henkel, and R. Q. Mao, Astron. and Astrophys. 361, 1079 (2000).
L. Pirogov, I. Zinchenko, P. Caselli, L. E. B. Johansson, and P. C. Myers, Astron. and Astrophys. 405, 639 (2003).
L. Pirogov, I. Zinchenko, P. Caselli, and L. E. B. Johansson, Astron. and Astrophys. 461, 523 (2007).
T. Liu, K.-T. Kim, H. Yoo, S.-Y. Liu, et al., 829 (2), id. 59 (2016).
Л. Е. Пирогов, Изв. ВУЗов. Радиофизика 64, 954 (2022).
L. E. Pirogov, Astron. Rep. 53 (12), 1127 (2009).
K. V. Getman, E. D. Feigelson, M. A. Kuhn, P. S. Broos, and G. P. Garmire, Astron. J. 158, id. 235 (2019).
A. Roman-Lopes, Z. Abraham, R. Ortiz and A. Rodriguez-Ardila, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 394, 467 (2009).
B. A. Binder and M. S. Povich, 864 (2), id. 136 (2018).
D. A. Ladeyschikov, O. S. Bayandina, and A. M. Sobolev, Astron. J. 158, id. 233 (2019).
D. Apai, H. Linz, T. Henning, and B. Stecklum, Astron. and Astrophys. 434, 987 (2005).
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).
J. S. Urquhart, M. G. Hoare, S. L. Lumsden, R. D. Oudmaijer, et al. Astron. and Astrophys. 507, 795 (2009).
T. Culverhouse, P. Ade, J. Bock, M. Bowden, et al., Astrophys. J. Suppl. 195 (1), id. 8 (2011).
S. L. Breen and S. P. Ellingsen, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 416, 178 (2011).
J. L. Caswell, Publ. Astron. Soc. Australia 26, 454 (2009).
M. A. Voronkov, J. L. Caswell, S. P. Ellingsen, J. A. Green, and S. L. Breen, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 439, 2584 (2014).
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).
V. I. Slysh, S. V. Kalenskii, I. E. Val’tts, and R. Otrupcek, R. Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 268, 464 (1994).
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).
W. Yang, Y. Xu, X. Chen, S. P. Ellingsen, D. Lu, B. Ju, and Y. Li, Astrophys. J. Suppl. 231(2), id. 20 (2017).
R. Ortiz, A. Roman-Lopes, and Z. Abraham, Astron. and Astrophys. 461, 949 (2007).
B. Neichel, M. R. Samal, H. Plana, A. Zavagno, A. Bernard, and T. Fusco, Astron. and Astrophys. 576, id. A110 (2015).
C. M. Dutra, E. Bica, J. Soares, and B. Barbuy, Astron. and Astrophys. 400, 533 (2003).
J. L. Caswell, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 297, 215 (1998).
S. L. Breen, J. L. Caswell, S. P. Ellingsen, and C. J. Phillips, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 406, 1487 (2010).
M. J. Gaylard and G. C. MacLeod, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 262, 43 (1993).
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).
C. Eswaraiah, S.-P. Lai, W.-P. Chen, A. K. Pandey, et al. 850(2), id. 195 (2017).
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).
A. J. Walsh, M. G. Burton, A. R. Hyland, and G. Robinson, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 301, 640 (1998).
J. A. Green, J. L. Caswell, G. A. Fuller, A. Avison, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 420, 3108 (2012).
N. Ladd, C. Purcell, T. Wong, and S. Robertson, Publ. Astron. Soc. Australia 22 (1), 62 (2005).
С. Ю. Малафеев, И. И. Зинченко, Л. Е. Пирогов, Л. Е. Б. Йоханссон, Письма в Астрон. журн. 31 (4), 262 (2005).
А. В. Алакоз, С. В. Каленский, В. Г. Промыслов, Л. Е. Б. Юханссон, А. Виннберг, Астрон. журн. 79 (7), 610 (2002).
E. Araya, P. Hofner, S. Kurtz, L. Bronfman, and S. DeDeo, Astrophys. J. Suppl. 157, 279 (2005).
J. G. Mangum and Y. L. Shirley, Publ. Astron. Soc. Pacific 127, 266 (2015).
S.-P. Lai, T. Velusamy, W. D. Langer, and T. B. H. Kuiper, Astron. J. 126, 311 (2003).
F. Bertoldi and C. F. McKee, 395, 140 (1992).
V. Camacho, E. Vázquez-Semadeni, A. Palau, G. Bus-quet, and M. Zamora-Aviles, 903(1), id. 46 (2020).
P. Caselli, P. J. Benson, P. C. Myers, and M. Tafalla, 572, 238 (2002).
T. G. Phillips, P. J. Huggins, P. G. Wannier, and N. Z. Scoville, 231, 720 (1979).
N. J. Evans II, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 37, 311 (1999).
D. R. Flower, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 305, 651 (1999).
C. R. Purcell, V. Minier, S. N. Longmore, P. Andre, et al., Astron. and Astrophys. 504, 139 (2009).
Y. T. Yan, J. S. Zhang, C. Henkel, T. Mufakharov, et al., 877, id. 154 (2019).
P. C. Myers, D. Mardones, M. Tafalla, J. P. Williams, and D. J. Wilner, 465, L133 (1996).