Международная группа астрофизиков провела детальное исследование химического состава околозвездных оболочек пяти углеродных звезд на поздних стадиях эволюции (AGB). Работа опубликована в архиве препринтов arXiv и основана на данных, полученных с помощью интерферометра ALMA и однозеркальных радиотелескопов.
Ученые сосредоточились на молекулах SiO (монооксид кремния) и SiS (сульфид кремния), а также их изотопологов. Эти соединения играют важную роль в образовании пыли и переносе вещества в межзвездную среду. Для анализа использовалось одномерное не-ЛТР моделирование переноса излучения с учетом пространственного разрешения наблюдений.
Результаты показали, что пиковое содержание SiS оказалось очень схожим для всех пяти звезд – от 2,0?10?? до 4,7?10??. Однако содержание SiO продемонстрировало значительный разброс: для четырех звезд оно оказалось примерно в пять раз выше, чем для хорошо изученной углеродной звезды IRC+10216. Для последней было получено наименьшее значение.
Радиусы спадания концентрации (e-folding radius) варьировались для SiO в диапазоне от 1,3?10?? до 7,0?10?? см, а для SiS – от 6,0?10?? до 1,0?10?? см. Авторы отмечают, что этот радиус увеличивается с ростом плотности газа.
Сравнение с химическими моделями показало хорошее согласие для SiO, но модели систематически завышали радиусы спадания для SiS. Это указывает на то, что скорость фотодиссоциации SiS, используемая в современных моделях, может быть недооценена.
Работа подтверждает необходимость получения пространственно разрешенных наблюдений в широком диапазоне условий возбуждения для корректного определения химических abundances. При этом авторы признают ограничения одномерного моделирования и упрощенных моделей звезд.
Уточнение данных по обилию SiS и его изотопологов важно для понимания нуклеосинтеза и эволюции углеродных звезд. В перспективе это позволит улучшить модели химической эволюции галактик.