Polarization of thermal molecular lines in the envelope of IK Tauri
Polarization of thermal molecular lines in the envelope of IK Tauri
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IK Tauri 包膜中热分子线的偏振
DOI：
10.1051/0004-6361/201218897
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发表时间：
2012
影响因子：
6.5
通讯作者：
Maercker
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Vlemmings;Ramstedt;Maercker
分子线偏振是有关演化恒星的星周包层中的磁场和各向异性的独特信息来源。在这里，我们首次在渐近巨分支星 IK Tau 的包层中检测到热 CO(J= 2 → 1) 和 SiO(J= 5 → 4,ν= 0) 偏振。观测到的偏振方向与仅由各向异性辐射场引起的星周包络偏振的预测不匹配。假设极化纯粹是由于 Goldreich-Kylafis 效应，则线性极化方向由磁场定义，因为即使 CO 和 SiO 的小塞曼分裂也主导着分子碰撞和自发发射速率。极化是使用亚毫米阵列 (SMA) 绘制的，主要是南北极化。尽管 CO 极化出现在约 800 天文单位的星周包层中，而 SiO 极化出现在 ≲ 250 天文单位处，但 CO 和 SiO 观测结果非常一致。如果极化确实追踪磁场，我们就可以得出结论，它在整个星周包层中保持着大规模的结构。我们认为，东西向或南北向的磁场是造成二氧化碳分布东西向伸长和尘埃包层不对称的原因。未来，阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列将能够利用 CO 极化来绘制大量演化恒星的磁场图。
Molecular line polarization is a unique source of information about the magnetic fields and anisotropies in the circumstellar envelopes of evolved stars. Here we present the first detection of thermal CO(J= 2 → 1) and SiO(J= 5 → 4,ν= 0) polarization, in the envelope of the asymptotic giant branch star IK Tau. The observed polarization direction does not match predictions for circumstellar envelope polarization induced only by an anisotropic radiation field. Assuming that the polarization is purely due to the Goldreich-Kylafis effect, the linear polarization direction is defined by the magnetic field as even the small Zeeman splitting of CO and SiO dominates the molecular collisional and spontaneous emission rates. The polarization was mapped using the Submillimeter Array (SMA) and is predominantly north-south. There is close agreement between the CO and SiO observations, even though the CO polarization arises in the circumstellar envelope at ~800 AU and the SiO polarization at ≲ 250 AU. If the polarization indeed traces the magnetic field, we can thus conclude that it maintains a large-scale structure throughout the circumstellar envelope. We propose that the magnetic field, oriented either east-west or north-south is responsible for the east-west elongation of the CO distribution and asymmetries in the dust envelope. In the future, the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array will be able to map the magnetic field using CO polarization for a large number of evolved stars.
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