新疆天文臺大質(zhì)量恒星形成區(qū)演化階段的化學(xué)示蹤研究獲進(jìn)展

　　中國科學(xué)院新疆天文臺恒星形成與演化團(tuán)組使用CN、HCN、HNC、N2H+、HCO+等分子，示蹤大質(zhì)量恒星形成區(qū)的演化階段，研究成果分別發(fā)表于歐洲《天文學(xué)與天體物理》（A&A,2015，576，131）和荷蘭《天體物理與空間科學(xué)》（Ap&SS,2016，361，191）。

　　大質(zhì)量恒星形成過程的化學(xué)研究已成為恒星形成研究的一個熱點領(lǐng)域。其中一個重要議題就是找到合適的化學(xué)方法示蹤大質(zhì)量恒星區(qū)的演化階段，即化學(xué)時鐘。然而最近幾年在一些較大樣本的研究中，分子的積分強(qiáng)度比或豐度比隨著演化階段的變化都不顯著；另一方面，研究得到的結(jié)果也不盡一致?？赡艿脑蛴袃蓚€：一是這些研究大多使用單點觀測數(shù)據(jù)，不能很好地代表整個恒星形成區(qū)的化學(xué)特性；二是這些研究沒有考慮到樣本中的部分恒星形成區(qū)的化學(xué)特性會受到鄰近O/B型星的影響。

　　為此，新疆天文臺科研人員提出研究整個大質(zhì)量恒星形成區(qū)的整體化學(xué)特性，并且辨認(rèn)和剔除那些受到影響的樣本。研究顯示，在此情況下，恒星形成區(qū)的整體積分強(qiáng)度比HCN/HNC、CN/HNC能清楚地將無星核、原恒星階段與致密電離氫區(qū)階段分開，如圖1所示。針對更大樣本（197個源）的研究顯示，如果不考慮環(huán)境影響，從無星核到原恒星再到致密電離氫區(qū)，恒星形成區(qū)的整體積分強(qiáng)度比HCO+(1-0)/HNC(1-0)的中值分別增加86%和18%，HCN(1-0)/HNC(1-0)的中值分別增加50%和64%，N2H+(1-0)/HCO+(1-0)的中值分別下降41%和21%，N2H+(1-0)/HCN(1-0)的中值分別下降23%和52%（如圖2所示），而豐度比HCN/HNC的中值分別增加30%和32%（如圖3所示）。科研人員得到的積分強(qiáng)度比和豐度比變化幅度更大，能更好地示蹤大質(zhì)量恒星形成區(qū)的演化階段。研究結(jié)果證明新的研究方法是有效的。

　　圖1.積分強(qiáng)度比HCN/HNC、CN/HNC可以較好地示蹤大質(zhì)量恒星形成區(qū)的演化階段，這里type1代表無星核與原恒星階段，type2代表致密電離氫區(qū)階段。

　　圖2. HCN(1-0)、HNC(1-0)、HCO+(1-0)和N2H+(1-0)等四種分子譜線的積分強(qiáng)度比與演化階段的關(guān)系，這里stage A、B和C分別代表無星核、原恒星和致密電離氫區(qū)階段。

　　圖3. HCN、HNC、HCO+和N2H+等四種分子的豐度比與演化階段的關(guān)系，這里stage A、B和C分別代表無星核、原恒星和致密電離氫區(qū)階段。