IRC+10216(CW Leo)是距離我們最近的富碳漸近巨星(AGB星)。天文學家在IRC+10216星周包層中探測到106種不同的分子種類,因此AGB星被視作星際空間中的“分子工廠”。此前,科學家發表了使用各類射電望遠鏡對IRC+10216星周分子的觀測結果,但尚無在3mm波段的全波段譜線巡測結果。
近日,中國科學院新疆天文臺天體化學研究團組聯合國內外科研團隊,使用德令哈13.7米射電望遠鏡對IRC+10216在3 mm波段開展了全波段的譜線巡測,證認出75條分子譜線(96個躍遷),并確定它們來自19種分子種類及其同位素。其中,有一條分子的發射譜線是首次在IRC+10216中被探測到。該研究假設這些分子譜線處于局部熱動平衡,計算了這些分子的激發溫度、柱密度以及相對于H2的豐度,并獲得了[12C]/[13C]、[32S]/[34S]、[28Si]/[29Si]和[12C34S]/[13C32S]的同位素豐度比。研究結合已發表的單天線望遠鏡觀測數據發現,HC3N、HC5N、HC7N 、HC9N、C3S、CH3CN、SiS、C4H分子的較高轉動躍遷可以示蹤IRC+10216星周包層中距離恒星較近的高溫氣體。
進一步,該研究對比了使用不同角分辨率的射電望遠鏡對同一條分子譜線的觀測結果。研究發現,對于較強的分子譜線,在不同角分辨率望遠鏡觀測時獲得的積分強度和譜線輪廓基本相同;對于光學薄的雙峰結構的分子譜線,使用更高空間分辨率的望遠鏡觀測可獲得更明顯的線翼和線中心的強度比。
此外,該工作總結了迄今為止在IRC+10216星周檢測到的所有的分子的柱密度以及最新的天體化學模型的研究成果。
上述工作推進了IRC+10216在3 mm波段內譜線巡測的研究進程。相關研究成果發表在《天體物理學雜志增刊》上。