Спектральные сканы областей звездообразования

1. Спектральные сканы областей звездообразования С. В. Каленский, В. И. Слыш Астрокосмический Центр ФИАН Л.Е.Б. Юханссон Онсальская Космическая обсерватория

2. Спектральныеобзоры,перекрывающие широкие полосы частот, являются эффективным инструментом для исследования различных объектов, связанных с молекулами, и в частности, для изучения областей звездообразования. - Нашей группой проведен наиболее низкочастотный cпектральный обзор молекулярного облака – облако ТМС – 1 было просканировано в диапазоне частот 4 – 6 ГГц (S.V.Kalenskii, V.I. Slysh, P.F. Goldsmith, L.E.B. Johansson, 2004, ApJ 610, 329). В результате этого обзора и наблюдений на избранных частотах в диапазоне 8 – 10 ГГц были обнаружены новые линии HC5N, HC7N и HC9N. • Kaifu et al., 2004 – 8.8 – 50 ГГц; • Bell et al., 1993 – 17.6 – 22 ГГц; • Johansson et al., 1984; Cummins et al., 1986; Turner, 1991 – 72 – 144 ГГц; • Jewell et al., 1989 – 330 – 360 ГГц; • White et al., 2003 -- 455 – 507 ГГц; • Schilke et al., 2001 – 607 – 725 ГГц; • Comito et al., 2002 – 780 – 900 ГГц;

3. Помимо низкочастотного обзора ТМС – 1, мы проводим спектральное сканирование четырех областей образования массивных звезд – W3(OH), Orion – KL, W51и DR21(OH) – в 3мм диапазоне длин волн для детального изучения этих объектов и для поиска новых линий и молекул. • В этом докладе приведены предварительныерезультаты по источнику DR21(OH). • Область звездообразования DR21(OH) расположена в гигантском молекулярном облаке в комплексе Cygnus~X на расстоянии 3 кпк от Солнца. • В области находятся мазеры OH, H2O и CH3 OH, компактные ИК и субмм. источники. • Нет компактных НII – областей.

4. Спектр DR21(OH) в диапазоне 84 – 99 ГГц.

5. Спектр DR21(OH) в диапазоне 99 – 115 ГГц.

6. Молекулы, зарегистрированные в DR21(OH). Восьми- и девятиатомные молекулы обнаружены с помощью составных спектров (composite averages).

7. На рисунке приведены составные спектры для молекулы CH3OCHO. При получении составных спектров мы вырезали участки спектра с центрами на частоте различных линий молекулы, и полученные таким образом индивидуальные спектры суммировали с весами. Вес каждого индивидуального спектра задавался пропорциональным ожидаемой относительной интенсивности линии, которая определялась по модельной вращательной диаграмме для данной молекулы и данной вращательной температуры. Так как реальная вращательная температура заранее неизвестна, составные спектры строились для различных значений температуры.

8. Линии метилцианида 6K-5K и вращательная диаграмма, построенная по этим линиям. • Метилцианид (CH3CN) является одной из основных молекул, применяемых при изучении горячих ядер. • Умеренная вращательная температура (53.7 К) свидетельствует о том, что в DR21(OH) заметного горячего ядра нет.

9. Вращательные диаграммы для 8 других молекул, наблюдавшихся в DR21(OH). • Вращательная темпе- ратура для всех этих молекул меняется в пределах 9 – 40 К. • Относительное содержание близко к тому, которое было получено для области “Extended Ridge” в Орионе.

10. Тем не менее, обнаружены переходы между высоко лежащими уровнями метанола и двуокиси серы. Это означает, что в данном источнике есть горячие области, которые, вероятно, малы по сравнению с шириной диаграммы направленности (40’’), из-за чего не видны в линиях других молекул.

11. Наиболее интересным результатом является возможное обнаружение излучения ряда экзотических для межзвездной среды молекул – MgNC, NaCl, SiC3, PN, CF+. Первые три молекулы из этого списка наблюдались только в атмосферах звезд на поздних стадиях эволюции; ион CF+ недавно был обнаружен в направлении PDR Orion Bar. Необходимы дальнейшие наблюдения для подтверждения этого результата.

12. ВЫВОДЫ • В результате спектрального сканирования области звездообразования DR21(OH) в диапазоне частот 84 – 115 ГГц зарегистрировано излучение 78 молекул. • Вращательная температура для различных молекул меняется в интервале 10 – 40 К. • Излучение в переходах между высоко расположенными уровнями свидетельствует о наличии областей горячего газа. • Наиболее интересным результатом является возможное обна-ружение излучения ряда экзотических для межзвездной среды молекул – MgNC, NaCl, SiC3, PN и CF+. Необходимы дальнейшие наблюдения для подтверждения этого результата.