An ALMA view of CS and SiS around oxygen-rich AGB stars
An ALMA view of CS and SiS around oxygen-rich AGB stars
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富氧 AGB 恒星周围的 CS 和 SiS 的 ALMA 视图
DOI：
10.1093/mnras/stz002
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发表时间：
2019
影响因子：
4.8
通讯作者：
Danilovich T
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Danilovich T
我们的目标是确定富氧渐近巨分支星星周包膜中分子 SiS 和 CS 的分布，以及这些分布在以不同速率损失质量的恒星之间有何不同。在这项研究中，我们分析了 ALMA 对三颗富氧星系 AGB 恒星的 SiS 和 CS 发射线的观测结果：IK Tau，其质量损失率较高，为 5 × 10−6M⊙yr−1；W Hya 和 R Dor，其质量损失率较低，为 ∼1 × 10−7M⊙yr−1。这些分子通常在碳星中更为丰富，但 ALMA 的高灵敏度使我们能够在低质量损失率 AGB 恒星中检测到它们的微弱发射。 ALMA 的高空间分辨率还使我们能够精确确定这些分子在星周包膜中的空间分布。我们运行辐射传输模型来计算每颗恒星的分子丰度和丰度分布。我们发现相对于 H2，SiS 峰值丰度的分布范围为 R Dor ～10−8，W Hya ～10−7，IK Tau ～3 × 10−6。我们发现 R Dor 的峰 CS 丰度较低，为 ∼7 × 10−9，W Hya 为 ∼7 × 10−8，IK Tau 为∼4 × 10−7，丰度分布存在一些分层。对于 IK Tau，我们还计算了检测到的同位素体的丰度：C34S、29SiS、30SiS、Si33S、Si34S、29Si34S 和 30Si34S。总体而言，我们得出的 IK Tau 同位素比率表明其金属丰度低于太阳。
We aim to determine the distributions of molecular SiS and CS in the circumstellar envelopes of oxygen-rich asymptotic giant branch stars and how these distributions differ between stars that lose mass at different rates. In this study, we analyse ALMA observations of SiS and CS emission lines for three oxygen-rich galactic AGB stars: IK Tau, with a moderately high mass-loss rate of 5 × 10−6M⊙yr−1, and W Hya and R Dor with low mass-loss rates of ∼1 × 10−7M⊙yr−1. These molecules are usually more abundant in carbon stars but the high sensitivity of ALMA allows us to detect their faint emission in the low mass-loss rate AGB stars. The high spatial resolution of ALMA also allows us to precisely determine the spatial distribution of these molecules in the circumstellar envelopes. We run radiative transfer models to calculate the molecular abundances and abundance distributions for each star. We find a spread of peak SiS abundances with ∼10−8for R Dor, ∼10−7for W Hya, and ∼3 × 10−6for IK Tau relative to H2. We find lower peak CS abundances of ∼7 × 10−9for R Dor, ∼7 × 10−8for W Hya, and ∼4 × 10−7for IK Tau, with some stratifications in the abundance distributions. For IK Tau, we also calculate abundances for the detected isotopologues: C34S,29SiS,30SiS, Si33S, Si34S,29Si34S, and30Si34S. Overall, the isotopic ratios we derive for IK Tau suggest a lower metallicity than solar.
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