ИНАСАН Совещание Москва по звездообразованию 17-18 апреля 2006 г. КАТАЛОГ МЕТАНОЛЬНЫХ МАЗЕРОВ I КЛАССА И.Е. Вальтц, Г.М. Ларионов АКЦ ФИАН ivaltts@asc.rssi.ru. - презентация

1

2 ИНАСАН Совещание Москва по звездообразованию апреля 2006 г. КАТАЛОГ МЕТАНОЛЬНЫХ МАЗЕРОВ I КЛАССА И.Е. Вальтц, Г.М. Ларионов АКЦ ФИАН

3

4

5 ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА Мазерные линии межзвездного метанола были случайно открыты Барретом и др. в 1971 г. [1] на 37-м антенне в Хайстеке с диаграммой 1'.3 в направлении хорошо известной области звездообразования Ori A. Они попали в полосу частот молекулы N 2 O, которую искали авторы. Баррет и др. [1] отождествили 5 сильных линий метанола серии J 2 -J 1 E на частоте 25 ГГц и высказали предположение, что интенсивность наблюдаемых линий имеет нетепловую природу. Далее было показано, что эти узкие, яркие линии излучаются несколькими пространственно разнесенными компонентами по данным интерферометрического эксперимента, верхний предел на размеры которых дает яркостную температуру более 800 К, что в 10 раз превышает максимальную кинетическую температуру, которая может быть получена из ширины метанольных линий [2]. Этот факт подтвердил мазерную природу наблюдавшихся линий. Хотя открытие было случайным, механизм накачки этих мазеров представлялся вполне очевидным. Лис в 1973 г. [3] отметил, что при столкновительной накачке в метаноле можно ожидать инверсию в каскадах вращательных уровней J с верхними уровнями k = 1 в E-метаноле и с верхними уровнями k=0 в А-метаноле с дальнейшим распадом уровней в переходах k = 1 – 0 (E) и k = 0 -1 (A) в соответствии с правилами отбора на частотах 36 ГГц ( E), 84 ГГц ( E), 44 ГГц ( A + ), 95 ГГц ( A + ) и 146 ГГц ( A + ). Через 15 лет после открытия Баррета и др. эти мазеры тоже были открыты, и полное подобие спектров наблюдавшихся линий подтверждало, что данные переходы инвертируются одним и тем же механизмом (I-ый класс). Тот же самый столкновительный механизм накачки должен формировать линии поглощения на 12.2 ГГц и линии поглощения на 6.7 ГГц. Яркие мазерные линии, открытые на 12.2 ГГц [4] и, позднее, на 6.7 ГГц [5], очевидно, производились другим механизмом накачки (столкновительно-радиативный, который развит, в частности, А. Соболевым [7] – см. также ссылки в этой работе), и эти мазеры принадлежали к другому классу, который и назвали II-м. Мазеры на 6.7 ГГц – самые мощные и самые распространенные метанольные мазеры, которых сейчас известно более 500, тоже, кстати, были открыты случайно – К. Ментен в своем знаменитом обзоре на 43-м антенне в НРАО [5], в результате которого были открыты мазеры на 6.7 ГГц, надеялся открыть сильную абсорбцию на этой частоте. Метанольные мазеры I класса полностью самодостаточны, поскольку столкновительный механизм накачки не требует никаких дополнительных источников энергии – разве что фронт биполярного потока может сжать конденсацию и спровоцировать увеличение обилия молекул метанола в процессе десорбции мантий пылинок. Наблюдения подтверждали такие представления об этих мазерах. Была создана их классификация, во главу угла которой был поставлен тип перехода и которая включала еще несколько признаков (Ментен [6] и Батрла с соавторами [4]) – см. два следующих слайда.

6 ММ I излучение в переходах А + (44 ГГц), А + (95 ГГц), А + (146 ГГц), J 2 -J 1 E (25 ГГц), E (36 ГГц), E (84 ГГц), поглощение на частотах E (12.2 ГГц) и А + (6.7 ГГц); удаленность и изолированность от UCHII-зон, источников IRAS, мазеров ОН и Н 2 О; возможная связь с биполярными потоками; столкновительный механизм накачки. Прототипом являются источники Ori KL, OMC2, NGC2264, W51, DR21West.

7 MM II излучение в переходах E (12 ГГц), А + (6.7 ГГц); ассоциация с UCHII-зонами, инфракрасными источниками и мазерами ОН и Н 2 О; столкновительно-радиативный механизм накачки. Прототипом являются источники W3(OH), NGC7538, NGC6334E,F

8 К А Т А Л О Г ИсточникНазвание источника RA(1950)Dec (1950)Интеграль- ная интенсив- ность, V LSR максимума линии Отождеств- ление с источниками IRAS, UCHII, мазерами OH и H 2 O, линиями CS и биполярными потоками Расстояние S235 S235B GGD 5-6 RNO ; [2] UCHII [16] Нет OH [21],W* CS [16] БП [37] 1.6 [30] 1.8 [37] ; [8] UCHII [16] W [9] CS [16] 2.9 [42 ] Mol ; [6] Нет UCHII [15] Нет OH [19],W* CS [36] Нет БП [36] 5.37 [29] 6.94 [15]

9 СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДАННЫХ В 77% случаев метанольные мазеры I класса ассоциируются с источниками IRAS В 59% - с ультракомпактными HII-зонами В 63% случаев в направлении этих мазеров наблюдаются линии CS, трассирующие плотный газ В 24% случаев - биполярные потоки Метанольные мазеры I класса не являются аутсайдерами по отношению к другим межзвездным мазерам: в 46% случаев они ассоциируются с мазерами ОН в 91% случаев - с мазерами Н 2 О в 72% случаев - с метанольными мазерами II класса

10

11

12 В Ы В О Д Ы 1.Более 50% метанольных мазеров I класса отождествляются с объек- тами, типичными для областей активного звездообразования. 2.Метанольные мазеры классифици- рутся по типу перехода (т.е. по типу накачки мазера), а не по признаку ассоциации с другими астрономичес- кими объектами.

13 ЛИТЕРАТУРА [1] Barrett A.H., Schwartz P.R., Waters J.W., Ap.J 168, L101 (1971) [2] Matsakis D.N. et al., ApJ 236, 481 (1980) [3] Lees R.M., ApJ 184, 763 (1973) [4] Batrla W., Matthews H.E., Menten K., Walmsley C.M., Nature 326, 49 (1987) [5] Menten K.M., ApJ 380, L75 (1987) [6] Menten K.M., in Skylines, Proc. Third Haystack Observatory Meeting, Eds. A.D. Haschick & P.T.P. Ho (San Francisco: ASP), 119 (1991) [7] Sobolev A.M., Gragg D.M., Godfrey P.D., A&A 324, 211 (1997) [8] Вальтц И.Е., Ларионов Г.М., Астрон. журн., готовится в печать (2006) [9] Ларионов Г.М., Вальтц И.Е., Астрон. журн., готовится в печать (2006) [10] Вальтц И.Е., Любченко С.Ю., Астрон. журн. 80, 867 (2003)