[论文解读] L483: A Protostar In Transition From Class 0 to Class I

M. Tafalla, P. Myers+2 more|Americanae (AECID Library)|May 25, 2000

Astrophysics and Star Formation Studies被引用 3

一句话总结

该论文提出，L483星云中的IRAS 18148-0440是一颗正处于从0型到I型演化过渡阶段的原恒星，依据其混合型喷流特征：中等程度的准直化和加热，类似0型喷流；但速度较低，甲醇喷流翼较弱，且具有典型的I型源特征的近红外散射星云。对CO、CH3OH和H2CO的观测显示，核心呈中心集中分布，存在吸积运动（吸积率 ≈ 2×10⁻⁶ M⊙ yr⁻¹），且喷流区H2CO丰度增强20倍，表明在原恒星早期演化阶段，化学与动力学过程正在持续演化。

ABSTRACT

We present molecular-line observations toward the dense core in L483 and its bipolar outflow powered by the Class 0 object IRAS 18148-0440. CO (carbon monoxide) maps show that the outflow is well collimated and asymmetric, and that its gas is warmer than the surrounding cloud by at least a factor of 2. H2CO (formaldehyde) lines toward the outflow show prominent high-velocity wings and evidence for an H2CO abundance enhancement of a factor of 20. At ambient velocities, these lines show strong self-absorption and a brighter blue peak, a characteristic signature of inward motions. Finally, and in contrast with the outflows from other Class 0 objects, the CH3OH (methanol) lines in L483 do not show high velocity wings, and no evidence for abundance enhancement is found in this molecule or in SiO (silicon monoxide). Comparing the physical and chemical properties of the outflow in L483 with those of other outflows from Class 0 and Class I sources, we find that the L483 outflow is somewhat intermediate between these types. This suggests that the L483 central source has already started its transition between Class 0 and Class I, and that its mixed properties illustrate how this transition occurs.

研究动机与目标

• 确定IRAS 18148-0440的演化状态，该源被归类为0型，但其特征存在歧义。
• 利用CO、CH3OH和H2CO的分子线观测，研究L483喷流的运动学与化学特性。
• 评估该源是否表现出典型0型或I型原恒星的特征，或处于过渡状态。
• 量化核心与喷流区的吸积速率和丰度增强，以理解原恒星早期演化过程。

提出的方法

• 对12 CO(2–1)进行映射观测，以追踪双极喷流，评估其准直性、温度和速度结构。
• 观测CH3OH(2k–1k)谱线，以搜寻高速喷流翼，并评估喷流区的丰度增强。
• 分析H2CO(212–111)谱线轮廓，检测自吸收现象和高速翼，以识别吸积与喷流运动。
• 通过背景发射减去法（例如在(−40′′, 40′′)位置获取环境光谱）来隔离纯净的喷流发射，并校正延伸的前景/背景污染。
• 将CH3OH发射建模为光学薄辐射，其径向密度分布符合r⁻¹至r⁻¹.⁵的梯度，覆盖15′′–100′′的半径范围。
• 通过简单分析H2CO谱线轮廓，聚焦于具有更亮蓝峰的自吸收组分，估算吸积速率。

实验结果

研究问题

• RQ1 IRAS 18148-0440是否确实是0型天体，还是已显示出向I型源演化的迹象？
• RQ2 L483喷流的动力学与化学特性是什么？与典型0型和I型喷流相比有何异同？
• RQ3 H2CO谱线轮廓是否指示吸积运动？其推断的吸积速率是多少？
• RQ4 喷流区是否存在化学异常，例如H2CO或CH3OH丰度增强？这些现象对激波处理过程有何启示？
• RQ5 在低速、延伸的系统中，如何有效减去背景与环境发射，以隔离真实的喷流发射？

主要发现

• 12 CO(2–1)喷流表现出良好的准直性和不对称性，气体温度较环境云团至少升高了两倍。
• CH3OH(2k–1k)谱线未显示明显的高速喷流翼，仅沿喷流轴方向存在约0.3 km s⁻¹的小幅速度偏移，且喷流区未见显著的丰度增强。
• H2CO(212–111)谱线表现出与喷流方向一致的强高速翼，且喷流区H2CO丰度较环境云团增强20倍。
• H2CO谱线轮廓显示自吸收现象，中心40′′范围内蓝峰更亮，表明存在向内运动；简单模型估算的吸积速率为2×10⁻⁶ M⊙ yr⁻¹。
• 喷流速度较低，缺乏明亮的SiO或CH3OH喷流翼，且与近红外散射星云相关，提示其具有I型源特征，尽管该源被归类为0型。
• 0型与I型特征的结合使作者得出结论：IRAS 18148-0440正处于从0型向I型演化的过渡阶段，是研究原恒星早期演化的重要目标。