Het in kaart brengen van de peristellaire chemie van koolstofrijke AGB-sterren: I. 3 mm ALMA-spectroscopische onderzoeken

AGB-sterren leveren een belangrijke bijdrage aan de chemische verrijking van het ISM door nucleosynthese en grootschalig massaverlies.

Het grootste deel van onze huidige kennis over de chemie van de atmosfeer en de sterren rondom AGB, vooral in een C-rijke omgeving, is gebaseerd op waarnemingen van de koolstofster IRC+10216.

We streven ernaar een meer algemeen inzicht te krijgen in de chemie in C-rijke AGB CSE’s door een monster van drie koolstofsterren, IRAS15194-5115, IRAS15082-4808 en IRAS07454-7112, te bestuderen en het typische geval te testen dat vaak aan IRC+10216 wordt toegeschreven. . We hebben onbevooroordeelde, ruimtelijk opgeloste spectroscopische onderzoeken uitgevoerd in ALMA-band 3. We hebben in totaal 132 rotatieovergangen van 49 moleculaire soorten geïdentificeerd.

Er zijn twee hoofdvormen van helderheidsverdelingen: centrale piek (zoals HCN) en toevalsachtige (zoals C2H). We schatten de grootte van moleculaire emitterende gebieden met behulp van azimutale gemiddelde radiale profielen van lijnhelderheidsverdelingen en afgeleide schattingen van de overvloed. Van de schilverdelingen pieken cyanopolenen in een iets kleinere straal dan koolwaterstoffen, en CN en HNC vertonen de meest uitgebreide emissies.

Voor IRAS07454-7112 zijn de uitgestraalde gebieden per type het kleinst. We ontdekten dat, onder analyse van de onzekerheid, de drie sterren vergelijkbare hoeveelheden vertegenwoordigen voor de meeste soorten, ook vergeleken met IRC+10216. We ontdekken dat SiO overvloediger aanwezig is in onze drie sterren dan in IRC+10216. Onze geschatte isotopenverhoudingen komen goed overeen met de literatuurwaarden voor de bronnen.

De waargenomen peristellaire chemie lijkt erg op elkaar in ons monster en vergeleken met de chemie van IRC+10216, zowel wat betreft de relatieve locatie van de emitterende gebieden als hun moleculaire overvloed. Dit betekent, als een eerste schatting, dat de chemische modellen die voor IRC+10216 zijn gebouwd, in staat zijn de waargenomen chemie in C-rijke atmosferen te reproduceren over ongeveer een orde van grootte in windintensiteit.

Gemiddelde helderheidsverdelingen, in een kanaal met een breedte van 3,3 km/s, gecentreerd op de reguliere snelheid, voor geselecteerde deeltjes richting IRAS 15194−5115 (linkerpanelen) en IRAS 15082−4808 (rechterpanelen). De namen van soorten waarvan de emissies in kleur en lijnen worden weergegeven, worden rechtsonder in elk paneel respectievelijk in groen en wit weergegeven. Samengestelde banden van kleurenkaarten en contourlijnen verschijnen respectievelijk als gevulde en holle ellipsen in de linkerbenedenhoek van elk paneel. De lijnen variëren van 3σ tot 15σ met intervallen van 1σ. De σ-waarden voor de contourkaarten zijn voor IRAS 15194−5115: SiC2: 0,68 mJy/bundel, C2H: 0,50 mJy/bundel, en voor IRAS 15082−4808: SiC2: 1,1 mJy/bundel, C2H: 0,31 mJy/ straal. Rood + geeft de positie van de ster aan (piek van het continuüm). Op elke kaart zijn rode cirkels met stralen van 2′′.5, 5′′.0 en 7′′.5 getekend om vergelijkingen te vergemakkelijken. – Astronomische ph.SR

R. Unnikrishnan, E. De Beke, La Neman, H. Olofson, Witte Vlamingen, D. Tafoya, M. Merker, SP Charnley, MA Cordiner, I. Di Gregorio, E. Humphreys, TJ Millar en MJ Rawlings

Opmerkingen: 21 pagina’s. 13 figuren en 8 tabellen in de hoofdtekst. In 5 bijlagen zijn aanvullende figuren en tabellen opgenomen. De aanvullingstabellen zijn in elektronische vorm beschikbaar in de CDS, samen met de ALMA-kubussen en hun herverwerkte spectra, op deze http-URL of via anonieme FTP naar deze http-URL (deze http-URL). Geaccepteerd voor publicatie in Astronomy and Astrophysics

Onderwerpen: Zonne- en stellaire astrofysica (astro-ph.SR); Astrofysica van sterrenstelsels (astro-ph.GA)
Citeren als: arXiv:2312.10014 [astro-ph.SR] (Of arXiv:2312.10014v1 [astro-ph.SR] voor deze versie)
Termijn van inzending
Door: Ramlal Unnikrishnan Nair
[v1] Vrijdag 15 december 2023, 18:30:53 UTC (39.129 KB)
https://arxiv.org/abs/2312.10014
Astrobiologie, Astrochemie,