演化晚期恒星星周包层的21μm特征

21μm特征是指在一些富碳的原行星状星云的红外光谱中波长约20 μm处观测到的一个较宽的发射谱带特征,它是目前星周包层物质研究的热点问题。到目前为止,一共有12个原行星状星云被证认为21μm特征源。此外,还有两个中心是沃尔夫拉叶星的行星状星云也有可能是21 μm特征源。这12个原行星状星云源的21μm特征都有相似的谱线轮廓,峰值都位于20．1μm。这些源的中心星都是富碳的F或G型超巨星,贫金属(却有丰富的慢中子过程元素),有很强的红外色余。在过去10年中,人们提出了大量21 μm特征载体的候选物质,主要有:氢化足球烯 (C60Hm,m=0-60)、多环芳香烃(PAH)、氢化无定形碳(HAC)、纳米金刚石颗粒、合成含碳大分子、氨基化合物(特别是尿素)、铁的氧化物(如:μ-Fe2O3、Fe3O4和FeO)、SiS2、纳米TiC团簇、掺杂的SiC颗粒、表面覆盖SiO2幔的SiC颗粒等。但所有这些候选物质都还没有得到确认。概述了21 μm特征的发现及其后续的相关研究,介绍了21μm特征源的共同特征,比较详细地探讨了人们已提出的该特征载体的候选物质。

演化晚期中小质量恒星星周包层的红外谱特征

星周包层中的分子与一般的星际尘埃成分相比,有机物的类型更丰富,无机物的种类也有所不同.研究星周包层中丰富多样的红外谱特征能够揭示尘埃的组成、丰度以及星周包层的物理化学状态.在演化晚期恒星的星周包层中的富碳、富氧以及同时具有富碳和富氧物质的混合环境中,红外谱特征以及它们的载体各有特色.富碳天体的光谱显现出有机物的系列特征,暗示了这个阶段星周包层中有着丰富的有机物形成;位于21和30μm的两个特征是还未得到证认的强发射特征,分别因为其稀少和强辐射能量而引起人们的广泛关注.在富氧天体中,最丰富的是在9.7和18μm出现的谱特征,一般归于无定形硅酸盐尘埃颗粒;红外空间天文台的发射导致了大约50条窄带特征的发现,它们被认为来自结晶硅酸盐颗粒镁橄榄石(Mg2SiO4)和顽辉石(MgSiO3).此外,在13,16.8,19.5和31.8μm出现了一系列似乎具有相关性的特征,也归于氧化物载体.还有少数天体同时具有富碳和富氧的光谱特征,比如,富碳源却含有硅酸盐特征,虽然有人提出双星模型作为可能的解释,但目前对于这种现象的产生还没有统一的认识.