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Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.14.2021.tde-09032021-113432
Documento
Autor
Nombre completo
Julia de Carvalho Santos
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2021
Director
Tribunal
Lepine, Jacques Raymond Daniel (Presidente)
Aguiló, Leonardo Jaime Bronfman
Almeida, Amaury Augusto de
Floch, Bertrand Andre Le
Título en inglés
Methyl acetylene in G331.512-0.103: Looking at massive star formation through the lens of chemistry
Palabras clave en inglés
Astrochemistry
Hot Molecular Cores
Methyl acetylene
Radio astronomy
Resumen en inglés
In the present master's thesis, we aim to explore the physical properties of massive star-forming regions by means of their molecular emission spectra, which can provide powerful information on the source. Thus, we conducted a spectral survey of methyl acetylene (CH3CCH) toward the Hot Molecular Core/massive outflow G331.512-0.103, using the APEX 12 m telescope. Our observations yielded the detection of 41 clear and uncon-taminated rotational lines of CH3CCH in the frequency range between 172356 GHz. Through an analysis under the Local Thermodynamic Equilibrium (LTE) assumption, by means of rotational diagrams, we determined Texc=47.1 ± 1.2 K, Ntot(CH3CCH) = 6.9 ± 0.5 x 1015 cm2 and X[CH3CCH/H2] (1.57.6) x 10-8 for an extended emitting region (~10). We observed that the relative intensities of the K=2 and K=3 lines within a given K-ladder are strongly negatively correlated to the transitions' upper J quantum-number (r=-0.84). Pure rotational spectra of CH3CCH were simulated at different temperatures, in order to explore this observation. Conjointly, adaptations to the rotational diagram technique were also employed. The results indicate that the emission is characterized by a non-negligible temperature gradient with upper and lower limits of ~40 and ~60 K, respectively. Moreo-ver, the line widths and peak velocities show an overall strong correlation with their rest frequencies, suggesting that the warmer gas is also associated with stronger turbulence effects. The K=0 transitions present a slightly different kinematic signature than the re-mainder, indicating that they might be tracing a different gas component. We speculate that this component is characterized by lower temperatures, and therefore larger sizes. However, observations with higher angular resolution are imperative to verify our conclu-sions.
Título en portugués
Metil acetileno em G331.512-0.103: Olhando para a formação de estrelas massivas através das lentes da química
Palabras clave en portugués
Astroquímica
Hot Molecular Cores
Metil acetileno
Radio astronomia
Resumen en portugués
Nesta dissertação de mestrado, nós pretendemos explorar as propriedades físicas de regiões de formação estelar massiva através de seus espectros de emissão molecular, os quais têm a capacidade de prover informações importantes a respeito da fonte. Dessa forma, nós conduzimos um survey espectral de metil-acetileno (CH3CCH) no Hot Molecular Core/Outflow massivo G331.512-0.103, usando o telescópio de 12 m APEX. As nossas observações resultaram na detecção de 41 linhas nítidas e não-contaminadas de CH3CCH no intervalo de frequências entre 172 e 356 GHz. Através de uma análise assumindo o Equilíbrio Termodinâmico Local, na qual utilizamos diagramas rotacionais, determinamos Texc=47.1 ± 1.2 K, Ntot(CH3CCH) = 6.9 ± 0.5 x 1015 cm2 e X[CH3CCH/H2] (1.57.6) x 10-8 para uma região extensa de emissão (~10). Nós observamos que as intensidades relativas das linhas com K=2 e K=3 em um determinado K-ladder apresentam uma forte correlação negativa com o número quântico J superior da transição (r=-0.84). Essa observação foi analisada em conjunto com simulações dos espectros rotacionais puros de CH3CCH em diferentes temperaturas, juntamente com adaptações da técnica do diagrama rotacional. Os resultados indicaram que a emissão é caracterizada por um gradiente de temperaturas, com limites inferior e superior de ~40 e ~60 K, respectivamente. Além disso, as larguras das linhas e as velocidades dos picos apresentam, em geral, uma forte correlação com as frequências das transições, sugerindo que o gás mais quente também está associado a efeitos mais fortes de turbulência. As transições com K=0 apresentam uma assinatura cinemática ligeiramente diferente do resto das linhas, indicando que elas podem estar traçando uma componente distinta do gás. Nós especulamos que essa componente é caracterizada por temperaturas mais baixas, e portanto tamanhos maiores. No entanto, observações com maiores resoluções angulares são necessárias para verificar estas conclusões.
 
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Fecha de Publicación
2021-03-16
 
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