Schematisk representation av miljön mot IRS 67 där tre huvudregioner särskiljs. Kalla regioner spårade av DCO+, skivstrukturen bevisad av CO-isotopologer och S-bärande arter, och en PDR associerad med skivans ytskikt, spåras av CN, DCN, och kolkedjemolekyler. Utflödesriktningen är hämtad från Bontemps et al. (1996). Kredit:Villarmois et al., 2019.
Med hjälp av Submillimeter Array (SMA), astronomer har genomfört en molekylär linjestudie av den protoplanetära skivan Oph-IRS 67, avslöja viktig information om dess kemiska struktur. Resultaten av denna studie presenterades i en artikel publicerad den 3 juni på arXiv pre-print server.
Protoplanetära skivor representerar ett viktigt steg i bildandet av planeter. Astronomer tror att den slutliga sammansättningen av planeter beror på den kemiska processen som äger rum i skivan. Därför, studier av den inledande fasen av diskbildning kan vara avgörande för att förbättra kunskapen om bildning och utveckling av planetesimaler, planeter och andra föremål.
Dock, sådana studier är mycket utmanande på grund av att de innersta områdena av protoplanetära skivor är inbäddade i stora mängder gas och damm. För att kasta mer ljus över den fysiska strukturen i dessa regioner, kemiska undersökningar av djupt inbäddade källor krävs.
Oph-IRS 67 (förkortat IRS 67) är ett protobinärt system som ligger cirka 493 ljusår bort i den stjärnbildande regionen Ophiuchus och en del av molnet L1689. De två källorna i systemet är separerade med cirka 90 AU från varandra.
Tidigare observationer av IRS 67 har visat att den innehåller en klass I cirkumbinär disk med en omfattning av cirka 620 AU. I allmänhet, Klass I-skivor representerar bron mellan djupt inbäddade klass 0-källor och uppkomsten av planetbildande skivor, kända som klass II-källor.
Dock, forskarna fann att IRS 67 visar upp en speciell rik kemi och ljusa utsläpp av c-C 3 H 2 molekyl, vilket är atypiskt för klass I-källor. Denna ovanliga kemiska sammansättning motiverade en trio av astronomer från Köpenhamns universitet, Danmark, ledd av Elizabeth Artur de la Villarmois, för att undersöka denna skiva i detalj.
"Syftet med detta dokument är att utforska strukturen hos en linjerik klass I protobinär källa, Oph-IRS 67, och analysera skillnaderna och likheterna med klass 0- och klass II-källor, " skrev astronomerna.
Observationer utförda med SMA-instrumentet gjorde det möjligt för teamet att upptäcka en rad molekylära övergångar som spårar olika fysik, såsom kolmonoxid (CO) isotopologer, svavelhaltiga arter, deutererade arter, och kolkedjemolekyler.
Forskarna grupperade de upptäckta övergångarna i tre huvudkomponenter:kalla regioner långt från systemet, den cirkumbinära disken, och ett ultraviolett-bestrålat område som sannolikt är associerat med skivans ytskikt.
"De detekterade molekylära övergångarna spårar tre huvudregioner:kalla regioner bortom den cirkumbinära skivan, den cirkumbinära disken, och en PDR [fotondominerad region] troligen relaterad till skivans ytskikt. DCO + spårar de kalla områdena, medan CO-isotopologerna och de svavelbärande arterna sonderar skivans struktur, " står det i tidningen.
Dessutom, studien fann att kontinuumemissionen i IRS 67 överensstämmer med tidigare studier, vilket tyder på att dammkornen i skivan har vuxit till större storlekar än de interstellära medelstora dammpartiklarna, eller att dammet är optiskt tjockt.
Sammanfattning av resultaten, forskarna drog slutsatsen att IRS 67 uppvisar kemiska likheter med klass 0-källor, medan fotondominerade regionspårare, såsom cyanid (CN), är associerade med klass II-skivor. "IRS 67 är, därför, en kemisk koppling mellan dessa två stadier, " skrev forskarna.
© 2019 Science X Network
