Observaciones JWST de hielo de 13CO2: seguimiento del entorno químico y la historia térmica de los hielos en envolturas protoestelares

La estructura y composición de los hielos simples se puede cambiar calentando la protoestrella durante la evolución estelar. La clave para comprender los procesos implicados son los trazadores térmicos y químicos que pueden diagnosticar la historia y el entorno del hielo.

Modo de flexión de 15,2 µm ¹²CO₂ ha demostrado ser un valioso trazador de eventos de calentamiento de los glaciares, pero sufre efectos en la forma y el tamaño de los granos. Un rastreador alternativo viable es débil ¹³CO₂ Banda isotopóloga de 4,39 μm, que ahora está disponible en alta S/N con el Telescopio Espacial James Webb (JWST).

Presentamos las observaciones de JWST NIRSpec. ¹³CO₂ Cinco hielos de clase 0 profundamente incrustados que cubren una amplia gama de luminosidades (0,2 – 104 L⊙) obtenidos como parte del programa de Acreción Protostelar Espectral de Masas (IPA). Los perfiles de las bandas varían significativamente, y las fuentes más brillantes muestran un pico estrecho y distintivo a 4,38 μm.

Primero utilizamos un enfoque fenomenológico y mostramos que se requieren al menos 3-4 perfiles gaussianos. ¹³CO₂₂ propiedad de absorción. Luego combinamos estos resultados con datos de laboratorio para mostrar que 15,2 μm ¹²CO₂ Se puede utilizar una descomposición de cinco componentes inspirada en bandas para la banda isotopológica, donde cada componente es representativo de CO₂ hielo en un entorno molecular específico. La solución final consiste en mezclas frías de CO₂ con CH₃Oh₂O y CO, así como CO puro calentado por separado₂ hielo.

Nuestros resultados son consistentes con estudios previos. ¹²CO₂ franja de hielo, lo confirma de nuevo ¹³CO₂ es un rastro alternativo útil de eventos de calentamiento protoestelar. También ofrecemos una solución alternativa que consiste únicamente en CO calentado.₂:CH₃OH y CO₂:H₂O hielos y CO puro caliente₂ hielo para descomponer los perfiles de hielo de las dos fuentes más luminosas de nuestra muestra.

Nashanty GC Brunken, Will RM Rocha, Ewine F. Van Dishoeck, Robert Gutermuth, Himanshu Tyagi, Katerina Slavicinska, Pooneh Nazari, S. Thomas Megeath, Neal J. Evans II, Mayank Narang, P. Manoj, Adam E. Rubinstein, Dan Dan M. Watson, Leslie W. Looney, Harold Linnartz, Alessio Caratti o Garatti, Henrik Beuter, Hendrik Linz, Pamela Klaassen, Charles A. Potit, Samuel Federman, William Anglada, Prabhani Atnagulov, Tyler L. Bourke, William Ficher, J. Elisa Furlan, Joel Green, Nolan Abel, Lee Hartmann, Nicole Carnath, Myra Osorio, James Muserolle Page, Rivay Pohrel, Rohan Rahatgaonkar, Patrick Sheehan, Thomas Stanke, Amelia M. Stutz, John J. Tobin, Lukasz Tikhoniec, Sko, Yao-Lung Yang

Materias: Astrofísica de galaxias (astro-ph.GA); Astrofísica Solar y Estelar (astro-ph.SR)
Referencia: arXiv:2402.04314 (astro-ph.GA) (o arXiv:2402.04314v1 (astro-ph.GA) para esta versión)
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De: Nashanti Brunken
(v1) Martes 6 de febrero de 2024 19:00:15 UTC (1.424 KB)
https://arxiv.org/abs/2402.04314
Astrobiología, astroquímica,