Исследования структуры и характеристик плотных ядер в областях образования массивных звезд тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.03.02, кандидат наук Пирогов, Лев Евгеньевич

• Пирогов, Лев Евгеньевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Пирогов, Лев Евгеньевич

Оглавление

Введение

1 Обзоры плотных ядер в областях образования массивных звезд в молекулярных линиях и в континууме

1.1 Обзор плотных ядер в линии ЫгН+^-О)

1.1.1 Наблюдения

1.1.2 Результаты

1.1.3 Физические параметры ядер

1.1.4 Распределения интегральных интенсивностей и дисперсий скоростей

в источниках

1.1.5 Градиенты скоростей и вращение ядер

1.1.6 Корреляции между дисперсиям скоростей, лучевыми концентрациями и размерами

1.1.7 Сравнение с физическими параметрами маломассивных ядер

1.2 Наблюдения южных источников в линии СЗ(5-4) и в континууме

1.2.1 Физические параметры ядер

1.2.2 Температуры пыли, массы ядер и плотности газа

1.3 Исследования избранных объектов в различных молекулярных линиях и в

континууме

1.3.1 Кинетические температуры

1.3.2 Массы и плотности

1.4 Оценки плотности ядер во внешней части Галактики по данным HC3N

1.4.1 Наблюдения

1.4.2 Результаты

1.4.3 Модельные оценки плотности

1.5 Наблюдения плотных ядер в линии С180(1-0)

1.5.1 Наблюдения

1.5.2 Результаты

1.5.3 Физические параметры ядер

1.6 Результаты обзора ядер в линии CS(2-1)

2 Вариации химического состава в ядрах

2.1 Введение

2.2 Источники из южной полусферы

2.2.1 Сравнение карт в линиях CS, N2H4" и в континууме

2.2.2 Отношения интенсивностей

2.2.3 Обсуждение результатов

2.3 Источники из северной полусферы

2.3.1 Молекулярные распространенности

2.3.2 Степень ионизации в ядрах

2.3.3 Вариации распространенностей молекул

2.3.4 Связь результатов с химией

2.3.5 Химические индикаторы массивных протозвезд

3 Профили плотности в ядрах

3.1 Введение

3.2 Выбор источников

3.3 Анализ карт с помощью степенных функций

3.4 Анализ карт с помощью гидростатических моделей

3.5 Обсуждение

3.6 Профили плотности по данным наблюдений HC3N

4 Мелкомасштабная фрагментарность в плотных ядрах

4.1 Введение

4.2 Поиск мелкомасштабной фрагментарности в S140, S199 и S235 на OSO-20

4.2.1 Анализ параметров наблюдаемых профилей линий по аналитической модели

4.2.2 Результаты численных расчетов в рамках фрагментарной модели

4.2.3 Обсуждение

4.3 Поиск мелкомасштабной фрагментарности в областях образования массивных звезд в Орионе и W3

4.4 Поиск мелкомасштабной фрагментарности в S140 и S199 по данным наблюдений на IRAM-30

5 Структура и свойства области W40

5.1 Общие сведения об области W40

5.2 Наблюдения

5.3 Результаты и анализ данных

5.3.1 Данные наблюдений в континууме на длине волны 1.2 мм

5.3.2 Данные наблюдений в молекулярных линиях

5.3.3 Сравнение с данными СО

5.4 Физические параметры, определенные по данным мм континуума

5.5 Физические параметры, рассчитанные по молекулярным линиям

5.5.1 Кинетические температуры и лучевые концентрации, рассчитанные

в приближении JITP

5.5.2 Физические параметры, полученные без приближения JITP

5.5.3 Моделирование профилей СБ с помощью неоднородной модели

5.5.4 Распространенности молекул и электронные концентрации

5.6 Морфология ионизованного газа

5.7 Обсуждение

5.7.1 Кольцо сгустков

5.7.2 Восточная ветвь кольца

5.7.3 Кинематика области

5.7.4 Химический состав '

5.7.5 Эволюционный статус области

5.8 Новые нетепловые радиоисточники в области \У40

Заключение

А Результаты наблюдений выборки плотных ядер в областях образования массивных звезд в линии ]Ч2Н+(1-0)

В Оценка кинетической температуры по данным наблюдений метил ацетилена

С Результаты наблюдений избранных областей образования массивных звезд

С.1 Результаты наблюдений в континууме

С. 2 Результаты наблюдений в молекулярных линиях

Ю Особенности возбуждения СБ и ]М2Н+

Б.1 Результаты моделирования СБ и ]Ч2Н+

Б.2 ИК-накачка и возбуждение ]Ч2Н+

Е Модели для расчета излучения в молекулярных линиях

Е.1 Микротурбулентная модель с неоднородным распределением параметров и

систематическими движениями

Е.2 Фрагментарная модель

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследования структуры и характеристик плотных ядер в областях образования массивных звезд»

Введение

Проблема звездообразования является одной из важнейших фундаментальных проблем астрофизики. Согласно современным данным, образование звезд происходит в наиболее холодных и плотных областях межзвездных газопылевых облаков, получивших название плотных ядер. Температуры этих объектов обычно лежат в диапазоне ~ 10—100 К, а плотности могут изменяться от ~ 103 см-3 до ~ 107 см-3 и более высоких значений. Помимо молекулярного водорода в этих областях содержится большое количество разнообразных неорганических и органических молекул, а также частиц пыли. Свидетельством того, что именно в этих объектах происходит образование новых звезд, может служить наличие в них ультракомпактных зон Н II, а также ярких точечных ИК-источников, являющихся, соответственно, индикаторами ионизации и нагрева газопылевой оболочки, окружающей звезду на начальных этапах ее эволюции. Признаками ранних стадий звездообразования являются "горячие ядра" и молекулярные мазерные источники, а также молекулярные истечения, которые свидетельствуют о начавшейся динамической активности молодых звездных объектов.

Многие аспекты процесса звездообразования, в особенности, его начальные условия и ранние стадии, когда ядро или его часть теряет устойчивость и начинается сжатие, остаются неясными, несмотря на значительно возросший за последние годы объем наблюдательных данных. В частности, вопрос о том, почему в одних случаях звезды образуются в группах и кластерах, среди которых мы встречаем звезды большой массы 8 Ме), а в других - в изоляции с массами порядка солнечной, на сегодняшний день не решен. В от-

личие от звезд малой массы для массивных звезд до сих пор не существует общей теории образования и эволюции (см., например, обзор [1]). Неясно, формируются ли массивные звезды аналогично звездам малой массы из ядер с более высокой турбулентностью и скоростью аккреции (например, [2, 3]) или же здесь играют роль иные процессы, такие как, например, конкурирующая аккреция ("competitive accretion" [4]). Области формирования массивных звезд являются более редкими, более далекими и эволюционируют значительно быстрее, чем области образования звезд малой массы, проводя значительный период своей эволюции внутри газопылевого кокона, что серьезно затрудняет классификацию ранних эволюционных стадий. Тем не менее, есть указания на возможное сходство в сценариях образования массивных и маломассивных звезд (например, [5, 6]). Долгое время оставалось неясным, какие объекты можно отнести к протозвездным ядрам, в которых могут зарождаться массивные звезды, и только сравнительно недавно с появлением ИК-обзоров, на роль таких объектов были предложены темные инфракрасные облака [7]. По мере эволюции массивные звезды воздействуют на окружающее родительское облако посредством звездного ветра, массивных истечений, сильного УФ-из л учения и расширяющихся зон Н II. В результате этих процессов физические условия и химический состав родительского облака меняются, а газ низкой плотности, выметенный на периферию, может формировать слои повышенной плотности, либо вступать во взаимодействие с существующими неоднородностями, сжимая их и инициируя новый процесс звездообразования. Поскольку окружающая среда обычно неоднородна и обладает богатым химическим составом, это приводит к сложным морфологическим картинам распределения газа и пыли в каждом отдельном случае. Учитывая многообразие физических явлений и наблюдаемых феноменов, связанных с этими процессами, исследования ядер, связанных с областями образования массивных звезд, представляются весьма важными.

Цели и задачи, актуальность работы

Структура ядер является важным фактором, влияющим на то, как проходит процесс звездообразования внутри них, включая распределения таких параметров, как плотность, температура, распространенности газовых составляющих, поля случайных и систематических скоростей, степень ионизации и магнитные поля. Распределения основных физических параметров могут сильно различаться в ядрах различного типа. Известно, например, что звездные кластеры, исключительно в которых наблюдаются массивные звезды, связаны с ядрами облаков большой массы (например, [8, 9, 10]). Также существует представление, основанное как на наблюдениях, так и модельных расчетах, что маломассивные ядра обладают профилями плотности, близкими к профилям плотности изотермической сферы, в то время как в массивных ядрах профиль плотности принято полагать более пологим [11, 12, 13]. Дисперсии скоростей газа на луче зрения, как правило, превышают тепловые; при этом, в массивных ядрах они в несколько раз больше, чем в маломассивных.

Современные теоретические модели, в основном, разработаны для описания образования изолированных звезд малой массы, но и они не свободны от недочетов. Предполагается, что ядра, в которых образуются звезды малой массы, изначально находятся в гидростатическом равновесии, в котором тепловое и магнитное давление уравновешивают силу гравитации. В ходе эволюции они постепенно теряют устойчивость и переходят в состояние сжатия. Популярная аналитическая модель коллапса изотермического сферически-симметричного ядра, находящегося первоначально в состоянии гидростатического равновесия, предсказывает профиль плотности ос г-2 вдали от центра [14, 15]. Данная модель, однако, не объясняет наблюдаемые ширины молекулярных линий, которые в большинстве объектов превышают тепловые. Кроме того, в данной модели максимальное отношение плотности в центре к плотности на краю в устойчивом состоянии существенно ниже, чем наблюдаемый диапазон плотностей газа в ядрах. Для учета нетепловых движений газа были разработаны альтернативные модели, в которых постулируются уравнения состояния, способные приводить к росту дисперсии скоростей с радиусом, и, как предель-

ный случай - феноменологическое "логотропное уравнение" состояния, в котором давление зависит от логарифма плотности [16]. Для данной модели получены аналитические решения как для фазы гидростатического равновесия, так и для фазы коллапса. Коллапс газа во всех указанных моделях начинается с малой центральной области, постепенно захватывая более удаленные слои и развиваясь, таким образом, изнутри наружу ("inside-out collapse"). Профиль плотности в статичной оболочке, не захваченной волной аккреции, в данной модели ос г~г, дисперсия скоростей растет с увеличением радиуса, а контраст плотностей между центром и краем ядра существенно выше, чем в модели [14]. Для областей, охваченных гравитационным сжатием, профиль плотности в обеих моделях ос г-3/2, а профиль скорости ос г-1/2. Таким образом, профили плотности и дисперсий скоростей в ядрах служат важными параметрами при выборе наиболее адекватной модели и могут помочь в дальнейшем развитии теоретических взглядов на процесс звездообразования.

Исследования внутренней структуры идут как по пути непосредственного измерения распределений физических параметров в ядрах, определенных по данным наблюдений, так и по пути численного моделирования излучения и выбора моделей, наиболее адекватных полученным данным для выработки общих закономерностей и теоретических взглядов на данную проблему. Одним из наиболее сложных и противоречивых вопросов остается вопрос о существовании мелкомасштабной фрагментарной структуры (клочковатости) в массивных ядрах, на существование которой имеются неявные указания.

Эффективным средством определения свойств газопылевых облаков и их ядер являются наблюдения в линиях различных молекул и в континууме на длинах волн от миллиметрового до инфракрасного диапазонов. Большое количество вращательных переходов межзвездных молекул приходится на миллиметровый диапазон длин волн, в частности, на его коротковолновую часть. Часто эти наблюдения являются единственным доступным источником информации о процессах, происходящих в плотных ядрах молекулярных облаков. Прогресс в области приемной техники в этом диапазоне длин волн, имевший место за последнее время, позволил обнаружить большое количество новых спектральных ли-

ний, отождествить их с определенными молекулярными переходами, исследовать большое количество объектов и значительно продвинуться в понимании физики газопылевых облаков и их ядер.

В цели и задачи настоящей диссертации входили систематические исследования структуры, физических характеристик и химического состава плотных ядер газопылевых облаков, связанных с областями образования массивных звезд в Галактике с помощью радиоастрономических наблюдений. Данные задачи непосредственно связаны с проблемой звездообразования, что определяет их актуальность. Для решения поставленных задач использованы методы наблюдательной радиоастрономии, а также стандартные и оригинальные программы обработки наблюдательных данных. Основной массив данных наблюдений был получен на радиотелескопах ОБО-20 (Онсала, Швеция), ЭЕвТ-Хб (Чили), РМО-13,7 (Китай), ГОАМ-30 (Испания), ЕйеЬзЬе^-ЮО (Германия) и на интерферометре вМЯТ (Индия). Для интерпретации данных наблюдений были использованы как стандартные методы анализа, так и оригинальные программы обработки. Анализ данных потребовал также проведения детальных модельных расчетов возбуждения молекул, для чего были исследованы теоретические модели и разработаны оригинальные компьютерные программы расчета возбуждения молекул, результатом которых явились модельные спектры, предназначенные для непосредственного сравнения с данными наблюдений.

Новизна, научное и практическое значение работы

Основное направление данной работы - исследование физических характеристик и структуры плотных ядер в областях образования массивных звезд и звездных кластеров, а также определение их химического состава. С этой целью проведены наблюдения представительных выборок областей образования массивных звезд и отдельных объектов в молекулярных линиях и в континууме в миллиметровом диапазоне длин волн. Новизна материала заключалась в отборе объектов исследования, удовлетворяющих определенным критериям, в проведении оригинальных наблюдений в молекулярных линиях и в контину-

уме, а также в разработке оригинальных методов обработки и анализа данных, включая модели и компьютерные программы расчета возбуждения молекул.

Определены физические характеристики ядер, включая размеры, кинетические температуры газа и температуры пыли, массы, плотности и дисперсии скоростей. Исследованы распределения наблюдаемых параметров внутри ядер. Сравнение физических характеристик массивных ядер, наблюдавшихся в линии ]М2Н+(1-0), с характеристиками подобных ядер в областях образования звезд малой массы показало, что помимо больших размеров, больших масс и дисперсий скоростей, исследованные нами ядра обладают меньшими значениями средних плотностей и градиентов скоростей по сравнению с ядрами, в которых образуются звезды малой массы. Впервые показано, что вытянутость ядер может быть связана с их вращением.

Обнаружены систематические различия между пространственными распределениями различных молекул, а также между распределениями молекул и пыли (химическая дифференциация). В отличие от химической дифференциации в областях образования звезд малой массы не обнаружено вымерзания молекул СЭ и/или СО на пыли. СБ коррелирует с пылью в ядрах с внутренними источниками. Распространенности СО, СБ и НСЫ близки к постоянным значениям, а оптически тонкие линии более редких изотопов этих молекул могут служить индикаторами общего распределения плотного газа в данных областях. Обнаружено, что электронные концентрации повышены в направлении внутренних молодых звездных объектов. Обнаружены сильные вариации распространенностей К2Н+ и ИКС. Они антикоррелируют с электронными концентрациями, уменьшаясь в направлении внутренних объектов, что можно объяснить диссоциативной рекомбинацией.

Найдено, что радиальные профили плотности во внутренних областях ядер в среднем близки к степенной зависимости со степенным показателем -1.6(0.3). Показано, что для описания профилей плотности также хорошо подходит модифицированная модель Боннора-Эберта, описывающая сферу с тепловыми и нетепловыми (микротурбулентными) движениями и ограниченную внешним давлением.

Впервые на профилях молекулярных линий, полученных с высоким отношением сигнал/шум в направлении ряда плотных ядер в областях образования массивных звезд, обнаружены флуктуации интенсивности малой амплитуды вблизи пиков линий, связанные с наличием в диаграмме телескопа большого числа мелких фрагментов. С помощью аналитической модели и детальных расчетов возбуждения молекул в рамках модели облака, состоящего из ансамбля идентичных мелких тепловых фрагментов, распределенных по случайному закону и движущихся со случайными скоростями, сделаны оценки общего числа фрагментов в диаграмме телескопа и их физических параметров.

Проведены детальные исследования плотного ядра одной из ближайших к нам областей образования массивных звезд \\?40, которые выявили резкие различия в распределениях плотного газа и пыли, эффекты химической дифференциации и различия физических характеристик в различных частях области. Показано, что ионизационный фронт от зоны Н II приводит к сжатию газа в восточной части ядра и индуцирует новую фазу звездообразования.

Полученные в настоящей работе экспериментальные данные и результаты их анализа, а также результаты модельных расчетов возбуждения молекул в плотных ядрах газопылевых облаков могут быть использованы при построении физико-химических и эволюционных моделей областей звездообразования, а также для анализа и интерпретации данных аналогичных измерений. Разработанные модели возбуждения молекул в плотных ядрах молекулярных облаков и компьютерные программы для численного моделирования могут быть использованы для анализа и интерпретации данных спектральных радиоастрономических наблюдений плотных ядер газопылевых облаков в линиях различных молекул.

Вклад автора

Общая постановка задачи по исследованию химического состава плотных ядер и мелкомасштабной фрагментарности в ядрах принадлежат д.ф.-м.н. И.И. Зинченко. Постановка задач по исследованию профилей плотности в ядрах и свойств области индуцированно-

го звездообразования \¥40 принадлежит автору. Постановка задач для наблюдений осуществлялась автором как лично, так и совместно с д.ф.-м.н. И.И. Зинченко. Программы для наблюдений и заявки на получение наблюдательного времени в большинстве случаев подготовлены лично автором. Проведение наблюдений осуществлялось автором как лично, так и совместно с сотрудниками Института прикладной физики РАН, с сотрудниками обсерваторий Онсала, ЭБЭТ, ЩАМ, РМО и СМЫТ. Автором проведена обработка большей части полученных наблюдательных данных. Им проведен весь теоретический анализ, разработаны модели для расчета возбуждения молекул и проведены модельные расчеты. Все выводы диссертационной работы принадлежат автору.

Апробация работы и публикации

Материалы, вошедшие в диссертацию, обсуждались на семинарах ИПФ РАН, обсерватории Онсала (Швеция), университета г. Нанкин, обсерватории РМО (Китай) и Института фундаментальных исследований им. Тата (ТШЯ, Индия). Основные результаты докладывались на Всероссийских астрономических конференциях (Санкт-Петербург, 2001, 2013; Москва, 2004; Казань, 2007; Нижний Архыз, 2010), на совещаниях "Межзвездная среда" (Москва, 2001), "Субпарсековые структуры в МЗС" (Москва, 2007), на русско-китайском совещании "Миллиметровая астрономия и звездообразование" (Нижний Новгород, 2007), на международных студенческих конференциях "Физика космоса" (Екатеринбург, 2005, 2007, 2008), на конференции "100-летие: прошлое, настоящее и будущее Крымской астрофизической обсерватории" (Симеиз, 2008), на международной научной конференции "Астрономия и астрофизика начала XXI века" (Москва, 2008), на конференции "Плотное межзвездное вещество в галактиках" (Церматт, 2003), на конференции "Миллиметровая и субмиллиметровая астрономия высокого разрешения" (Тайпей, 2009), на конференции "На переднем крае исследований межзвездной среды" (Пекин, 2010) и на конференции ЛЕКАМ-2011 (Санкт-Петербург, 2011).

Основные результатьГдиссертации опубликованы в 16 статьях в ведущих отечествен-

ных и зарубежных изданиях, пять из них опубликованы в российских журналах из перечня ВАК (Известия ВУЗов. Радиофизика, Астрономический журнал, Письма в Астрономический журнал), девять в иностранных журналах, входящих в список Web of Science (Astrophysical Journal, Astronomy and Astrophysics, Monthly Notices of RAS), две в журнале Astronomical and Astrophysical Transactions. Также основные результаты диссертации опубликованы в электронном издании Astronomical Telegram и в 27 трудах международных, всероссийских конференций и симпозиумов.

Содержание работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и пяти приложений.

В Главе 1 представлены результаты исследований представительных выборок плотных ядер газопылевых облаков, где образуются массивные звезды и звездные кластеры, а также отдельных характерных объектов. Приведены результаты наблюдений на миллиметровых волнах в линиях различных молекул, индикаторов физических условий в плотном газе, а также в континууме по излучению пыли.

Обзор выборки из 35 объектов в линии ^Н+(1-0) приведен в разделе 1.1. В выборку вошли объекты, содержащие кластеры ИК-источников, либо обладающие светимостями в ИК-диапазоне > 104 L®, расположенные на расстояниях не более 5 кпк, а также имеющие достаточно протяженные области излучения в линиях аммиака и/или CS. Излучение N2H+ зарегистрировано в 33 источниках, подробное картирование проведено в 28-ми из них. При обработке спектров N2H+(l-0) был применен оригинальный метод аппроксимации, учитывающий перекрытия сверхтонких компонент. Метод позволил рассчитать оптическую толщину и температуры возбуждения компонент для наиболее сильных линий. В приближении локального термодинамического равновесия (JITP) определены пиковые значения лучевых концентраций N2H+ (3.6 • 1012 — 1.5 • 1014 см-2). Оптические толщины компоненты (23-12) в направлении позиций с максимальной интенсивностью в 10-ти источниках составляют- ~ 0.2 — 1. Морфология карт интенсивностей N2H+ в большинстве

источников имеет вытянутую или более сложную форму. Анализ карт проводился, в основном, с помощью вписывания в карты сверток двумерных гауссовых функций, одна из которых являлась круговой (основной луч диаграммы телескопа), а другая, соответствующая неизвестному распределению интегральной интенсивности, являлась эллиптической. Выявлено 47 ядер в 26-ти объектах. Их размеры лежат в диапазоне: 0.3-2.1 пк, диапазон вириальных масс ~ 30 — 3000 М©. Среднее значение распространенности N2H+ по 36-ти ядрам составило (5.2 ± 0.5) • Ю-10.

Проведен анализ распределения'интегральных интенсивностей N2H+(l-0) и дисперсий скоростей в ядрах. Рассчитаны степенные индексы радиальных профилей интегральных интенсивностей N2H+ в ядрах с отношением осей вписанного эллипса < 2. Среднее значение этого индекса близко к 1.3 для полных карт интегральной интенсивности в 25-ти ядрах и около единицы для карт, у которых точки с низкой интенсивностью не учитывались. Это значение соответствует среднему профилю плотности ос г-2 во внутренних областях ядер, полагая, что условия возбуждения и распространенности N2H+ в ядрах постоянны, а эффекты насыщения линий малы. Показано, что в протяженных ядрах, карты интенсивностей в которых достаточно высокого качества, ширины линий N2H+ либо убывают, либо постоянны при увеличении расстояния от центра, что указывает на повышенную динамическую активность в центральных областях ядер вблизи источников IRAS, приводящую к уширению линий.

Из анализа пространственных распределений лучевых скоростей линий N2H+(l-0) рассчитаны градиенты скоростей в ядрах. Получено, что во многих ядрах или отдельных областях ядер присутствуют систематические поля градиентов скоростей, значения которых по амплитуде и направлению близки к постоянным, указывая на существование вращения, близкого к твердотельному. Направления вытянутости 17-ти ядер коррелируют с направлением общего градиента скорости, указывая на то, что вытяпутость ядер может быть связана с вращением. Однако, отношения энергии вращения к гравитационной энергии (4 • Ю-4 — 7.1 • Ю-2) слишком малы для того, чтобы вращение играло существенную роль

в динамике ядер.

Найденная корреляция между средними значениями ширин линий и размерами ядер: (AV) ос d°'3±0A может указывать на то, что ядра являются гравитационно связанными объектами, находящимися в вириальном равновесии.

Сравнение между средними значениями физических параметров массивных и маломассивных ядер (по данным работы [17]) показало, что массивные ядра имеют большие размеры, более высокие значения лучевых концентраций N2H+, вириальных масс и дисперсий скоростей, а также меньшие значения средних плотностей и градиентов скоростей, чем в маломассивных ядрах. Средние значения распространенностей N2H+, отношений осей, и отношений вращательной энергии к гравитационной, а также средние значения степенных индексов радиальных профилей интегральных интенсивностей N2H+ близки для этих классов объектов. Дисперсии скоростей в массивных ядрах имеют тенденцию убывать с расстоянием от центра в отличие от ядер малой массы, где общих тенденций не обнаружено.

В разделе 1.2 приведены данные наблюдений в линии CS(5-4) и в континууме на длине волны 1.2 мм двенадцати объектов из южной полусферы из первоначальной выборки. Сделаны оценки физических параметров ядер. Средний размер 17-ти ядер, наблюдавшихся и в континууме, и в CS, составляет 0.30(0.06) пк (континуум) и 0.51(0.07) пк (CS). Вири-альные массы, определенные по данным CS, лежат в диапазоне: ~140-1630 М©.

Проведен анализ данных наблюдений в континууме совместно с ИК-данными для ядер с источниками IRAS. Получены оценки температур пыли в ядрах: 24-35 К, масс 906900 MQ, лучевых концентраций молекулярного водорода, (0.7 — 12.0) • 1023 см-2 и болометрических светимостей, (0.6 — 46.0) • 104 Le. Используя данные CS(5-4) и CS(2-1) [9], проведены расчеты плотностей в приближении большого градиента скорости (LVG) для восьми источников. Плотности в направлении пиков излучения CS для областей размером 50" варьируют от источника к источнику в диапазоне: (3 — 40) • 105 см-3. Для четырех источников плотность спадает более чем на порядок величины на расстояниях ~ 0.8—2 пк от

пиков CS, что может быть связано либо с наличием близких ядер меньшей плотности, либо с градиентами плотности в ядрах. Массы, рассчитанные по значениям LVG-плотностей, превышают вириальные массы и массы, рассчитанные из данных континуума, указывая на возможную мелкомасштабную фрагментарность в ядрах. В направлении позиций IRAS для восьми источников рассчитаны распространенности CS для областей размером 50": X(CS)= (0.3 —2.7)-Ю-9. Распространенности N2H+ для тех же позиций лежат в диапазоне X(N2H+)= (0.3 - 4.4) • Ю-10.

В разделе 1.3 приведены данные наблюдений шести областей образования массивных звезд из северной полусферы из первоначальной выборки, которые демонстрируют существенное различие пространственных распределений интенсивностей CS и N2H+, в различных молекулярных линиях в диапазонах длин волн 3 мм и 1.3 мм, а также в континууме на 1.2 мм. Из анализа спектров молекулы СН3ССН определены кинетические температуры ядер ~ 30 — 50 К, которые оказались близки к температурам пыли. Массы ядер, рассчитанные по данным наблюдений пыли в континууме, составляют от десятков до сотен солнечных масс, средние плотности газа ~ 105 см-3. Ядра близки к гравитационному равновесию.

В разделе 1.4 приведены данные наблюдений 15-ти плотных ядер, связанных с яркими источниками IRAS во внешней части Галактики, в линиях J = 5 — 4, J — 10 — 9 и J = 12 — 11 молекулы HC3N. Размеры областей излучения в линии J — 10 — 9 составляют 0.1 — 0.8 пк. Лучевые концентрации HC3N, полученные в приближении JITP, лежат в диапазоне: (0.7 — 5.8) • 1013 см-2. Проведены модельные расчеты в рамках многослойной изотермической микротурбулентной сферически-симметричной модели. Для анализа использованы данные наблюдений во всех трех переходах. Для 4-х источников значения плотности в центральном слое лежат в диапазоне: Ю5-5-5-9 см-3, что на ~ 0.5 — 1 порядка величины выше, чем средние плотности. Сделан вывод, что модели данных объектов должны учитывать неоднородную структуру.

В разделе 1.5 приведены результаты наблюдений 23 ядер, связанных с "холодными"

источниками IRAS, в линии С180(1-0). Лучевые концентрации С180, рассчитанные в приближении JITP, составили ~ (2.5 — 10) • 1015 см~2, лучевые концентрации Н2 составили ~ (1.5 — 6) • 1022 см-2. Кинетические температуры, определенные по наблюдениям СО(1-0), составили: 14 — 45 К. Для шести ядер рассчитаны размеры ядер: 1 — 2.4 пк, массы: ~ (4 — 18) • 102 Ме и средние плотности: ~ (0.3 - 1.4) • 104 см-3.

В разделе 1.6 приводится сводка результатов обзора ядер, связанных с водяными мазерами и наблюдавшихся в линии CS(2-1). Данный обзор совместно с обзором [9] явился одним из первых систематических исследований свойств ядер в областях образования массивных звезд. Приведены диапазоны рассчитанных физических параметров. Одним из результатов обзора явилось обнаружение отсутствия существенного уширения линий CS по сравнению с линиями C34S, ожидаемого из-за большой разницы в оптических толщинах. Это может быть связало с мелкомасштабной неоднородной структурой ядер.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Пирогов, Лев Евгеньевич, 2014 год

Литература

1] Zinnecker H., Yorke H. W. Toward Understanding Massive Star Formation // Annual Rev. Astron. Astrophys., 2007, V. 45, R 481-563

2] McKee C. F., Tan J. C. The Formation of Massive Stars from Turbulent Cores // Astrophys. J., 2003, V. 585, R 850-871

3] Krumholz M. R., Klein R. I., McKee C. F., Offner S. S. R., Cunningham A. J. The Formation of Massive Star Systems by Accretion // Science, 2009, V. 323, P. 754

4] Bonnell I. A., Bate M. R., Clarke C. J., Pringle J. E. Competitive accretion in embedded stellar clusters // Mon. Not. Roy. Astron. Soc., 2001, V. 323, P. 785-794

5] Molinari S., Pezzuto S., Cesaroni R., Brand J., Faustini F., Testi L. The evolution of the spectral energy distribution in massive young stellar objects // Astron. Astrophys., 2008, V. 481, P. 345-365

6] Sanchez-Monge A., Beltran M. T., Cesaroni R., Fontani F., Brand J., Molinari S., Testi L., Burton M. Different evolutionary stages in massive star formation. Centimeter continuum and H20 maser emission with ATCA // Astron. Astrophys., 2013, V. 550, P. A21

7] Sridharan T. K., Beuther H., Saito M., Wyrowski F., Schilke P. High-Mass Starless Cores // Astrophys. J., 2005, V. 634, P. L57-L60

8] Benson P. J., Myers P. C. A survey for dense cores in dark clouds // Astrophys. J. Suppl., 1989, V. 71, P. 89-108

9] Zinchenko I., Mattila, K., Toriseva M. Studies of dense molecular cores in regions of massive star formation. II. CS J=2-1 survey of southern H20 masers in the longitude range 1=260-310 deg // Astron. Astrophys. Suppl., 1995, V. Ill, P. 95-114

10] Mueller K. E., Shirley Y. L., Evans II N. J., Jacobson H. R. The Physical Conditions for Massive Star Formation: Dust Continuum Maps and Modeling // Astron. Astrophys. Suppl., 2002, V. 143, P. 469-497

11] McLaughlin D. E., Pudritz R. E. Gravitational collapse and star formation in logotropic and nonisothermal spheres // Astrophys. J., 1997, V. 476, P. 750-765

12] R. Kandori, Y. Nakajima, M.Tamura M., et al. Near-Infrared Imaging Survey of Bok Globules: Density Structure // Astron. J., 2005, V. 130, P. 2166-2184

13] Beuther H., Schilke P., Menten K. M., Motte F., Sridharan T. K., Wyrowski, F. High-Mass Protostellar Candidates. II. Density Structure from Dust Continuum and CS Emission // Astrophys. J., 2002, V. 566, P. 945-965

14] Shu F. H. Self-similar collapse of isothermal spheres and star formation // Astrophys. J., 1977, V. 214, P. 488-497

15] Shu F.H., Adams F. C., Lizano S. Star formation in molecular clouds - Observation and theory // Annual Rev. Astron. Astrophys., 1987, V. 25, P. 23-81

16] McLaughlin, D. E., Pudritz, R. E. A Model for the Internal Structure of Molecular Cloud Cores // Astrophys. J., 1996, V. 469, P. 194-208

17] Caselli, P., Benson, P. J., Myers, P. C., Tafalla, M. Dense Cores in Dark Clouds. XIV. N2H+ (1-0) Maps of Dense Cloud Cores // Astrophys. J., 2002, V. 572, P. 238-263

18] Geppert W. D., Thomas, R., Semaniak, J., Ehlerding, A., Millar, T. J., Osterdahl, F., af Ugglas, M., Djuric, N., Paal, A., Larsson, M. Dissociative Recombination of N2H+: Evidence for Fracture of the NN Bond // Astrophys. J., 2004, V. 609, P. 459-464

19] Vigren E., Zhaunerchyk V., Hamberg M., Kaminska M., Semaniak J., Ugglas M. af, Larsson M., Thomas R. D., Geppert W. D. Reassessment of the Dissociative Recombination of N2H+ at CRYRING // Astrophys. J., 2012, V. 757, P. 34

20] Lintott C. J., Viti S., Rawlings J. M. C., Williams D. A., Hartquist T. W., Caselli P., Zinchenko I., Myers P. Molecular Abundance Ratios as a Tracer of Accelerated Collapse in Regions of High-Mass Star Formation // Astrophys. J., 2005, V. 620, 795-799

21] Martin H. M., Sanders D. B., Hills R. E. CO emission from fragmentary molecular clouds - A model applied to observations of M17 SW // Mon. Not. Roy. Astron. Soc., 1984, V. 208, P. 35-55

22] Tauber J. A. The smoothness of line profiles: a useful diagnostic of clump properties // Astron. Astrophys., 1996, V. 315, P. 591-602

23] IRAS Point Source Catalog, 1985, ed. Beichman C.A., Neugebauer G., Habing H.J. et al. Infrared Astronomical Satellite (IRAS) Catalogs and Atlases, NASA, RP-1190

24] Womack M., Ziurys L. M., Wyckoff S. A survey of N2H(+) in dense clouds - Implications for interstellar nitrogen and ion-molecule chemistry // Astrophys. J., 1992, V. 387, P. 417-429

25] Zinchenko I., Forsstrom V., Lapinov A., Mattila, K. Studies of dense molecular cores in regions of massive star formation. CS J=2-l and HCN J=l-0 observations of 11 northern cores // Astron. Astrophys., 1994, V. 288, P. 601-616

26] Juvela M. Studies of dense molecular cores in regions of massive star formation. IV. Multitransition CS-study towards southern H20 masers in the longitude range l=308-360deg. // Astron. Astrophys. Suppl., 1996, V. 118, P. 191-226

[27] Hodapp K.-W. A K' imaging survey of molecular outflow sources // Astrophys. J. Suppl., 1994, V. 94, P. 615-649

[28] Carpenter J. M., Snell R. L., Schloerb F. P., Skrutskie M. F. Embedded star clusters associated with luminous IRAS point sources // Astrophys. J., 1993, V. 407, P. 657-679

[29] Jijina J., Myers P. C., Adams F. C. Dense Cores Mapped in Ammonia: A Database // Astrophys. J. Suppl., 1999, V. 125, P. 161-236

[30] Harvey P. M., Joy M., Lester D. F., Wilking B. A. High angular resolution infrared mapping of the compact H II regions W51 and DR 21/W75 // Astrophys. J., 1986, V. 300, P. 737-744

[31] Caselli P., Myers P. C., Thaddeus P. Radio-astronomical Spectroscopy of the Hyperfine Structure of N2H+ // Astrophys. J., 1995, V. 455, P. L77-L80

[32] Guilloteau S., Lucas R., Omont, A.. Pumping of H И/ОН masers by IR line overlaps // Astron. Astrophys., 1981, V. 97, P. 347-358

[33] Press W. H., Teukolsky S. A. Vetterling, W. T., Flannery B. P. Numerical Recipes in Fortran 77// 1992, Cambridge Univ. Press

[34] Смирнов Г. Т., Цивилев А. П. Аппроксимация спектрограмм радиоисточников на ЭВМ // Астрон. журн., 1982, Т. 59, С. 1020-1029

[35] Сквайр с Дж. Практическая физика // 1971, Москва, изд. Мир.

[36] Зинченко И. И. Корреляции между параметрами массивных ядер в межзвездных молекулярных облаках // Письма в Астрон. журн., 2000, Т. 26, С. 933-937

[37] Пирогов JI. Е., Зинченко И. И. Зависимость AV — L и вириальное равновесие плотных ядер молекулярных облаков // Астрон. журн., 1998, Т. 75, С. 14-24

[38] Motte F., André P. The circumstellar environment of low-mass protostars: A millimeter continuum mapping survey // Astron. Astrophys., 2001, V. 365, P. 440-464

[39] Shirley Y. L., Evans II N. J., Young К. E., Knez C., Jaffe D. T. A CS J=5-4 Mapping Survey Toward High-Mass Star-forming Cores Associated with Water Masers // Astrophys. J. Suppl., 2003, V. 149, P. 375-403

[40] van der Так F. F. S., van Dishoeck E. F., Evans II N. J., Blake G. A. Structure and Evolution of the Envelopes of Deeply Embedded Massive Young Stars // Astrophys. J., 2000, V. 537, P. 283-303

[41] Goodman A. A., Barranco J. A., Wilner D. J., Heyer, M. H. Coherence in Dense Cores. II. The Transition to Coherence // Astrophys. J., 1998, V. 504, P. 223-246

[42] Zinchenko, I. Studies of dense molecular cores in regions of massive star formation. III.

Statistics of the core parameters // Astron. Astrophys., 1995, V. 303, P. 554-560

[43] Lapinov A. V., Schilke P., Juvela M., Zinchenko I. I. Studies of dense cores in regions of massive star formation. VI. Multitransitional CS and CO observations of G 261.64-2.09, G 268.42-0.85, G 270.26-f-0.83 and G 301.12-0.20 // Astron. Astrophys., 1998, V. 336, P. 10071023

[44] Fontani F., Cesaroni R., Caselli P., Olmi L. The structure of molecular clumps around high-mass young stellar objects // Astron. Astrophys., 2002, V. 389, P. 603-617

[45] Schreyer K., Henning Th., Kompe C., Harjumpaa P. NH3 and HCO+ towards luminous IRAS sources // Astron. Astrophys., 1996, V. 306, P. 267-277

[46] Zinchenko I., Henning Th., Schreyer, K. Studies of dense cores in regions of massive star formation. V. Structure and kinematics of dense cores from ammonia observations // Astron. Astrophys. Suppl., 1997, V. 124, P. 385-395

[47] Phillips T. G., Huggins P. J., Wannier P. G., Scoville, N. Z. Observations of CO/J=2-l/ emission from molecular clouds // Astrophys. J., 1979, V. 231, P. 720-731

[48] Goodman A. A., Benson P. J., Fuller G. A., Myers, P. C. Dense cores in dark clouds. VIII - Velocity gradients // Astrophys. J., 1993, V. 406, P. 528-547

[49] Burkert A., Bodenheimer P. Turbulent Molecular Cloud Cores: Rotational Properties // Astrophys. J., 2000, V. 543, P. 822-830

[50] Phillips J. P. Rotation in molecular clouds // Astron. Astrophys. Suppl., 1999, V. 134, P. 241-254

[51] Larson R. B. Turbulence and star formation in molecular clouds // Mon. Not. Roy. Astron. Soc., 1981, V. 194, P. 809-826

[52] Myers P. C. // Protostars and Planets II (eds Black D. C. and Matthewes M. S.). Univ. Arizona Press, Tucson, 1985, P. 81

[53] Isobe T., Feigelson E. D., Akritas M. G., Babu G. J. Linear regression in astronomy. // Astrophys. J., 1990, V. 364, P. 104-113

[54] Caselli P., Myers P. C. The Line Width-Size Relation in Massive Cloud Cores // Astrophys. J., 1995, V. 446, P. 665-686

[55] Bertoldi F., McKee C. F. Pressure-confined clumps in magnetized molecular clouds // Astrophys. J., 1992, V. 395, P. 140-157

[56] Brand J., Blitz L. The Velocity Field of the Outer Galaxy // Astron. Astrophys., 1993, V. 275, P. 67-90

[57] Neckel T. UBV, VRI and H-beta observations of stars in the H II regions NGC 6334 and NGC 6357 // Astron. Astrophys., 1978, V. 69, P. 51-56

[58] Braine J., Kriigel E., Sievers A., Wielebinski R. 1.3mm continuum emission in the late-type spiral NGC 4631. Dust in NGC 4631. // Astron. Astrophys., 1995, V. 295, P. L55-L58

[59] McCutcheon W. H., Sandell G., Matthews H. E., Kuiper T. B. H., Sutton E. C., Danchi W. C., Sato T. Star formation in NGC 6334 I and I(N) // Mon. Not. Roy. Astron. Soc., 2000, V. 316, R 152-164

[60] Yang J., Umemoto T., Iwata T., Fukui Y. A millimeter-wave line study of L1287 - A case of induced star formation by stellar wind compression? // Astrophys. J., 1991, V. 373, P. 137-145

[61] Martin K. Henning Th. // Stellar Evolution and Interstellar Matter (Astronomische Gesellschaft, Abstract Series No. 7) ed. Klare G., 1992, Colordruck Kurt Weber, Hamburg, P. 77

[62] Lada C. J. Cold outflows, energetic winds, and enigmatic jets around young stellar objects // Annual Rev. Astron. Astrophys., 1985, V. 23, P. 267-317

[63] Snell R. L., Dickman R. L. Huang Y.-L. Molecular outflows associated with a flux-limited sample of bright far-infrared sources // Astrophys. J., 1990, V. 352, P. 139-148

[64] Plume R., Jaffe D. T., Evans II N. J. A survey of CS J=7-6 in regions of massive star formation // Astrophys. J. Suppl., 1992, V. 78, P. 505-515

[65] Harvey P. M. Campbell M. F., Hoffmann W. F., Thronson Jr. H. A. Infrared observations of NGC 2071 (1RS) and AFGL 490 - Two low-luminosity young stars // Astrophys. J., 1979, V. 229, P. 990-993

[66] Toth L. V., Walmsley C. M. Star formation in L 1251. II. "The next generation" - NH3 cores. // Astron. Astrophys., 1996, V. 311, P. 981-988

[67] Mozurkewich D., Schwartz P. R., Smith H. A. Luminosities of sources associated with molecular outflows // Astrophys. J., 1986, V. 311, P. 371-379

[68] Hildebrand R.H. The determination of cloud masses and dust characteristics from submillimeter thermal emission // Quart. Jour. Roy. Astron. Soc., 1983, V. 24, P. 267.

[69] Doty S. S., Leung C. M. A critical evaluation of semianalytic methods in the study of centrally heated, unresolved, infrared sources // Astrophys. J., 1994, V. 424, P. 729-747

[70] Ossenkopf V., Henning T. Dust opacities for protostellar cores // Astron. Astrophys., 1994, V. 291, P. 943-959

[71] van Dishoeck E. F. ISO Spectroscopy of Gas and Dust: From Molecular Clouds to Protoplanetary Disks // Annual Rev. Astron. Astrophys., 2004, V. 42, P. 119-167

[72] Motte F., André P., Neri R. The initial conditions of star formation in the rho Ophiuchi main cloud: wide-field millimeter continuum mapping // Astron. Astrophys., 1998, V. 336, P. 150-172

[73] Faundez S., Bronfman L., Garay G., Chini R., Nyman L., May J. SIMBA survey of southern high-mass star forming regions. I. Physical parameters of the 1.2 mm/IRAS sources // Astron. Astrophys., 2004 V. 426, P. 97-103

[74] Turner B. E., Chan K., Green S., Lubowich D. A. Tests of shock chemistry in IC 443G // Astrophys. J., 1992, V. 399, P. 114-133

[75] Juvela M. Clumpy cloud models for CS and C34S // Astron. Astrophys., 1998, V. 329, P. 659-682

[76] Plume R., Jaffe D. T., Evans II N. J., Martin-Pintado J., Gomez-Gonzalez J. Dense Gas and Star Formation: Characteristics of Cloud Cores Associated with Water Masers // Astrophys. J., 1997, V. 476, P. 730-749

[77] Fontani F., Beltran M.T., Brand J., Cesaroni R., Testi L., Molinari S., Walmsley C.M. Search for massive protostellar candidates in the southern hemisphere. I. Association with dense gas // Astron. Astrophys., 2005, V. 432, P. 921-935

[78] Mardones D., Myers P. C., Tafalla M., Wilner D. J., Bachiller R., Garay G. A Search for Infall Motions toward Nearby Young Stellar Objects // Astrophys. J., 1997, V. 489, P. 719733

[79] Lee C. W., Myers P. C., Tafalla M. A Survey of Infall Motions toward Starless Cores. I. CS(2-1) and N2H+(l-0) Observations // Astrophys. J., 1999, V. 526, P. 788-805

[80] Lee C. W., Myers P. C., Tafalla M. A Survey for Infall Motions toward Starless Cores. II. CS(2-1) and N2H+ 1-0) Mapping Observations // Astrophys. J. Suppl., 2001, V. 136, P. 703-734

[81] Tafalla M., Myers P. C., Caselli P., Walmsley C. M., Comito C. Systematic Molecular Differentiation in Starless Cores // Astrophys. J., 2002, V. 569, P. 815-835

[82] Fich M., Blitz L. Optical H II regions in the outer galaxy // Astrophys. J., 1984, V. 279, P. 125-135

[83] Blitz L., Fich M., Stark, A. A. Catalog of CO radial velocities toward galactic HII regions // Astrophys. J. Suppl., 1982, V. 49. P. 183-206.

[84] Harvey P. M. Campbell M. F., Hoffmann W. F. High-resolution far-infrared observations of H II regions - Sagittarius B2, W49, DR 21-W75 // Astrophys. J., 1977, V. 211, P. 786-797

[85] Bergin E. A., Goldsmith P. F., Snell R. L., Ungerechts H. CH3C2H as a temperature probe in dense giant molecular cloud cores // Astrophys. J., 1994, V. 431, P. 674-688

[86] Tieftrunk A. R., Gaume R. A., Claussen M. J., Wilson T. L., Johnston K. J. The H II/molecular cloud complex W3 revisited: imaging the radio continuum sources using multi-configuration, multi-frequency observations with the VLA. // Astron. Astrophys., 1997, V. 318, P. 931-946

[87] Mezger P. G., Chini R., Kreysa E., Wink J. E., Salter C. J. Dust emission at submillimeter wavelengths from cloud cores and protostellar condensations in NGC 2024 and S 255 IR // Astron. Astrophys., 1988, V. 191, P. 44-56

[88] Kuiper Т. В. Н., Kuiper Е. N. R., Dickinson D.F., Turner В. Е., Zuckerman В. Methyl acetylene as a temperature probe for dense interstellar clouds // Astrophys. J., 1984, V. 276, P. 211-220

[89] Mangum J. G., Wootten A., Mundy L. G. Synthesis imaging of the DR 21 (OH) cluster. II - Thermal ammonia and water maser emission // Astrophys. J., 1992, V. 388, P. 467-488

[90] Chandler C.J., Gear W.K., Chini R. Dust emission associated with DR21 (OH) // Mon. Not. Roy. Astron. Soc., 1993, V. 260, P. 337-342

[91] Ungerechts H., Walmsley С. M., Winnewisser G. Ammonia observations and temperatures in the S140/L1204 molecular cloud // Astron. Astrophys., 1986, V. 157, P. 207-216

[92] Wu Y., Evans II N.J. A reexamination of the energetics of molecular clouds // Astrophys. J., 1989, V. 340, P. 307-313

[93] Zhou S., Butner H. M., Evans N. J., Guesten R., Kutner M. L., Mundy L. G. CS multitransitional study of density distribution in star-forming regions. 2: The S140 region // Astrophys. J., 1994, V. 428, P. 219-232

[94] Vanden Bout P.A., Loren R.B., Snell R.L., Wotten A. Cyanoacetylene as a density probe of molecular clouds // Astrophys. J., 1983, V. 271, P. 161-169

[95] Bergin E.A., Snell R.L., Goldsmith P.F. Density Structure in Giant Molecular Cloud Cores // Astrophys. J., 1996, V. 460, P. 343-358

[96] Green S., Chapman S. Collisional excitation of interstellar molecules - Linear molecules CO, CS, OCS, and HC3N // Astrophys. J. Suppl., 1987, V. 37, P. 169-194

[97] Yang J., Jiang Z., Wang M., Ju В., Wang H. A large-scale molecular line survey for cold IRAS sources in the Galaxy. I. The CO (J = 1 - 0) data // Astrophys. J. Suppl., 2002, V. 141, P. 157-185.

[98] Зинченко И. И., Лапинов А. В., Пирогов Л. Е. Обзор молекулярных облаков, связанных с областями НИ из каталога Шарплесса, в линии J = 1—0 HCN. Анализ данных спектральных наблюдений // Астрон. журн., 1989, Т. 66, С. 1142-1153.

[99] Frerking М. A., Langer W. D., Wilson R. W. The relationship between carbon monoxide abundance and visual extinction in interstellar clouds // Astrophys. J., 1982, V. 262, P. 590605.

[100] Caselli P., Walmsley С. M., Tafalla M., Dore L., Myers P. C. CO Depletion in the Starless Cloud Core L1544 // Astrophys. J., 1999, V. 523, P. L165-L169

[101] Kramer C., Alves J., Lada C. J., Lada E. A., Sievers A., Ungerechts H., Walmsley С. M. Depletion of CO in a cold dense cloud core of 1С 5146 // Astron. Astrophys., 1999, V. 342, P. 257-270

[102] Willacy K, Langer W. D., Velusamy T. Dust Emission and Molecular Depletion in L1498 // Astrophys. J., 1988, V: 507, P. L171-L175

[103] Jessop N. E., Ward-Thompson D. The initial conditions of isolated star formation - IV. C180 observations and modelling of the pre-stellar core L1689B // Mon. Not. Roy. Astron. Soc., 2001, V. 323, P. 1025-1034

[104] Bergin E. A., Ciardi D. R., Lada C. J., Alves J., Lada E. A. Molecular Excitation and Differential Gas-Phase Depletions in the IC 5146 Dark Cloud // Astrophys. J., 2001, V. 557, P. 209-225

[105] Fontani F., Caselli P., Crapsi A., Cesaroni R., Molinari S., Testi L., Brand J. Searching for massive pre-stellar cores through observations of N2H+ and N2D+

/AAM 2006, V. 460, P. 709-720

[106] Williams J. P., Myers P. C. A Contracting, Turbulent, Starless Core in the Serpens Cluster // Astrophys. J., 1999, V. 518, P. L37-L40

[107] Olmi L., Testi L., Sargent A. I. The structure and dynamics of the dense cores in the Perseus molecular cloud complex // Astron. Astrophys., 2005, V. 431, P. 253-258

[108] Bergin E. A., Langer, W. D. Chemical Evolution in Preprotostellar and Protostellar Cores // Astrophys. J., 1997, V. 486, P. 316-328

[109] Bergin E. A., Gold smith P. F., Snell R. L., Langer W. D. The Chemical Composition and Evolution of Giant Molecular Cloud Cores: A Comparison of Observation and Theory // Astrophys. J., 1997, V. 482, P. 285-297

[110] Li Z.-Y., Shematovich V. I., Wiebe D. S., Shustov B. M. A Coupled Dynamical and Chemical Model of Starless Cores of Magnetized Molecular Clouds. I. Formulation and Initial Results // Astrophys. J., 2002, V. 569, P. 792-802

[111] Shematovich V. I., Wiebe D. S., Shustov B. M., Li Z.-Y. A Coupled Dynamical and Chemical Model of Starless Cores of Magnetized Molecular Clouds. II. Chemical Differentiation // Astrophys. J., 2003, V. 588, P. 894-909

[112] Aikawa Y., Ohashi N., Herbst E. Molecular Evolution in Collapsing Prestellar Cores. II. The Effect of Grain-Surface Reactions // Astrophys. J., 2003, V. 593, P. 906-924

[113] Ungerechts H., Bergin E. A., Goldsmith P. F., Irvine W. M., Schloerb F. P., Snell R. L. Chemical and Physical Gradients along the OMC-1 Ridge // Astrophys. J., 1997, V. 482, P. 245-266

[114] Bottinelli, S., & Williams, J. P. Modeling the millimeter emission from the Cepheus A young stellar cluster: Evidence for large scale collapse // Astron. Astrophys., 2004, V. 421, P. 1113-1119

[115] Carroll T. J., Goldsmith P. F. Infrared pumping and rotational excitation of molecules in interstellar clouds // Astrophys. J., 1981, V. 245, P. 891-897

[116] Botschwina P. An ab initio calculation of the frequencies and IR intensities of the stretching vibrations of HN2+ // Chem. Phys. Lett., 1984, V. 107, P. 535-541

117] Owrutsky J. C., Gudeman C. S., Martner C. C., Tack L. M., Rosenbaum N. H., Saykally R. J. Determination of the equilibrium structure of protonated nitrogen by high resolution infrared laser spectroscopy //J. Chem. Phys., 1986, V. 84, P. 605-617

118] Heninger M., Lauvergnat D., Lemaire J., Boissel P., Mauclaire G., Marx R. // Int. J. Mass. Spectr., 2003, V. 669, P. 223-224

119] Nomura H., Millar T. J. The physical and chemical structure of hot molecular cores // Astron. Astrophys., 2004, V. 414, P. 409-423

120] Meixner M., Haas M. R., Tielens A. G. G. M., Erickson E. F., Werner M. Far-infrared observations of M17SW - The clumpy structure of the photodissociation region // Astrophys. J., 1992, V. 390, P. 499-513

121] Meixner M., Tielens A. G. G. M. Models of clumpy photodissociation regions // Astrophys. J., 1993, V. 405, P. 216-228

122] Turner B.E. The Physics and Chemistry of Translucent Molecular Clouds. IV. HCO+ and N2H+ // Astrophys. J., 1995, V. 449, P. 635-655

123] Caselli P., Vastel C., Ceccarelli C., van der Tak F. F. S., Crapsi A., Bacmann A. Survey of ortho-H2D+ (1(1,0)—1(1,1» in dense cloud cores // Astron. Astrophys., 2008, V. 492, P. 703718

124] Draine B.T., Sutin B. Collisional charging of interstellar grains // Astrophys. J., 1987, V. 320, P. 803-817

125] Mathis J.S., Rumpl W., Nordsieck K.H. The size distribution of interstellar grains // Astrophys. J., 1977, V. 217, P. 425-433

126] Black J.H. The abundance and excitation of interstellar H3+ // Phil. Trans. R. Soc. Lond. A, 2000, V. 358, P. 2359-2559

127] Bergin E. A., Plume R., Williams J. P., Myers P. C. The Ionization Fraction in Dense Molecular Gas. II. Massive Cores // Astrophys. J., 1999, V. 512, P. 724-739

128] Bethell T. J., Zweibel E. G., Li P. S. Photoionization Rates in Clumpy Molecular Clouds // Astrophys. J., 2007, V. 667, P. 275-287

129] Zhekov S. A., Palla F. X-rays from massive OB stars: thermal emission from radiative shocks // Mon. Not. Roy. Astron. Soc., 2007, V. 382, P. 1124-1132

130] Molek C. D., McLain J. L., Poterya V., Adams N. G. A Remeasurement of the Products for Electron Recombination of N2H+ Using a New Technique: No Significant NH + N Production // Jour. Phys. Chem. A., 2007, V. Ill, P. 6760-6765

131] Fontani F., Caselli P., Zhang Q., Brand J., Busquet G., Palau A. Temperature and kinematics of protoclusters with intermediate and high-mass stars: the case of IRAS 05345+3157 // Astron. Astrophys., 2012, V. 541, P. A32

[132] McKee C. F., Ostriker E. V. Theory of Star Formation // Annual Rev. Astron. Astrophys., 2007, V. 45, R 565-687

[133] Bonnor W. B. Boyle's Law and gravitational instability // Mon. Not. Roy. Astron. Soc., 1956, V. 116, P. 351-359

[134] Ebert R. Uber die Verdichtung von H I-Gebieten. Mit 5 Textabbildungen // Zeitschrift fur Astrophysik, 1955, V. 37, P. 217-232

[135] Alves J., Lada C. J., and Lada E. A. Internal structure of a cold dark molecular cloud inferred from the extinction of background starlight // Nature, 2001, V. 409, P. 159-161

[136] Evans II N. J., Rawlings J. M. C., Shirley Y. L., Mundy L. G. Tracing the Mass during Low-Mass Star Formation. II. Modeling the Submillimeter Emission from Preprotostellar Cores // Astrophys. J., 2001, V. 557, P. 193-208

[137] Myers P. C. Centrally Condensed Collapse of Starless Cores // Astrophys. J., 2005, V. 623, P. 280-290

[138] Lai Sh.-P., Velusamy T., Langer W. D., Kuiper T. B. H. The Physical and Chemical Status of Pre-Protostellar Core B68 // Astron. J., 2003, V. 126, P. 311-318

[139] Ballesteros-Paredes J., Klessen J. D., Mac Low M.-M., Vazquez-Semadeni E., // Protostars and Planets, 2005, V. 5, P. 63, Univ. of Arizona Press

[140] Ballesteros-Paredes J., Klessen R., Vazquez-Semaden E. Dynamic Cores in Hydrostatic Disguise // Astrophys. J, 2003, V. 592, P. 188-202

[141] Maloney P. The turbulent interstellar medium and pressure-bounded molecular clouds // Astrophys. J., 1988, V. 334, P. 761-770

[142] Myers P.C., Fuller G.A. Density structure and star formation in dense cores with thermal and nonthermal motions // Astrophys. J., 1992, V. 396, P. 631-642

[143] Viala Y.P., Horedt Gp. Polytropic Sheets, Cylinders and Spheres with Negative Index // Astron. Astrophys., 1974, V. 33, P. 195-202

[144] McCrea W. H. The formation of Population I Stars. Part I. Gravitational contraction // Mon. Not. Roy. Astron. Soc., 1957, V. 117, P. 562-578

[145] Curry C.L., McKee C.F. Composite Polytrope Models of Molecular Clouds. I. Theory // Astrophys. J., 2000, V. 528, P. 734-755

[146] McKee C.F., Holliman J.H. Multipressure Polytropes as Models for the Structure and Stability of Molecular Clouds. I. Theory // Astrophys. J., 1999, V. 522, P. 313-337

[147] Lada C. J., Alves J., Lada E. A. Infrared Extinction and the Structure of the IC 5146 Dark Cloud // Astrophys. J., 1999, V. 512, P. 250-259

[148] Adams F.C. Asymptotic theory for the spatial distribution of protostellar emission // Astrophys. J., 1991, V. 382, P. 544-544

[149] Hatchell J., van der Tak F.F.S. The physical structure of high-mass star-forming cores // Astron. Astrophys., 2003, V. 409, P. 589-598

[150] Williams S. J., Fuller G. A., and Sridharan T. K. The circumstellar environments of highmass protostellar objects. II. Dust continuum models // Astron. Astrophys., 2005, V. 434, P. 257-274

[151] Daniel F., Dubernet M.-L., Meuwly M., Cernicharo J., Pagani L. Collisional excitation rate coefficients of N2H+ by He // Mon. Not. Roy. Astron. Soc., 2005, V. 363, P. 1083-1091

[152] Pickett H. M., Poynter R. L., Cohen E. A., Delitsky M. L., Pearson J. C., Miiller, H. S. P. Submillimeter, millimeter and microwave spectral line catalog. // J. Quant. Spect. Rad. Trans., 1988, V. 60, P. 883-890

[153] Crowther P. A., Conti P. S. MSX mid-infrared imaging of massive star birth environments -1. Ultracompact HII regions // Mon. Not. Roy. Astron. Soc., 2003, V. 343, P. 143-163

[154] Cyganowski C. J., Brogan C. L., Hunter T. R. Evidence for a Massive Protocluster in S255N // Astron. J., 2007, V. 134, P. 346-358

[155] Mangum J. G., Wootten A., Mundy L. G. Synthesis imaging of the DR 21 (OH) cluster. I - Dust continuum and C(0-18) emission // Astrophys. J., 199, V. 378, P. 576-585

[156] Goldsmith P.F. The clumpy structure of molecular clouds // 1995, in "C.H. Townes Festschrift ed. Chiao R.Y., AIP.

[157] White G. J., Padman R. Images of atomic carbon in the interstellar medium // Nature, 1991, V. 354, P. 511-513

[158] Tauber J. A., Goldsmith P. F., Dickman R.L. The smoothness of CO line profiles in Orion - Implications for dumpiness // Astrophys. J., 1991, V. 375, P. 635-641

[159] Ikeda M., Oka T., Tatematsu K., Sekimoto Y. et al. The Distribution of Atomic Carbon in the Orion Giant Molecular Cloud 1 // Astrophys. J. Suppl., 2002, V. 139, P. 467-485

[160] Snell R. L., Huang Y.-L., Dickman R. L. et al. Molecular outflows associated with bright far-infrared sources // Astrophys. J., 1988, V. 325, P. 853-863

[161] Lique F., Spielfiedel A., Cernicharo J. Rotational excitation of carbon monosulfide by collisions with helium // Astron. Astrophys., 2006, V. 451, P. 1125-1132

[162] Varshalovich D. A., Khersonsky V. K. Collisional excitation of interstellar molecules // Astrophys. Lett., 1977, V. 18, P. 167-172

[163] Hollenbach D. J., Tielens A. G. G. M. Dense Photodissociation Regions (PDRs) // Ann. Rev. Astron. Astrophys., 1997, V. 35, P. 179-216

[164] McKee C. F., Zweibel E. G. On the virial theorem for turbulent molecular clouds // Astrophys. J., 1992, V. 399, P. 551-562

[165] Vazquez-Semadeni E., Kin J., Shadmehri M., Ballesteros-Paredes J. The Lifetimes and Evolution of Molecular Cloud Cores // Astrophys. J., 2005, V. 618, P. 344-359

[166] Keto E., Broderick A. E., Lada C. J. et al. Oscillations of Starless Cores // Astrophys. J., 2006, V. 652, P. 1366-1373

[167] Broderick A. E., Keto E., Lada C. J. et al. Oscillating Starless Cores: Nonlinear Regime // Astrophys. J., 2007, V. 671, P. 1832-1838

[168] Young O. R. C., Meixner M. M., Wolfire M., Tielens A. G. G. M., Tauber J. HCN and HCO+ Images of the Orion Bar Photodissociation Region // Astrophys. J., 2000, V. 540, P. 886-906

[169] Kramer C., Jakob H., Schneider N., Brüll M., Stutzki J. Emission of CO, C I, and C II in W3 Main // Astron. Astrophys., 2004, V. 424, P. 887-903

[170] Westerhout G. A survey of the continuous radiation from the Galactic System at a frequency of 1390 Mc/s // Bull. Astron. Inst. Netherlands, 1958, V. 14, P. 215-260

[171] Sharpless S. A Catalogue of H II Regions. // Astrophys. J. Suppl., 1959, V. 4, P. 257-279

[172] Dobashi K, Uehara H., Kandori R., Sakurai T., Kaiden M., Umemoto T., Sato F. Atlas and Catalog of Dark Clouds Based on Digitized Sky Survey I // Publ. Astron. Soc. Japan, 2005, V. 57, P. 1-368

[173] Rodney S. A., Reipurth B. The W40 Cloud Complex // Handbook of Star Forming Regions, 2008, V. II, P. 683

[174] Rodriguez L.F., Rodney S.A. & Reipurth B. A Cluster of Compact Radio Sources in W40 // Astron. J., 2010, V. 140, P. 968-972

[175] Shuping R. Y., Vacca W. D., Kassis M., Yu K. C. Spectral Classification of the Brightest Objects in the Galactic Star-forming Region W40 // Astron. J., 2012, V. 144, P. 116

[176] Kuhn M. A., Getman K. V., Feigelson E. D., Reipurth B., Rodney S. A., Garmire G.P. A Chandra Observation of the Obscured Star-forming Complex W40 // Astrophys. J., 2010, V. 725, P. 2485-2506

[177] Maury A. J., André P., Men'shchikov A., Kónyves V., Bontemps S. The formation of active protoclusters in the Aquila rift: a millimeter continuum view // Astron. Astrophys., 2011, V. 535, P. A77

[178] Radhakrishnan V., Goss W. M., Murray J. D., Brooks J. W. The Parkes Survey of 21-CENTIMETER Absorption in Discrete-Source Spectra. III. 21-Centimeter Absorption Measurements on 41 Galactic Sources North of Declination -48 degrees // Astrophys. J. Suppl., 1972, V. 24, P. 49-121

[179] Vallée J. P. The warm C II region between the hot ionized region S 64 = W 40 and the cold molecular cloud G 28.74 + 3.52 // Astron. Astrophys., 1987, V. 178, P. 237-241

[180] Reifenstein E. C., Wilson T. L., Burke B. F., Mezger P. G., Altenhoff W. J. A Survey of H109 Recombination Line Emission in Galactic HII Regions of the Northern Sky // Astron. Astrophys., 1970, V. 4, P. 357-377

[181] Bontemps S., André Ph., Konveys V. et al. The Herschel first look at protostars in the Aquila rift // Astron. Astrophys., 2010, V. 518, P. L85

[182] Zeilik M., Lada C. J. Near-infrared and CO observations of W40 and W48 // Astrophys. J., 1978, V. 222, P. 896-901

[183] Crutcher R. M. Excitation of OH toward interstellar dust clouds // Astrophys. J., 1977, V. 216, P. 308-319

[184] Crutcher R. M., Chu Y. H. The HII region W40 and its molecular cloud // ASSL, 1982 V. 93: Regions of Recent Star Formation, eds. R. S. Roger & P. E. Dewdney, P. 53-60

[185] Zhu L., Wu Y.-F., Wei Y. A Study of the Molecular Cloud S64 with Multiple Lines of CO Isotopes // Chinese J. Astron. Astrophys., 2006, V. 6, P. 61-68

[186] Vallée J. P., Guilloteau S., MacLeod J. M. The edge of a molecular cloud - Observations of millimetric (C-13)0 and C(0-18) transitions in W 40 // Astron. Astrophys., 1992, V. 266, P. 520-531

[187] Ott M., Witsel A., Quirrenbach A., Krichbaum T. P., Standke K. J., Schalinski C. J., Hummel C. A. An updated list of radio flux density calibrators // Astron. Astrophys., 1994, V. 284, P. 33-339

[188] Swarup G., Ananthakrishnan S., Kapahi V.K., Rao A.P., Subrahmanya C.R., Kulkarni V.K. // Current Science, 1991, V. 60, P. 95

[189] Deharveng L., Lefloch B., Zavagno A., Caplan J., Whitworth A. P., Nadeau D., Martin S. Triggered massive-star formation at the border of the H II Region Sh 104 // Astron. Astrophys., 2003 V. 408, P. L25-L28

[190] Deharveng L., Lefloch B., Kurtz S., Nadeau D., Pomarés M., Caplan J., Zavagno A. Triggered massive-star formation on the borders of Galactic H II regions. IV. Star formation at the periphery of Sh2-212 // AAM 2008, V. 482, P. 585-596

[191] Elmegreen B. G.,Lada C.J. Sequential formation of subgroups in OB associations // Astrophys. J., 1977, V. 214, P. 725-741

[192] Smith J., Bentley A., Castelaz M., Gehrz R. D., Grasdalen G. L., Hackwell J.A., Infrared sources and excitation of the W40 complex // Astrophys. J., 1985, V. 291, P. 571-580

[193] Harju J., Walmsley C. M., Wouterloot J. G. A. Ammonia clumps in the Orion and Cepheus clouds // Astron. Astrophys. Suppl., 1993, V. 98, P. 51-75

[194] Tafalla M., Myers P. C., Caselli P., Walmsley C. M. On the internal structure of starless cores. I. Physical conditions and the distribution of CO, CS, N2H+, and NH3 in L1498 and L1517B // Astrophys, J.? 2004, V. 416, P. 191-212

[195] Van der Так F. F. S., Black J. H., Schôier F. L., Jansen D. J. & van Dishoeck E.F. A computer program for fast non-LTE analysis of interstellar line spectra. With diagnostic plots to interpret observed line intensity ratios // Astron. Astrophys., 2007, V. 468, P. 627-635

[196] Evans II N. J. Physical Conditions in Regions of Star Formation // Annual Rev. Astron. Astrophys., 1999, V. 37, P. 311-362

[197] Sohn J., Lee C. W., Park Y.-S., Lee H. M., Myers P. C., Lee Y. Probing Inward Motions in Starless Cores Using the HCN(J=l-0) Hyperfine Transitions: A Pointing Survey toward Central Regions // Astrophys. J., 2007, V. 664, P. 928-941

[198] Klaassen P. D., Wilson C. D. Outflow and Infall in a Sample of Massive Star-forming Regions // Astrophys. J., 2007, V. 663, P. 1092-1102

[199] Wu Y.-F., Henkel C., Xue R., Guan X., Miller M. Signatures of Inflow Motion in Cores of Massive Star Formation: Potential Collapse Candidates // Astrophys. J., 2007, V. 669, P. L37-L40

[200] Myers P. C., Mardones D., Tafalla M., Williams J. P., Wilner D. J. A Simple Model of Spectral-Line Profiles from Contracting Clouds // Astrophys. J., 1996, V. 465, P. L133-L136

[201] Fuller G. A., Williams S. J., Sridharan Т.К. The circumstellar environment of high mass protostellar objects. III. Evidence of infall? // AAM 2005, V. 442, P. 949-959

[202] Chen X., Shen Z.-Q., Li J.-J., Xu Y. & He J.-H. A Search for Infall Evidence in EGOs. I. The Northern Sample // Astrophys. J., 2010, V. 710, P. 150-169

[203] Vallée J. P., MacLeod J. M. Tunnelling out of a molecular cloud edge - Free-free continuum toward the W40 = S64 cloud // Astron. Astrophys., 1991, V. 250, P. 143-149

[204] Deharveng L., Schuller F., Anderson L. D., Zavagno A., Wyrowsky F., Menten К. M., Bronfman L., Testi L., Walmsley C. M., Wienen M. A gallery of bubbles. The nature of the bubbles observed by Spitzer and what ATLASGAL tells us about the surrounding neutral material // Astron. Astrophys., 2010, V. 523, P. A6

[205] Shuping R. Y., Snow T. P., Crutcher R., Lutz B. L. CO and C2 Absorption toward W40 1RS 1A // Astrophys. J., 1999, V. 520, P. 149-157

[206] Caselli P., Walmsley C. M., Terzieva R. h Herbst E. The Ionization Fraction in Dense Cloud Cores // Astrophys. J., 1998, V. 499, P. 234-249

[207] Reiter M., Shirley Y. L., Wu J., Brogan C., Wootten A., Tatematsu K. The Physical Properties of High-mass Star-forming Clumps: A Systematic Comparison of Molecular Tracers // Astrophys. J. Suppl., 2011, V. 195, P. 1

[208] Liu T., Wu Y.-F., Liu S.-Y., Qin S.-L., Su Y.-N., Chen H.-R., Ren Z. Infall and Outflow Motions in the High-mass Star-forming Complex G9.62+0.19 // Astrophys. J., 2011, V. 730, P. 102

[209] Liu Т., Wu Y.-F., Zhang H., Qin S.-L. Triggered Star Formation Surrounding Wolf-Rayet Star HD 211853 // Astrophys. J., 2012, V. 751, P. 68

[210] Таунс Ч., Шавлов А. Радиоспектроскопия // 1959, Москва, изд. Иностранной литературы.

[211] Scoville N. Z., Kwan J. Infrared sources in molecular clouds // Astrophys. J., 1976, V. 206, P. 718-727

[212] Rybicki G. В., Hummer D. G. A generalization of the Sobolev method for flows with nonlocal radiative coupling // Astrophys. J., 1978, V. 219, P. 654-676

[213] White R. E. Microturbulence, systematic motions, and line formation in molecular clouds // Astrophys. J., 1977, V. 211, P. 744-754

[214] Park Y.-S., Hong S. S. Tree dimensional non-LTE radiative transfer of CS in clumpy dense cores // Astrophys. J., 1998, V. 494, P. 605-613

[215] Pagani L. A non-LTE Monte-Carlo model of CO emission in clumpy molecular clouds // Astron. Astrophys., 1998, V. 333, P. 269-279