明升体育app下载 - App Store

明升官网明升体育app院紫金山天文台博士龚龑等通过国际合作研究证实在富碳星IRC+10216的拱星包层中探测到SiS(1-0)脉泽。该研究成果近日以SiS in the circumstellar envelope of IRC +10216: maser and quasi-thermal emission（《IRC +10216拱星包层中的硫化硅：脉泽和准热辐射》）为题发表在《天体物理学杂志》上（The Astrophysical Journal, Volume 843, Number 1)。

 

中低质量恒星演化至其明升m88周期晚年的主序后星时，会通过星风抛出大量的气体和尘埃，形成一个致密的拱星包层。根据碳氧元素丰度比[C/O]，可以将主序后星分为富碳星([C/O]>1)和富氧星([C/O]<1)。由于物理明升手机环境的不同，它们的拱星包层中会形成不同的脉泽（即微波波段的激光），脉泽是主序后星拱星包层物理条件的强有力探针。在富氧星的拱星包层中脉泽较为常见，如已在许多富氧星的拱星包层中发现羟基(OH)、氧化硅(SiO)、水(H2O)等脉泽，然而在富碳星的拱星包层中却鲜有脉泽的探测。

 

IRC+10216（狮子座CW星）是一颗极其著名的富碳星（见图1），它距离我们约420光年，在5微米波段是太阳系外最亮的天体，在其拱星包层中已经探测到的星际分子超过80种。龚龑等与其德国合作者们于2015年发表了利用德国Effelsberg 100米射电望远镜对该天体进行的1.3厘米波段迄今最为完备的谱线巡测结果（Gong et al. 2015, A&A 574, A56）。因此，IRC+10216是研究分子谱线的最重要目标之一，也是搜寻和研究富碳星拱星包层中脉泽的理想候选体。

 

硫化硅（SiS）分子是富碳星拱星包层中丰度最高的含硅分子。30多年前，天文学家们在IRC+10216拱星包层的单天线SiS (1-0)转动谱线轮廓中发现一个非常窄的发射成分，推测可能是脉泽。然而，分析得到的谱线亮温度仅为几K，这与脉泽放大机制会产生非常高亮温度的理论预期不相符。当然，这可能是由于当时观测使用的望远镜角分辨率过低导致的，因为脉泽通常都是点源。龚龑等与德国马普射电天文所（MPIfR）和美国国立射电天文台（NRAO）以及加利福尼亚大学洛杉矶分校（UCLA）研究人员合作，利用澳大利亚望远镜致密阵列ATCA对其进行了高角分辨率的SiS (1-0)观测，谱线轮廓呈现典型的脉泽特征，谱线亮温度则高达至少3850 K （见图2），远高于拱星包层最内部的温度（约2000 K），甚至高于恒星的有效温度（约2800 K）。如此高的亮温度只能通过脉泽放大机制来解释，从而首次确凿证实了在该富碳星拱星包层中探测到SiS (1-0)脉泽。对该脉泽成分的单天线监测结果也呈现出脉泽所特有的时变特征。进一步的研究表明观测到的SiS脉泽是非饱和的，来自近乎完全加速的壳层，该脉泽的主要泵浦源很可能来自中心星及其邻近尘埃的红外辐射。在Effelsberg 100米望远镜对其他十几个富碳星拱星包层的搜寻观测中，均未发现任何与IRC+10216类似的SiS (1-0)脉泽特征谱线。因此，IRC+10216是迄今为止唯一一个探测到SiS (1-0)脉泽的富碳星。

 

该项研究得到国家自然明升体育app基金委和中科院中欧联合培养博士生计划的支持。（来源：中科院紫金山天文台）

 

论文信息：

 

1. Gong et al. 2017: SiS in the circumstellar envelope of IRC +10216: maser and quasi-thermal emission. The Astrophysical Journal 843, 1, DOI: 10.3847/1538-4357/aa7853.

 

2. Gong et al. 2015: A 1.3 cm line survey toward IRC+10216. Astronomy & Astrophysics 574, A56, DOI: 10.1051/0004-6361/201424819.

 

论文链接：

 

 

图1：背景是富碳星IRC +10216的光学图像，取自Leao et al. (2006)。左上圆圈内是硫化硅分子的示意图，黄色为硫原子，紫色为硅原子。

 

 

图2：（a）澳大利亚望远镜致密阵(ATCA)观测到的SiS (1-0)脉泽分布。（b）脉泽峰值处的谱线轮廓。