行星状星云 K 3-54 中的外流气体
4/4/2025
astro-ph.GA - Astrophysics of Galaxies
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行星状星云 K 3-54 中的外流气体
陈秀辉
刘德建
闫平
鞠丙罡
卢登荣
李英杰
1 湖南文理学院数学与物理学院，中国常德 415000；2 三峡大学理学院，中国宜昌 443002；3 中国科学院紫金山天文台，中国南京 210008
摘要
行星状星云（PNe）演化时，会发展出缓慢而强烈的尘埃驱动的恒星风，这使得对尘埃和气体的联合研究对于理解其性质至关重要。作为一项初步调查，我们选择了 PN K 3-54 作为目标，这是银河系中唯一已知同时表现出来自石墨烯（C24）和富勒烯（C60）红外发射的 PN。气体通过来自 12CO、13CO 和 C18O（J = 1 → 0）的分子谱线发射进行追踪，观测使用了紫金山天文台的 13.7 米望远镜。我们研究了该 PN 的动力学并识别了一个双极外流。初步结果表明，外流的巨大动力学时标和弱激波环境可能解释了 C24 和 C60 在 PN K 3-54 内部及周围同时存在的原因。
关键词
行星状星云 (1249)
星周物质 (241)
星际动力学 (839)
喷流 (870)
恒星风 (1636)
恒星质量损失 (1613)
星际分子 (849)
天体化学 (75)
研究背景
领域
本研究属于行星状星云 (PNe) 演化、星周物质和天体化学领域，特别关注 PNe 中的尘埃与气体相互作用。
问题陈述
行星状星云 K 3-54 是银河系中唯一已知同时发射富勒烯 (C60) 和石墨烯 (C24) 红外辐射的天体，但这两种分子在其内部及周围环境中同时生存所需的具体动力学条件尚不清楚。
理论基础
研究建立在行星状星云演化理论、尘埃驱动星风模型、富勒烯在 PNe 中形成的机制以及利用 CO 分子谱线追踪气体动力学和外流的观测方法之上。
研究目标或问题
本研究旨在首次利用 CO 分子谱线观测来探测 PN K 3-54 的气体动力学特征，识别并研究可能存在的双极外流，以探究支持 C60 和 C24 共存的动力学环境。
研究意义
该研究通过分析 K 3-54 这一独特天体的气体动力学，有助于理解复杂碳分子在行星状星云恶劣环境中的生存机制，为星周化学和 PNe 演化研究提供关键线索。