Метанол и другие трассеры молекулярного вещества в областях образования массивных звезд тема автореферата и диссертации по астрономии, 01.03.02 ВАК РФ

003467539

На правах рукописи

САЛИЙ Светлана Викторовна

МЕТАНОЛ И ДРУГИЕ ТРАССЕРЫ МОЛЕКУЛЯРНОГО ВЕЩЕСТВА В ОБЛАСТЯХ ОБРАЗОВАНИЯ МАССИВНЫХ

ЗВЕЗД

Специальность 01.03.02 — астрофизика и радиоастрономия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Екатеринбург—2009

003467539

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный университет им. А. М. Горького» Федерального агентства по образованию.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Соболев Андрей Михайлович.

доктор физико-математических наук Вибе Дмитрий Зигфридович;

кандидат физико-математических наук Пирогов Лев Евгеньевич.

Ведущая организация Астрокосмический центр Физиче-

ского Института им. П. Н. Лебедева Российской Академии Наук.

Защита состоится 26_ мая 2009 г. в 16_ часов на заседании диссертационного совета Д 212.161.01 при федеральном государственном научном учреждении «Научно-исследовательский радиофизический институт» Федерального агентства по науке и инновациям России (ФГНУ НИР ФИ) по адресу: 603950, г. Нижний Новгород, ул. Большая Печёрская, д. 25/12а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГНУ НИРФИ. Автореферат разослан 9_ апреля 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А. Н. Караштин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Настоящая работа посвящена исследованию областей, где молодые звездные объекты активно взаимодействуют с окружающей средой. Для этого анализируются наблюдательные данные об их излучении в квазитепловых линиях метанола и линиях других молекул-трассеров истечений и плотных ядер; по квазитепловым линиям метанола оцениваются физические параметры.

Актуальность темы

Ранние стадии эволюции массивных звезд в последние десятилетия являются объектом пристального внимания современной астрофизики. Отмечается существенный рост теоретических и наблюдательных исследований в этом направлении, создаются и развиваются мощные инструменты (APEX, например) для наблюдений областей, где предположительно образуются массивные звезды. Интерес вызван тем, что массивные звезды активно участвуют в процессе эволюции Галактики. Истечения из молодых массивных звездных объектов и расширяющиеся зоны НИ являются источником турбулентности в межзвездной среде, инициируют процессы образования звезд в своих окрестностях, и, в результате, влияют на физическую, химическую и морфологическую структуру Галактики.

Для выяснения механизма образования массивных звезд требуется детальное исследование объектов, находящихся на различных стадиях звездообразования, необходимо иметь информацию о физических условиях среды и о процессах, протекающих в областях образования массивных звезд. Одним из наиболее удобных инструментов для исследования физических и кинематических свойств среды в окрестности молодых массивных звезд является излучение в линиях молекул, наблюдаемое в миллиметровом диапазоне.

Отличительная особенность областей образования массивных звезд — высокие значения лучевой концентрации, кинетической температуры и плотности газа и пыли. Рождение массивных звезд сопровождается нагревом окружающего вещества и появлением ударных волн, вызванных истечениями из молодых звездных объектов. Индикатором истечений и распространения ударных волн служит излучение в линиях ряда молекул. При этом линии различных мо-

лекул зачастую дают информацию о различных частях объектов. Например, по излучению в крыльях линий С18О и других изотопических разновидностей молекулы СО исследуют молекулярное вещество, движущееся со скоростями, существенно отличными от скорости основного облака. Широкие линии с протяженными крыльями молекулы БЮ свидетельствуют об активном взаимодействии истечений из молодых звездных объектов с окружающей средой. Содержание молекул 810, НМСО существенно возрастает при прохождении ударной волны в результате испарения мантий пылевых частиц и разрушения самих частиц; обилие иона НСО+ увеличивается в областях прохождения ударных волн, вызванных истечениями. Присутствие и расположение плотных сгустков газа внутри молекулярного облака, в которых происходит образование звезд большой массы, определяют по распределению молекул-трассеров плотных ядер, например, СБ (изотоп С348) и ИСК, переходы которых возбуждаются при плотностях пн2> 105 см"3.

Для комплексного анализа физических условий в областях образования массивных звезд необходимы молекулы, которые одновременно являются индикаторами плотных молекулярных ядер и распространяющихся ударных волн, позволяют отслеживать изменения кинетической температуры и плотности газа и достаточно обильны в областях звездообразования. Таким требованиям удовлетворяет молекула метанола (СН3ОН), которой в данной работе уделяется основное внимание.

Метанол — одна из самых обильных молекулярных составляющих межзвездного газа в областях повышенной активности, где распространяются ударные волны или где молодой звездный объект нагревает окружающую среду. Молекула СН3ОН легко возбуждается в условиях межзвездной среды при плотностях ~ 104 — 108 см-3 и имеет богатый спектр в диапазоне длин волн от сантиметров до субмиллиметров. В силу особенности строения молекулы (СН3ОН — слабо асимметричный волчок), спектр метанола содержит достаточно большое количество линий с близкими частотами, что позволяет на одной спектрограмме получить набор линий. Поэтому молекула метанола — удобный инструмент для комплексного исследования областей с высокой плотностью, возбужденных прохождением ударных волн, в частности, в областях образования массивных звезд. Высокие диагностические возможности метанола были показаны в работах А. М. Соболева [1], С. В. Каленского с соавторами [2], Б. Ьеипш с соавторами [3] и ряде других.

До недавнего времени проводились только приближенные оценки физических параметров, поскольку отсутствовали необходимые для создания точной модели возбуждения надежные оценки коэффициентов для скоростей столкновительных переходов (переходов, возникающих при столкновениях молекул метанола с другими составляющими молекулярного газа). В 2001—2004 гг. Pottage с соавторами вычислили коэффициенты для столкновений метанола с Не и пара-Но [4-7], что позволило существенно повысить точность оценок физических параметров [3J.

Однако, в ряде современных работ (см. [3], например), не учитывается влияние излучения пыли, присутствующей в объектах. При этом известно, что массивные звезды на ранних стадиях формирования глубоко погружены в пылевую оболочку, температура которой в широких окрестностях образующихся массивных звезд достигает 100—200 К. Излучение пыли, содержащейся внутри объекта, вызывает радиативное возбуждение, обеспечивающее заселение высоковозбужденных уровней молекулы метанола, переходы между которыми наблюдаются в областях образования массивных звезд. Согласно [8], в областях звездообразования наблюдаются линии, соответствующие переходам между уровнями основного состояния с главными квантовыми числами J вплоть до 26, а также между уровнями первого и второго крутильно-возбужденных состояний. Поэтому, как показано в работе [9], чтобы сократить ошибки при вычислении населенно-стей уровней и получить более точные оценки физических параметров, необходимо использовать схему уровней с энергиями не ниже 600 К.

Цель представляемой работы

Исследование структуры и кинематики областей, где массивные молодые звездные объекты взаимодействуют с окружающим веществом, по излучению этих областей в линиях молекул-трассеров истечений и плотных ядер.

Разработка и оптимизация процедур для оценки физических параметров областей образования массивных звезд по интенсивно-стям квазитепловых линий метанола.

Научная новизна работы

Разработана процедура уточненной оценки физических параметров (кинетической температуры молекулярного газа К), концентрации молекулярного водорода (пя2 см-3), удельной лучевой концентрации метанола (Нся3он/см-3 с) и относительного содержания метанола (л3он /^н?)) по интенсивностям квазитепловых линий метанола.

Сформирована база значений населенностей уровней энергии метанола, реализующихся при физических параметрах, наиболее характерных для областей образования массивных звезд.

Показано, что оценки физических параметров областей образования массивных звезд зависят от выборки линий метанола. Предложен оптимальный для оценки физических параметров набор линий.

Оценены физические параметры ряда областей образования массивных звезд по интенсивностям квазитепловых линий СН3ОН.

Построены карты излучения молекулярных облаков С 1.600.025 и G345.01-fl.79 в линиях молекул-трассеров ударных волн. Исследована кинематическая структура этих объектов.

Практическая ценность

Результаты, представленные в настоящей работе, вносят вклад в понимание условий, реализующихся в областях активного взаимодействия молодых массивных звездных объектов с окружающим веществрм.

Процедура оценки физических параметров по интенсивностям квазитепловых линий метанола может быть применена для оценок по линиям других молекул.

База значений населенностей уровней энергии метанола существенно ускоряет процедуру оценки физических параметров, а также позволяет быстро оценить яркостные температуры линий метанола для заданного набора физических параметров.

Результаты анализа зависимости значений физических параметров от выборки линий позволяют оптимизировать программы наблюдений.

Оценки физических параметров и результаты анализа данных наблюдений могут быть использованы при построении физико-химических и эволюционных моделей областей образования массивных звезд и для развития теории звездообразования.

Методы и подходы, используемые в диссертации

Исследование областей взаимодействия молодых массивных звездных объектов с окружающим веществом проводилось по данным наблюдений, полученным на 15-м телескопе SEST (Swedish-ESO Submillimetre Telescope, Ласийя, Чили) в квазитепловых линиях метанола и линиях других молекул-трассеров истечений и плотных ядер в частотном диапазоне от 80 до 266 ГГц. Наблюдения проводились по стандартным методикам, основной режим наблюдений — «dual beam switching mode», отдельные линии наблюдались в режиме «frequency-switching mode».

Характеристики линий (интенсивности, интегральные интенсивности, ширины и лучевые скорости) получены с использованием пакета CLASS (из программного обеспечения GILDAS), ориентированном на обработку миллиметровых и субмиллиметровых од-нозеркальных наблюдений. Для уточнения значений наблюдаемых частот линий исследована нелинейность акустооптического приемника (AOS) LRSl, методом наименьших квадратов подобрана функция, аппроксимирующая нелинейность.

Значения физических параметров оценивались по интенсивно-стям квазитепловых линий метанола, наблюдавшихся на телескопах SEST, OSO20m (Онсала, Щвеция), KP12m (Китт Пик, США) и интерферометре BIMA (Хэт Крик, США) в частотном диапазоне от 80 до 266 ГГц. Расчет теоретических интенсивностей линий, основанный на методе больших градиентов скорости, дополнен учетом влияния излучения пыли внутри источника, согласно модели, примененной в работе [10], и учетом блендирования линий согласно [11]. В расчет включена подходящая для областей звездообразования модель молекулы СНзОН, содержащая энергетические уровни А- и Е-метанола с квантовыми числами J <22, \К\ <9, vt = 0,1,2 (энергии верхних уровней <1015.5 см-1 и <1020.2 см-1 соответственно). Схемы уровней и переходов, согласованные с ними столкновительные константы взяты из работы D. Cragg с соавторами [9]. В качестве оценки принимался набор параметров, при котором теоретические интенсивности описывают наблюдаемые интенсивности квазитепловых линий метанола с минимальным отклонением.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Результаты исследования структуры и кинематики молекулярных облаков 01.6-0.025 и 0345.01+1.79, выполненного по наблюдениям в линиях молекул СНзОН, ЭЮ и С34Б — трассеров истечений и плотных ядер.

2. Разработанная двухэтапная методика оценки физических параметров в областях звездообразования по интенсивностям квазитепловых линий метанола. Базовая физическая модель для оценки параметров основана на методе больших градиентов скорости, дополнена учетом влияния пыли, смешанной с молекулярным газом; схема уровней энергии метанола содержит высоковозбужденные уровни, включая второе крутильное состояние.

3. Сформированная база значений населенностей уровней энергии метанола для диапазона физических параметров, характерных для областей образования массивных звезд.

4. Оптимальный для оценки физических параметров областей образования массивных звезд по квазитепловым линиям метанола набор линяй: сочетание линий из серий на частотах ~ 96.7 и ~ 241.7 ГГц.

5. Оценки физических параметров избранных областей образования массивных звезд, полученные по квазитепловым линиям метанола.

Апробация

Приведенные в диссертации результаты докладывались на семинарах кафедры астрономии и геодезии и астрономической обсерватории Уральского государственного университета; на 227 симпозиуме международного астрономического союза «Massive Star Birth:. A Crossroads of Astrophysics» (Катания. Италия, 16—20 мая 2005 г.); на Всероссийских Астрономических Конференциях (Санкт-Петербург, 6—12 августа 2001 г., Москва,

3—10 июля 2004 г., Казань, 17—22 сентября 2007 г.); на международном симпозиуме «Астрономия-2005: состояние и перспективы развития», (Москва, 1—6 июня 2005 г.); на третьем Cologne-Zermatt симпозиуме «The Physics and Chemistry of the Interstellar Medium» (Церматт, Швейцария, 22—25 сентября 1998 г.); на коллоквиуме в рамках международной конференции JENAM «Atomic and Molecular Data for Astrophysics», (Москва, 5— 6 июня 2000 г.); на конференции «Звездообразование в Галактике и за ее пределами» (Москва, 17—18 апреля 2006 г.); на Международном совещании по физике межзвездной среды (Москва, 17—21 декабря 2001 г.); на Международном совещании «The interaction of stars with their environment II» (Будапешт, Венгрия, 15—18 мая 2002 г.); на Российско-китайском семинаре (Нижний Новгород, 27—29 августа 2007 г.); на Международных студенческих научных конференциях «Физика космоса» (Екатеринбург, ежегодно, с 1999 по 2007 гг).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 27 работ. Основные научные результаты представлены в журналах из переченя ведущих рецензируемых научных журналов и из списка зарубежных научных журналов, рекомендованных ВАК (статьи [1*]— [4*] в Астрономическом журнале, в The Astrophysical Journal и в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society), в трудах всероссийских и международных конференций (работы [5*]— [11*]). Работы [12*]— [27*] представлены в тезисах всероссийских и международных конференций.

Личный вклад автора

Большинство работ из списка публикаций выполнено в соавторстве. Работы [9*] и [10*] выполнены без соавторов. В работах [4*], [21*]— [24*] автором обработаны и проанализированы данные наблюдений, оценены физические параметры, проанализированы диагностические возможности серий линий метанола. Данные наблюдений были получены при участии автора. В работах [2*, б*, 7*, 12*, 15*, 16*, 18*, 19*, 20*, 27*] автором обработаны и проанализированы данные наблюдений, оценены физические параметры. В работе [25*]

автором сформирована и исследована база значений населенностей уровней энергии метанола. В работах [3*,11*, 26*] автором оценены физические параметры. В работах [1*,5*,8*,9*,13*,14*,17*] автором обработаны и проанализированы данные наблюдений по линиям метанола, полученные на телескопе ЭБЭТ.

Благодарности

Автор выражает благодарность научному руководителю Андрею Михайловичу Соболеву за идеи, советы и за предоставленный наблюдательный материал; директору астрономической обсерватории Уральского государственного университета Полине Евгеньевне Захаровой за внимание, понимание и поддержку; Игорю Ивановичу Зинченко за предоставленный наблюдательный материал, за поддержку, ценные замечания, своевременные вопросы и необходимые рекомендации; Андрею Борисовичу Островскому за предоставленную программу для учета влияния пыли, за плодотворные дискуссии и консультации; Dinah Cragg за предоставленную программу для вычисления расширенных схем переходов метанола и столкновитель-ных коэффициентов; Edmund С. Sutton за предоставленный наблюдательный материал; L. Е. В. Johansson, P. Harjunpaa и L. Haikala за помощь в проведении наблюдений; Наталии Дмитриевне Калининой за помощь при выполнении работ, заложивших основу данной диссертации. Особая благодарность родным, которые терпели, вселяли уверенность и придавали сил.

Работа выполнена при поддержке грантами РФФИ 99-81363, 03-02-16433, 07-02-00628-а; Минобрнауки РФ в рамках программы (раздел 3.3, проект 65624); МО РФ (Е02-11.0-43), ИНТАС 99-1667 и программы "Астрономия".

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из Введения, четырех глав и Заключения. Общий объем диссертации — 165 страниц, в том числе 23 рисунка, 30 таблиц и 195 библиографических ссылок.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность выполненной работы. Говорится о необходимости исследования физических условий в областях образования массивных звезд, об использовании молекул-трассеров различных физических условий в качестве инструмента для исследования. Отмечены новизна и значимость представляемой работы

В первой главе определено понятие «массивная звезда»; рассмотрены возможности использованных в работе спектральных линий молекул-трассеров истечений и плотных ядер для диагностики процессов и явлений в областях звездообразования.

В разделе 1.1 описано строение молекулы метанола, в частности отмечено, что в зависимости от ориентации спинов атомов Н в метильной группе молекулы, выделяют две разновидности метанола А— и Е—метанол, квантовые переходы между уровнями энергии которых, невозможны в условиях межзвездной среды. В подразделе 1.1.1 представлена схема энергетических уровней молекулы метанола; описана нотация уровня энергии молекулы метанола, в которую входят главное квантовое число ■/, число К, представляющее проекцию J на ось симметрии молекулы и квантовое число крутильного состояния г>{. В подразделе 1.1.2 обсуждаются радиатив-ный и столкновительный механизмы, обуславливающие распределение молекул метанола по уровням энергии. Рассмотрены правила отбора и скорости процессов, через которые действуют механизмы. Говорится, что радиативный перенос между вращательными уровнями метанола определяется правилами отбора Д J = 0, ±1 и А К — 0, ±1 (для наиболее мощных переходов); а для моделирования столкно-вительного переноса необходимо учитывать коэффициенты для скоростей столкновений СНзОН с Не и пара-Нг приведенные в работе В. Сга^ц с соавторами [9]. В подразделе 1.1.3 рассмотрены возможные типы излучения метанола в областях образования массивных звезд: мазерное и «квазитепловое». Вводится понятие «квазитеплового» излучения, как излучения в линиях с положительной оптической толщиной, генерируемого в условиях, отличных от условий локального термодинамического равновесия.

В разделе 1.2 приведены характеристики молекул-трассеров истечений из молодых звездных объектов и молекул-трассеров плотных ядер: СО, БЮ, ЯОг, НГЧСО, НСО+, С348, НСГ*.

В разделе 1.3 обосновывается выбор миллиметрового диапазона длин волн для исследования физических условий в областях образования массивных звезд. Для настоящего исследования выбраны квазитепловые линии метанола в диапазоне от 1 до 3 мм (80— 266 ГГц), которые входят в серии и одиночные линии, а так же линии других молекул-трассеров истечений и плотных ядер (SiO, C34S, HNCO, и ряд других линий).

Во второй главе рассматриваются различные виды объектов, в которых образуются массивные звезды. Указаны основные характеристики областей образования массивных звезд, приведены известная из литературы классификация областей образования массивных звезд по стадиям звездообразования и список объектов, выбранных для исследования. Описана процедура наблюдений на телескопе SEST и приведены результаты обработки полученных данных.

В разделе 2.1 приведен обзор литературы, содержащей информацию об областях образования массивных звезд наблюдавшихся на однозеркальном телескопе SEST, описана процедура наблюдений на SEST и представлены результаты обработки наблюдений. В подразделе 2.1.1 приведены технические характеристики инструмента и процедура обработки данных наблюдений; описаны процедура и результаты исследования нелинейности акустооптического спектрометра AOS LRS1. В подразделах 2.1.2—2.1.5 приведен обзор литературы по рассматриваемым объектам. На SEST наблюдались следующие объекты: гигантское молекулярное облако Gl.6-0.025, расположенное на окраине газопылевого комплекса центра Галактики, в котором по радиолиниям различных молекул предполагают распространение ударных волн; молекулярное ядро G34.24+0.13, внутри которого находится молодой звездный объект предположительно спектрального класса В; молекулярное облако G345.01+1.8, в котором присутствуют две группы метанольных мазеров (южная G345(S), где наблюдаются также мазеры гидроксила и сверхкомпактная зона НИ и северная G345(N), где сверхкомпактная зона НИ не обнаружена); молекулярное ядро G305.21+0.21, в котором наблюдается группа мазеров метанола II класса, при этом объект не ассоциируется ни с одним известным ИК-источником, но излучает в континууме на 1.2 мм. Для каждого объекта представлены характеристики линий (интенсивности, интегральные интенсивности, лучевые скорости и ширины) СНзОН и других молекул-трассеров истечений и плотных ядер (SiO, С180, C34S, C33S, HCN, НСО+, HNCO, SO2) определенные в рамках настоящей работы. Приведены

спектры линий и карты распределения излучения (карты только для 01.6—0.025 и С345.01+1.79). В подразделе 2.1.6 обобщены результаты обработки наблюдений на ЭБЭТ. В сводной таблице для каждого источника приведены количество наблюдавшихся линий метанола в основном состоянии (ь'1 = 0) и в первом крутилыю-возбужденном состоянии = 1), частоты наблюдавшихся мазерных линий и список линий других наблюдавшихся молекул. Представлены результаты анализа полученных данных. Говорится об обнаружении в молекулярном облаке 01.6-0.025 двух новых максимумов интенсивности в линиях СНзОН и БЮ на лучевых скоростях ~ 0 и ~ 160 км/с, обозначенных в работе Нт и От соответственно; об обнаружении в 0345(8) в спектрах метанола узких спектральных предположительно мазерных компонент на частотах 148.11, 165.07 ГГц. Отмечается, что в линиях метанола и молекул-трассеров истечений в источниках 01.6-0.025 и 0345(Э) присутствуют протяженные крылья. Высказывается предположение, что излучение в крыльях возникает в результате воздействия ударных волн, распространяющихся в этих объектах. Отмечается, что рассматриваемые объекты интенсивно взаимодействуют с окружающим веществом.

В разделе 2.2 приведен обзор литературы по молекулярным ядрам в окрестностях оптически видимых зон НП, наблюдавшихся на однозеркальных телескопах 08020т и КР12т: молекулярное ядро Э 255 Ш, содержащее хорошо развитое, наблюдаемое в ближнем ИК-диапазоне скопление звезд; молекулярное ядро Э 255 N — более молодой по сравнению с Б 255 Ш объект, в котором формируется скопление массивных звезд и звезд промежуточной массы; молекулярное ядро Б 233 Ш, в котором наблюдаются мазеры метанола, НгО, молодое звездное скопление, излучающее в ИК и миллиметровом континууме; молекулярное ядро Б 76Е, в котором наблюдаются мазеры НгО и предположительно формируется скопление. Для каждого объекта приведены полученные в рамках данной работы характеристики линий метанола из серий 2к — 1 к 96.7 ГГц) и 5к — 4к (~ 241.7 ГГц).

В разделе 2.3 приведен обзор литературы по наблюдавшимся на интерферометре ВША объектам, входящим в комплекс звездообразования 'УУЗ(ОН). Это молодой массивный звездный объект в юго-восточной части комплекса звездообразования — \¥3(НгО), в котором наблюдается скопление мазеров Н2О, и, расположенные к юго-западу от \¥3(НгО), выделяющиеся в ряде линий метанола низкого возбуждения, сгустки б^лгА и з\уВ.

В третьей главе описана процедура оценки физических параметров в областях образования массивных звезд по интенсивно-стям квазитепловых линий метанола.

В разделе 3.1 описывается двухэтапный способ определения параметров, где на первом этапе рассчитывается сетка моделей, физические параметры варьируются в пределах значений, характерных для областей образования массивных звезд. Этот этап необходим для выявления области физических параметров, при которых модельные яр костные температуры близки к наблюдаемым, то есть области с малыми значениями среднеквадратичного отклонения модельных яркостных температур от наблюдаемых (х2)- Далее, на втором этапе, симплексным методом деформируемого многогранника Нелдера—Мида проводится уточнение положения минимума х2- В данном случае, за счет неравномерного уменьшения шагов по параметрам реализуется возможность найти сочетание параметров с наименьшим значением х2- При моделировании полагается, что в радиативное возбуждение вносит вклад пыль, равномерно перемешанная с газом молекулярного облака. Температуры пыли и газа считаются одинаковыми, в качестве внешнего источника излучения принимается микроволновой фон с Т = 2.7 К. Использованная схема уровней содержит уровни энергии метанола до второго крутильного состояния включительно.

В разделе 3.2 показано, что при оценке физических параметров необходимо учитывать влияние пыли и использовать расширенную схему уровней энергии метанола.

В разделе 3.3 проанализированы диагностические возможности различных серий и наборов серий линий метанола по данным наблюдений в молекулярном ядре 0345(8). Показано, что значения физических параметров, полученные по различным сериям линий отличаются. Достоверную оценку физических параметров дает сочетание серий линий на частотах ~ 96.7 и ~ 241.7 ГГц (набор физических параметров, полученный по линиям этих серий соответствует значениям, полученным по всем наблюдавшимся линиям, при этом, модельные яркостные температуры всех линий совпадают с наблюдаемыми значениями с точностью до ошибок наблюдений).

В разделе 3.4 описана база значений населенностей уровней энергии метанола, вычисленных в узлах четырехмерной сетки параметров. Физические параметры сетки варьируются в пределах, характерных для областей образования массивных звезд: кинетическая температура — 10 — 220 К, плотность водорода —

3.6 х 103 — 109 см 3, удельная лучевая концентрация метанола — 108 — 3.6 х 1012 см"3 с, относительное содержание метанола —

ю-9 - ю-6.

В четвертой главе приведены оценки физических параметров объектов, полученные по квазитепловым линиям метанола в исследуемых молекулярных ядрах.

В разделе 4.1 приведены оценки физических параметров в избранных направлениях по низковозбужденным переходам метанола (моделирование излучения проводилось без учета влияния излучения пыли); по сочетанию низковозбужденных и высоковозбужденных переходов (в этих случаях при моделировании учитывалось влияние пыли, равномерно перемешанной с газом и имеющей температуру газа). Проанализирована применимость сформированной базы значений населенностей уровней для оценок физических параметров. Показано, что база может использоваться для оценок физических параметров в областях звездообразования, где ширины линий варьируются от ~ 3 до ~ 7 км/с. Приведены оценки физических параметров полученные по базе значений населенностей уровней. Показано, что значения физических параметров в целом хорошо согласуются с результатами других авторов, полученными по другим молекулам. Для одиннадцати областей звездообразования сопоставлены оценки физических параметров, полученные по базе значений населенностей с оценками, приведенными в работе [2]. Показано, что значения кинетических температур в целом близки или попадают в перекрывающиеся диапазоны. Предполагается, что различия в оценках плотности водорода и относительного содержания метанола вызваны тем, что в настоящей работе, в отличие от работы [2], использованы уточненные значения столкновительных констант, более полная схема уровней и учтены влияние пыли и эффекты блен-дирования.

В разделе 4.2 для молекулярного облака 0345.01 + 1-8 приведены карты распределения физических параметров, полученные на основе результатов картографирования в линиях с частотами ~ 241.7 ГГц. Показано, что значения физических параметров в областях 0345(3) и 0345(14) различны: 0345(3) более горячая и плотная по сравнению с 0345(14). Предполагается, что отличие физических параметров может быть связано с различием стадий звездообразования: возможно, процесс звездообразования в 0345 (К) находится на более ранней, по сравнению с 0345(8), стадии.

В разделе 4.3 подведены итоги оценок физических параметров в областях образования массивных звезд по квазитепловым линиям метанола, полученных как при уточненном поиске параметров, так и при оценке по базе значений населенностей. Показано, что в зависимости от рассматриваемого объекта, кинетическая температура принимает значения в диапазоне ~ 20 — 200 К, плотность водорода — ~ 6 х 103 — 4 х 107 см-3, удельная лучевая концентрация метанола - ~ 4 х 108 — 6 х 1012 см-3- с, относительное содержание метанола - ~3х 10_6 — 5 х 10~9. Отмечается, что полученные результаты подтверждают предположения о ранних стадиях образования массивных и соответствуют объектам, находящимся на стадиях от протозвездных объектов до теплых ядер.

В Заключении обобщены результаты проведенных исследований; приведен список конференций, на которых апробировались представленные результаты.

Основные результаты работы.

1. Исследована структура и кинематика областей образования массивных звезд по излучению в линиях молекул-трассеров истечений и плотных ядер в частотном интервале ~ 80—266 ГГц.

* В молекулярном ядре С345.01+1.79 и в отдельных областях молекулярного облака в1.6-0.025 на спектрах линий метанола и других молекул-трассеров истечений выявлены протяженные крылья, что свидетельствует о присутствии высокоскоростных потоков молекулярного газа в объектах.

* В молекулярном облаке 01.6-0.025 в линиях СН3ОН и БЮ зарегистрированы протяженное (> 12 х 8') облако с лучевой скоростью ~ 50 км/с; высокоскоростной сгусток с лучевой скоростью ~ 160 км/с, размером ~ 8 х 5', вытянутый с юго-востока на северо-запад; компактный (1 х 1.5') сгусток на ~ 43 км/с, вытянутый перпендикулярно линии распространения высокоскоростного сгустка. Обнаружены не наблюдавшиеся ранее области излучения с лучевой скоростью ~ 0 км/с 2 х 2') и с лучевой скоростью ~ 160 км/с 1 х 1'), которая является частью высокоскоростного сгустка. Определен градиент лучевых скоростей протяженного облака (облака с Уиг ~ 50 км/с) в линиях СНзОН и 810: от 45 до 75 км/с. Предложены возможные объяснения сложной структура облака: столкновение

высокоскоростного сгустка с протяженным облаком, либо воздействием неоднородного звездного ветра, источником которого может быть вероятное молодое звездное скопление, расположенное в ~ 26' к юго-востоку от центра высокоскоростного сгустка.

* В молекулярном облаке С345.01+1.79 определено, что излучение в линиях молекул БЮ (2—1), С348 (5—4), СН3ОН 5 к—соответствующих переходам между уровнями с энергией возбуждения < 350 К имеет максимум в молекулярном ядре 0345.01+1.80, тогда как излучение в линиях СН3ОН, соответствующих переходам между уровнями с энергией возбуждения > 350 К, имеет максимум в молекулярном ядре 0345.01+1.79, что указывает на различие физических условий в ядрах. В молекулярном ядре 0345.01+1.79 по излучению в линиях метанола с энергией возбуждения до 350 К в интервале лучевых скоростей от —26 до —18 км/с (характерных для мазеров метанола) выделена область излучения размером < 50", вероятно соответствующая компактному источнику.

2. Разработана и оптимизирована процедура оценки физических параметров областей образования массивных звезд по интен-сивностям квазитепловых линий метанола.

* Предложена двухэтапная методика оценки физических параметров в областях звездообразования по иптенсив-ностям квазитепловых линий метанола. Оцениваемые параметры: кинетическая температура молекулярного газа, концентрация молекулярного водорода, удельная лучевая концентрация метанола и относительное содержание метанола. Искомым является набор физических параметров, при котором реализуется минимум целевой функции (например, х2)- Первый этап — поиск положения минимума целевой функции в узлах четырехмерной сетки пространства параметров; второй — уточнение положения минимума целевой функции методами нелинейного программирования (например, симплексным методом Нелдера—Мида). Базовая физическая модель для оценки значений параметров основана на методе больших градиентов скорости, дополнена учетом влияния пыли (излучения и поглощения),

смешанной с молекулярным газом. При моделировании использована схема уровней энергии метанола включающая уровни до второго крутильного состояния включительно, учтено блендирование линий.

* Показано, что при оценке физических параметров областей образования массивных звезд необходимо включать в схему уровней метанола крутильно-возбужденные уровни и учитывать влияние пыли, перемешанной с газом.

* Предложен оптимальный набор линий для оценки физических параметров областей образования массивных звезд: линии серий на частотах ~ 96.7 и ~ 241.7 ГГц. Этот набор линий позволяет получить значения физических параметров соответствующие значениям, оцененным по всем наблюдавшимся линиям, при этом модельные яр-костные температуры всех линий совпадают с наблюдаемыми с точностью до ошибок наблюдений.

* Сформирована база значений населенностей уровней энергии метанола, вычисленных в узлах четырехмерной сетки физических параметров. Параметры варьируются в пределах, характерных для областей образования массивных звезд. Показано, что при имеющемся уровне точности наблюдений база населенностей позволяет оценивать физические параметры молекулярных облаков с ширинами линий от ~ 3 до ~ 7 км/с. Применение базы значений населенностей существенно ускоряет процесс оценки физических параметров, а также позволяет быстро оценить яр-костные температуры линий метанола для заданного набора физических параметров.

3. Показано, что разработанная методика позволяет оценивать

физические параметры в объектах, находящихся на разных

этапах звездообразования, наблюдавшихся на однозеркальных

телескопах и на интерферометре. Оценки физических парамет-

ров по квазитепловым линиям метанола свидетельствуют, что

в областях образования массивных звезд присутствует молеку-

лярный газ с физическими параметрами: кинетическая темпе-

ратура газа ~ 20—200 К, концентрация молекулярного водо-

рода ~ 6 х 103—4 х 107 см-3, удельная лучевая концентрация

метанола ~4х 108—6 х 1012 см_3с, относительное содержание

метанола ~5 х Ю-9—3 х Ю-6. Полученные значения соответствуют объектам, находящимся на стадиях от протозвездных объектов до теплых ядер. Различие значений физических параметров возможно, свидетельствует о разных этапах звездообразования. В частности, молекулярное ядро G345.01+1.80, вероятно, более молодой, по сравнению с молекулярным ядром G345.01+1.79, объект.

Список публикаций по теме диссертации

[1*] Cragg D. М., Sobolev А. М., Ellingsen S. P., Caswell J. L., Godfrey P. D., Salii S. V.. Dodson R. G. Multi-transition study and new detections of class II methanol masers // Month. Not. Roy. Astron. Soc. - 2001. - Vol. 323. - P. 939-951.

[2*] Салий С. В., Соболев А. М., Калинина Н. Д. Трассеры ударных волн в молекулярном облаке G1.6-0.025 // Астроном, журн. - 2002. - Т. 79. - Ж 12. - С. 1059-1073.

[3*] Sutton E.G., Sobolev А. М., Salii S. V., Malyshev A. V., Ostrovskii А. В., Zinchenko I. I. Methanol in W3(H20) and Surrounding Regions // Astrophys. J. — 2004. — Vol. 609. — Iss. 1. — P. 231-242.

[4*] Салий С. В., Соболев А. М. Метанол и другие молекулярные трассеры истечений и плотного газа в G345.01+1.79 // Астроном. журн. - 2006. - Т. 83. - №. 12. - С. 1075-1094.

[5*] Sobolev А. М., Cragg D. М., Salii S. У., Kalinina N. D., Ellingsen S. P. Class II methanol masers and vicinities of young stellar objects // The Physics and Chemistry of the Interstellar Medium: Proc. of the 3rd Cologne-Zermatt Symp., Zermatt, Sept. 22—25, 1998, /Eds.: V. Оssenkopf, J. Stutzki, and G. Winnewisser. - Herdecke:GCA-Verlag, 1999. - P. 259-262.

[6*] Salii S, Sobolev A., Kalinina N., Ellingsen S. P., Cragg D. M., Godfrey P. D., Harjunpaa P., Zinchenko I. Molecular emission from G345.Q1+1.79 // The interaction of stars with their environment II: Proc. of the workshop, Budapest, Hungary, May 15-18, 2002, /Eds.: Cs. Kiss,

M. Кип, V. Kônyves. — Budapest:Comraunic. Konkoiy Observ., 2003. - P. 75-81.

[7*] Sobolev A. M., Salii S. V., Ellingsen S. P., Zinchenko I. I., Johansson L. E. В., Sutton E. С. Molecular radio emission from the G34.26+0.15/G34.24+0.13 complex // Astron. Astrophys. Transact. - 2003. - Vol. 22. - P. 7-10.

[8*] Соболев A. M., Салий С. В., Островский А. В., Малышев А. В., Калинина Н. Д., Саттон Э. Ч., Ватсон У. Д., Крэгг Д. М., Годфри П. Д., Эллингсеп С. П., Зинченко И. И., Миниер В., Юханссон JI. Е. Б. Метанольные мазеры и связанные с ними объекты // Физика космоса: Тр. 31-й Международ, студ. науч. конф., Екатеринбург, 28 янв. — 1 февр. 2002 г. — Екатеринбург: Изд-во Урал, ун-та, 2002. — С. 94—95.

[9*] Салий С. В. База данных для оценки физических параметров молекулярных облаков по интенсивностям радиолиний метанола // Звездообразование в Галактике и за ее пределами: Сб. тр. конф. /Под ред. Д. 3. Вибе и М. С. Кирсановой. — М.: Янус-К, 2006. С. 146-151.

[10*] Salii S. V. Studies of star formation regions with the database of population numbers of methanol rotational levels // Millimeter wave astronomy and star formation: Proc. of Russian-Chinese workshop, Nihznii Novgorod, Aug. 27—29 2007 г., /Ed. I. Zinchenko. — Nihznii Novgorod: Inst. Appl. Phys. RAS, 2007. — P. 49-54.

[11*] Kalinina N. P., Salii S. V., Sobolev A. M. Spectral survey of NGC 6334 in the range of 80.5—242.0 GHz // Millimeter wave astronomy and star formation: Proc. of Russian-Chinese workshop, Nihznii Novgorod, Aug. 27—29 2007 г., /Ed. I. Zinchenko. - Nihznii Novgorod: Inst. Appl. Phys. RAS, 2007. - P. 23-29.

[12*] Соболев A. M., Салий С. В., Калинина H. Д. Столкновение молекулярных облаков в G1.6-0.025: возвратная ударная волна? // Физика космоса: Тр. 28-й Международ, студ. науч. конф., Екатеринбург, 1—4 февр. 1999 г. — Екатеринбург: Изд-во Урал, ун-та, 1999. — С. 62.

[13*] Салий С. В., Соболев А. М., Калинина Н. Д. Молекулярные ядра NGC 63341 и NGC 6334I(N) // Физика космоса: Тр. 29-й Международ, студ. науч. конф., Екатеринбург, 31 янв.—4 февр. 2000 г. - Екатеринбург: Изд-во Урал, ун-та, 2000. - С. 128.

[14*] Sobolev А. М., Cragg D. М., Malyshev А. V., Salii S. V., Kalinina N. D. Molecular data necessary for methanol maser research // Atomic and Molecular Data for Astrophysics: Proc. of a colloq., Moscow, June 5—6, 2000 r. — Saint-Petersburg Uiversity, 2000. - P. 112.

[15*] Соболев A. M. Салий С. В. Физические параметры молекулярного облака G1.6-0.025 по моделированию излучения метанола // Физика космоса: Тр. 30-й Международ, студ. науч. конф., Екатеринбург, 29 янв.—2 февр. 2001 г. — Екатеринбург: Изд-во Урал, ун-та, 2001. - С. 206.

[16*] Салий С. В.. Соболев А. М., Калинина Н.ДТрассеры ударных волн в молекулярном облаке G1.6-0.025 // Всероссийская Астрономическая Конференция: Тез. заявл. док. — СПб.: НИИХ СПбГУ, 2001. - С. 157.

[17*1 Салий С. В., Калинина Н. Д., Соболев А. М. Спектральные наблюдения молекулярных облаков в диапазоне 164.6-165.5 ГГц // Физика космоса: Тр. 31-й Международ, студ. науч. конф., Екатеринбург, 28 янв.—1 февр. 2002 г. — Екатеринбург: Изд-во Урал, ун-та, 2002. — С. 181.

[18*] Соболев А. М., Салий С. В., Зипченко И. И., Юханс-соп Л. Е. Б. Карты радиоизлучения молекул в области G34.24+0.13/ G34.26+0.15 // Там же. - С. 182.

[19*] Салий С. В., Соболев А. М.,Харьюнпяя П. Оценка параметров сгустков газа в G345.01+1.79 по линиям метанола // Физика космоса: Тр. 33-й Международ, студ. науч. конф., Екатеринбург, 2—6 февр. 2004 г. — Екатеринбург: Изд-во Урал, ун-та, 2004. - С. 300.

[20*] Салий С. В.. Соболев А. М., Анализ природы облака G345.01+1.79 по линиям СН3ОН // Тр. ГАИШ. - 2004. -Т. 75. - С. 166.

[21*] Sobolev A. M., Salii S. V. Determination of the physical parameters of Molecular cores in massive star formation regions using methanol line series // Massive star birth: A crossroads of Astrophysics: Abstr. book. int. Astron. U. Symp. 227., Italy, May 16-20, 2005. - P. 196.

[22*] Салий С. В., Соболев А. М. Оценка физических параметров молекулярного облака G345.01+1.79 по различным сериям .метанола // Физика космоса: Тр. 34-й Международ, студ. науч. конф., Екатеринбург, 31 янв.—4 февр. 2005 г. — Екатеринбург: Изд-во Урал, ун-та, 2005. - С.286.

[23*] Салий С. В., Соболев А. М. Метанол в области массивного звездообразования G345.01+1.79 // Тр. ГАИШ. 2005. -Т. 78. - С. 63.

[24*] Салий С. В., Соболев А. М. Зависимость оценок физических параметров областей массивного звездообразования от выбора модели // Физика космоса: Тр. 35-й Международ, студ. науч. конф., Екатеринбург, 30 янв.—3 февр. 2006 г. — Екатеринбург: Изд-во Урал, ун-та, 2006. - С. 279.

[25*] Салий С. В., Соболев А. М. База данных для оценки физических параметров молекулярных облаков по интенсивностям радиолиний метанола // Там же. — С. 255.

[26*] Калинина Н. Д., Салий С. В. Молекулярные ядра NGC6334I и NGC6334I(N) // Физика космоса: Тр. 35-й Международ, студ. науч. конф., Екатеринбург, 29 янв.—2 февр. 2007 г. — Екатеринбург: Изд-во Урал, ун-та, 2007. — С. 248.

[27*] Салий С. В., Соболев А. М. Исследование физических условий в молекулярном облаке G305.21+0.21 по квазитепловым линиям метанола // Там же. - С. 260.

Список литературы

[1] Соболев А. М. Наблюдения метанола в темных молекулярных облаках как метод определения столкновительных констант // Кинемат. физ. небесн. тел. - 1990. — Т. 6. - №. 3. — С. 3-7.

[2] Kalenskii S■ V., Dzura А. М., Booth R. S., et al. Determination of molecular cloud parameters using thermal methanol lines // Astron. Astrophys. — 1997. - Vol. 321. - P. 311—322.

[3] Leurini S., Schilke P., Menten К. M., et al. Methanol as a diagnostic tool of interstellar clouds. I. Model calculations and application to molecular clouds // Astron. Astrophys. — 2004. — Vol. 422. - P. 573-585.

[4] Pottage J. Т., Flower D.R., Davis S.L. The rotational excitation of methanol by helium at low temperatures //J. Phys. B: Atomic, Molecular, and Optical Phys. - 2001. - Vol. 34. - P. 3313—3330.

[5] Pottage J. Т., Flower D.R., Davis S.L. The rotational excitation by helium of methanol // Ibid. — 2002. - Vol. 35. - P. 2541-2553.

[6] Pottage J.T., Flower D.R., Davis S.L. The rotational excitation of methanol by para-hydrogen // Ibid. — 2004. — Vol. 37. — P. 165-177.

[7] Pottage J.Т., Flower D.R., Davis S.L. The torsional excitation of methanol by helium // Month. Not. Roy. Astron. Soc. — 2004. — Vol. 352. - P. 39-43.

[8] Lovas F. J. NIST Recommended Rest Frequencies for Observed Interstellar Molecular Microwave Transitions-2002 Revision // J. Phys. Chem. Ref. Data. - 2004. - Vol. 33. - Iss. 1. - P. 177.

[9] Cragg D. M., Sobolev A. M., Godfrey P. D. Models of class II methanol masers based on improved molecular data // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. - 2005. - Vol. 360. - P. 533-545.

[10] Островский А. Б., Соболев A. M. Моделирование мазеров в изолированных газо-пылевых сгустках // Всероссийская Астрономическая Конференция: Тез. заявл. док. — СПб.: НИИХ СПбГУ, 2001. - С. 138.

[11] Cesaroni R., Walmsley С. М. ОН maser models revisited // Astron. Astrophys. - 1991. - Vol. 241. - №. 2. - P. 537-550.

Салий Светлапа Викторовна

МЕТАНОЛ И ДРУГИЕ ТРАССЕРЫ МОЛЕКУЛЯРНОГО ВЕЩЕСТВА В ОБЛАСТЯХ ОБРАЗОВАНИЯ МАССИВНЫХ ЗВЕЗД

Автореферат

Подписано в печать 25.02.09. Формат 60 х 84 1/16. Бумага для множительных аппаратов. Гарнитура Times. Уч.-изд. л. 1,53. Усл. печ. л. 1,42. Тираж 100 экз. Заказ № 40 .

Отпечатано в ООО «ИРА-УТК»

620219, г. Екатеринбург, ул. К. Либкнехта, 42. Тел. (343)350-97-24.

Введение

1 Молекулы в областях звездообразования

1.1 Молекула метанола — трассер физических условий и процессов в областях звездообразования.

1.1.1 Схема квантовых уровней энергии молекулы метанола

1.1.2 Механизмы возбуждения молекулы метанола.

1.1.3 Метанол в областях звездообразования.

1.2 Другие молекулы-трассеры истечений и плотных ядер в молодых звездных объектах.

1.3 Линии метанола и других молекул-трассеров истечений и плотных ядер, рассматриваемые в настоящей работе.

2 Наблюдения областей образования массивных звезд в радиолиниях метанола и в линиях других молекул-трассеров истечений и плотных ядер

2.1 Наблюдения на однозеркальном телескопе SEST.

2.1.1 Методика обработки данных наблюдений

2.1.2 Молекулярное облако G1.6-0.025, расположенное в области галактического центра

2.1.3 Молекулярное ядро G34.24+0.13, содержащее молодой звездный объект класса В

2.1.4 Молекулярное ядро G305.21+0.21, не излучающее в ИК диапазонах

2.1.5 Молекулярное облако G345.01+1.8, включающее две зоны мазеров метанола.

2.1.6 Результаты обработки данных, полученных на SEST.

2.2 Объекты комплексов звездообразования, связанных с оптически видимыми зонами НИ, наблюдавшиеся на однозеркальных телескопах OS020m и КР12ш.

2.2.1 Молекулярные ядра S 255 IR, S 255 N, звездообразование в которых вызвано расширением зон НИ.

2.2.2 Молекулярное ядро S 233 IR, содержащее водяные и мета-нольные мазеры.

2.2.3 Молекулярное ядро S 76 Е, содержащее водяные мазеры

2.3 Объекты комплекса звездообразования W3(OH), наблюдавшиеся на интерферометре ВША.

3 Процедура оценки физических параметров молекулярных облаков по интенсивностям квазитепловых линий метанола

3.1 Двухэтапный способ определения значений физических параметров

3.2 Зависимость качества оценок физических параметров от размера схемы уровней метанола и от учета пыли.

3.3 Зависимость оценок физических параметров от выборки линий

3.4 База значений населенностей уровней энергии метанола.

4 Исследование физических условий в областях образования массивных звезд

4.1 Оценки физических параметров молекулярных ядер в избранных направлениях.

4.1.1 Оценки по низковозбужденным переходам.

4.1.2 Оценки по сочетанию низковозбужденных и высоковозбужденных переходов.

4.1.3 Оценки с использованием базы значений населенностей

4.2 Карты распределения физических параметров в молекулярном облаке G345.01+1.

4.3 Результаты оценок физических параметров областей образования массивных звезд.

Ранние стадии эволюции массивных звезд в последние десятилетия являются объектом пристального внимания современной астрофизики. Отмечается существенный рост теоретических и наблюдательных исследований в этом направлении (см., например, ссылки в [1,2]). Создаются и развиваются мощные инструменты (APEX [3], например) для наблюдений областей, где предположительно образуются массивные звезды. Интерес вызван тем, что массивные звезды активно участвуют в процессе эволюции Галактики: истечения из молодых массивных звездных объектов и расширяющиеся зоны НИ являются источником турбулентности в межзвездной среде, инициируют процессы образования звезд в своих окрестностях, и, в результате, влияют на физическую, химическую п морфологическую структуру Галактики.

Современное представление об образовании звезд путем сжатия межзвездных газопылевых облаков сформировалось во второй половине двадцатого века. Достаточно хорошо изучен механизм образования звезд малой массы, в основе которого лежит идея аккреции [4], сопровождаемой биполярным истечением (см., например, [5]). Однако процесс образования массивных звезд до сих пор является дискуссионным [1,2]. Наряду с аккреционной моделью, для объяснения механизма образования массивных звезд существуют альтернативные гипотезы. В частности, гипотеза коалесценции маломассивных звезд или прото-звезд (см., например, [6,7]), в основу которой положены наблюдаемые факты, что массивные звезды формируются в плотных центрах скоплений.

Для выяснения механизма образования массивных звезд требуется детальное исследование объектов, находящихся на различных стадиях звездообразования, необходимо иметь информацию о физических условиях и о процессах, протекающих в областях образования маесивных звезд. Одним из наиболее удобных инструментов для исследования физических и кинематических свойств вещества в окрестности молодых массивных звезд является излучение в линиях молекул, наблюдаемое в миллиметровом диапазоне.

Отличительная особенность областей образования массивных звезд — высокие значения лучевой концентрации ряда молекул, кинетической температуры и плотности газа и пыли. Рождение массивных звезд сопровождается нагревом окружающего вещества и появлением ударных волн, вызванных истечениями из молодых звездных объектов. Индикатором истечений и распространения ударных волн служит излучение в линиях ряда молекул. При этом линии различных молекул зачастую дают информацию о различных частях объектов. Например, по излучению в крыльях линий С180 и других изотопических разновидностей молекулы СО исследуют молекулярное вещество, движущееся со скоростями, существенно отличными от скорости основного облака. Широкие линии с протяженными крыльями молекулы SiO свидетельствуют об активном взаимодействии истечений из молодых звездных объектов с окружающей средой. Содержание молекул SiO, HNCO существенно возрастает при прохождении ударной волны в результате испарения мантий пылевых частиц и разрушения самих частиц; обилие иона НСО+ увеличивается в областях прохождения ударных волн, вызванных истечениями. Присутствие и расположение плотных сгустков газа внутри молекулярного облака, в которых происходит образование звезд большой массы, определяют по распределению молекул-трассеров плотных ядер, например, CS (изотоп C34S) и HCN, переходы которых возбуждаются при плотностях пн2 ^ Ю5 см-3. При этом, как показывают наблюдения, в пределах одного объекта различные молекулы могут иметь различное пространственное распределение (см., например, [8-11]).

Для комплексного анализа физических условий в областях образования массивных звезд необходимы молекулы, которые одновременно являются индикаторами плотных молекулярных ядер и распространяющихся ударных волн, позволяют отслеживать изменения кинетической температуры и плотности газа и достаточно обильны в областях звездообразования. Таким требованиям удовлетворяет молекула метанола (СН3ОН), которой в данной работе уделяется основное внимание.

Метанол — одна из самых обильных молекулярных составляющих межзвездного газа в областях повышенной активности, где распространяются ударные волны или где молодой звездный объект нагревает окружающую среду. Высокие диагностические возможности метанола были показаны в работах К. Menten с соавторами [12], А. М. Соболева [13], С. В. Каленского с соавторами [14], S. Leurini с соавторами [15] и ряде других. Молекула СН3ОН легко возбуждается в условиях межзвездной среды при плотностях от ~ 104 до ^ 108 см-3 [12-15] и имеет богатый спектр в диапазоне длин волн от сантиметров до субмиллиметров [16]. В силу особенности строения молекулы (СН3ОН — слабо асимметричный волчок), спектр метанола содержит достаточно большое количество линий с близкими частотами, что позволяет на одной спектрограмме получить набор линий. Таким образом, молекула метанола — удобный инструмент для комплексного исследования областей с высокой плотностью, возбужденных прохождением ударных волн, в частности, областей образования массивных звезд.

До недавнего времени проводились только приближенные оценки физических параметров, поскольку отсутствовали необходимые для создания точной модели возбуждения надежные оценки коэффициентов для скоростей столкновительных переходов (переходов, возникающих при столкновениях молекул метанола с другими составляющими молекулярного газа). Большинство авторов использовали приближение локального термодинамического равновесия (JITP) (принимая

Больцмановское распределение населенностей по уровням) или приближенные коэффициенты столкновительпых скоростей (см., например, [13,14]), основанные на лабораторных измерениях сечения для нескольких переходов, проведенных R. М. Lees и S. Haque [17].

В 2001—2004 гг. J. Т. Pottage с соавторами провели квантовоме-ханические расчеты коэффициентов для столкновений метанола с Не и пара-Н2 [18-21], что позволило существенно повысить точность оценок физических параметров [15].

Массивные звезды на ранних стадиях формирования глубоко погружены в пылевую оболочку, температура которой в дальних окрестностях образующихся массивных звезд достигает 100—200 К [22]. Излучение пыли, содержащейся внутри объекта, вызывает радиативное возбуждение, обеспечивающее заселение высоковозбужденных вращательных и крутильных уровней молекулы метанола, переходы между которыми наблюдаются в областях образования массивных звезд. Влияние излучения пыли, присутствующей в объектах не учитывалось в работе [15].

Согласно работе [23], в областях звездообразования наблюдаются линии, соответствующие переходам между уровнями основного состояния с главными квантовыми числами J вплоть до 26, а также между уровнями первого и второго крутильно-возбужденных состояний. Поэтому, как показано в работе [24], чтобы сократить ошибки при вычислении населенностей уровней и получить более точные оценки физических параметров, необходимо использовать схему уровней с энергиями не ниже 600 К.

Цели представляемой работы: 1) исследование структуры и кинематики областей, где массивные молодые звездные объекты взаимодействуют с окружающим веществом, по излучению этих областей в линиях молекул-трассеров истечений и плотных ядер; 2) разработка и оптимизация процедур для оценки физических параметров областей образования массивных звезд по интенсивпостям квазитепловых линий метанола.

На защиту выносятся следующие основные положения.

1. Результаты исследования структуры и кинематики молекулярных облаков G1.6-0.025 и G345.01+1.79, выполненного по наблюдениям в линиях молекул СН3ОН, SiO и C34S — трассеров истечений и плотных ядер.

2. Разработанная двухэтаиная методика оценки физических параметров в областях звездообразования по интеиспвностям квазитепловых линий метанола. Базовая физическая модель для оценки параметров основана на методе больших градиентов скорости, дополнена учетом влияния пыли, смешанной с молекулярным газом; схема уровней энергии метанола содержит высоковозбужденные уровни, включая второе крутильное состояние.

3. Сформированная база значений населенностен уровней энергии метанола для диапазона физических параметров, характерных для областей образования массивных звезд.

4. Оптимальный для оценки физических параметров областей образования массивных звезд по квазитепловым линиям метанола набор линий: сочетание линий из серий на частотах ~ 96.7 и ~ 241.7 ГГц.

5. Оценки физических параметров избранных областей образования массивных звезд, полученные по квазитепловым линиям метанола.

Работа состоит из введения, четырех глав и заключения.

В главе 1 введено понятие «массивная звезда», представлены молекулы-трассеры физических условий и процессов, характерных для областей образования массивных звезд. Подробно описано строение молекулы метанола. Обсуждаются радиативный и столкновитель-ный механизмы, обуславливающие распределение молекул по квантовым уровням. Рассмотрены правила отбора и скорости процессов, через которые действуют механизмы возбуждения. Приведены возможные типы возбуждения переходов между уровнями энергии квантовых систем: мазерный и квазитепловой. Вводится понятие квазитепловых линий. Обоснован выбор миллиметрового диапазона длин волн для исследования физических условий в областях образования массивных звезд. Приведены характеристики других молекул-трассеров истечений из молодых звездных объектов и молекул-трассеров плотных ядер: СО, SiO, S02, HNCO, НСО+, C34S, HCN. Представлен список линий молекул-трассеров истечений и плотных ядер, рассматриваемых в работе с указанием частот наблюдавшихся переходов.

В главе 2 рассматриваются различные виды объектов, в которых образуются массивные звезды, указаны основные характеристики областей образования массивных звезд. Приведены известная из литературы классификация областей образования массивных звезд по стадиям звездообразования и список объектов, выбранных для исследования. Представлен обзор литературы, содержащей информацию о рассматриваемых объектах. Описаны процедура наблюдений на телескопе SEST (Swedish-ESO Submillimetre Telescope, Ласийя, Чили), технические характеристики телескопа и процесс обработки данных наблюдений. Приведены результаты обработки данных в частотном интервале от 80 до 266 ГГц для объектов, наблюдавшихся на телескопе SEST, и данных с частотами ~ 96.7 и ~ 241.7 ГГц, полученных на телескопах OS020m (Онсала, Щвеция) и КР12т (Китт Пик, США).

В главе 3 описан разработанный в рамках данного исследования двухэтапный способ оценки физических параметров в областях образования массивных звезд по интенсивностям квазитепловых линий метанола. На первом этапе рассчитывается 4-мерная сетка пространства физических параметров (физические параметры варьируются в пределах значений, характерных для областей образования массивных звезд) и определяется положение минимума целевой функции (х2 в нашем случае). Далее, на втором этапе, симплексным методом деформируемого многогранника Нелдера—Мида уточняется положение минимума х2- При моделировании полагается, что в радиативное возбуждение крутильных уровней вносит вклад пыль, равномерно перемешанная с газом молекулярного облака. Температуры пыли и газа считаются одинаковыми, в качестве внешнего источника излучения принимается микроволновой фон с Т = 2.7 К. Показано, что включение в рассмотрение крутильно-возбужденных уровней и учет влияния пыли необходимы. Проанализированы диагностические возможности различных серий и наборов серий линий метанола. Показано, что оценки физических параметров по различным выборкам линий метанола, проведенные в направлении молекулярного ядра G345.01+1.79 отличаются. Обосновывается, что для анализа физических условий в области звездообразования достаточно ограничиться рассмотрением двух серий линий на частотах ~ 96.7 и ~ 241.7 ГГц. Описана база населен-ностей квантовых уровней метанола, сформированная для ускорения процесса оценки физических параметров.

В главе 4 приведены полученные по квазитепловым линиям метанола оценки физических параметров объектов, различающихся по наблюдательным характеристикам: где наблюдались только низковозбужденные переходы метанола (моделирование излучения проводилось без учета влияния излучения пыли); где в наблюдениях, помимо низковозбужденных переходов, проявляются переходы между высоковозбужденными уровнями и в областях, где получено большое число линий высоковозбужденных переходов (в этих случаях при моделировании учитывалось влияние пыли, равномерно перемешанной с газом и имеющей температуру газа). Для молекулярного облака G345.01+1.8 приведены карты распределения физических параметров, полученные на основе результатов картографирования в линиях с частотами ^ 241.7 ГГц. Проанализирована применимость сформированной базы значений населенностей уровней для оценок физических параметров. Показано, что база может использоваться для оценок физических параметров в областях звездообразования, ширины линий которых находятся в пределах 3—7 км/с. Приведены оценки физических параметров, проведенные по базе значений населенностей уровней для четырех объектов из каталога S. Sharpless [25]. Полученные значения физических параметров в целом хорошо согласуются с результатами других авторов, основанных на данных по другим молекулам. Для одиннадцати областей звездообразования сопоставлены оценки физических параметров, полученные по базе значений населенностей с оценками, приведенными в работе С. В. Калеиского с соавторами [14]. Значения кинетических температур в целом близки или попадают в перекрывающиеся диапазоны. Предполагается, что различия в оценках плотности водорода и относительного содержания метанола вызваны тем, что в настоящей работе использованы уточненные значения столк-новительных констант, более полная схема уровней и также учтены ИК-излучение пыли и эффекты блендирования. Получено, что значения физических параметров в рассматриваемых областях образования массивных звезд попадают в диапазоны: по кинетической температуре 20—200 К, по плотности водорода 6 х 103—4 х 107 см-3, по удельной лучевой концентрации метанола 4 х 108—6 х 1012 см-3 с, по относительному содержанию метанола 3 х 106—5 х Ю-9. Полученные значения соответствуют объектам, находящимся на стадиях от протозвездных объектов до теплых ядер.

В Заключении обобщены основные результаты исследований; приведен список конференций, на которых апробировались результаты.

Основные результаты проведенных исследований таковы.

1. Исследована структура и кинематика областей образования массивных звезд по излучению в линиях молекул-трассеров истечений и плотных ядер в частотном интервале ~ 80—266 ГГц.

В молекулярном ядре G345.01+1.79 и в отдельных областях молекулярного облака G 1.6-0.025 на спектрах линий метанола и других молекул-трассеров истечений выявлены протяженные крылья, что свидетельствует о присутствии высокоскоростных потоков молекулярного газа в объектах.

В молекулярном облаке G1.6-0.025 в линиях СН3ОН и SiO зарегистрированы протяженное (> 12x8') облако с лучевой скоростью ~ 50 км/с; высокоскоростной сгусток с лучевой скоростью ~ 160 км/с, размером ~ 8 х 5', вытянутый с юго-востока на северо-запад; компактный (1 х 1.5') сгусток на ~ 43 км/с, вытянутый перпендикулярно линии распространения высокоскоростного сгустка. Обнаружены не наблюдавшиеся ранее области излучения с лучевой скоростью ~ 0 кы/с 2 х 2') и с лучевой скоростью ~ 160 км/с 1x1'), которая является частью высокоскоростного сгустка. Определен градиент лучевых скоростей протяженного облака (облака с Visr ~ 50 км/с) в линиях СН3ОН и SiO: от 45 до 75 км/с. Предложены возможные объяснения сложной структура облака: столкновение высокоскоростного сгустка с протяженным облаком, либо воздействием неоднородного звездного ветра, источником которого может быть вероятное молодое звездное скопление, расположенное в ~ 26' к юго-востоку от центра высокоскоростного сгустка.

В молекулярном облаке G345.01+1.79 определено, что излучение в линиях молекул SiO (2—1), C34S (5—4), СН3ОН 5к~ 4^, соответствующих переходам между уровнями с энергией возбуждения < 350 К имеет максимум в молекулярном ядре G345.01+1.80, тогда как излучение в линиях СН3ОН, соответствующих переходам между уровнями с энергией возбуждения > 350 К, имеет максимум в молекулярном ядре G345.01+1.79, что указывает на различие физических условий в ядрах. В молекулярном ядре G345.01+1.79 по излучению в линиях метанола с энергией возбуждения до 350 К в интервале лучевых скоростей от —26 до —18 км/с (характерных для мазеров метанола) выделена область излучения размером < 50", вероятно соответствующая компактному источнику.

2. Разработана и оптимизирована процедура оценки физических параметров областей образования массивных звезд по интепсивно-стям квазитепловых линий метанола.

Предложена двухэтапная методика оценки физических параметров в областях звездообразования по интенсивностям квазитепловых линий метанола. Оцениваемые параметры: кинетическая температура молекулярного газа, концентрация молекулярного водорода, удельная лучевая концентрация метанола и относительное содержание метанола. Искомым является набор физических параметров, при котором реализуется минимум целевой функции (например, х2)- Первый этап — поиск положения минимума целевой функции в узлах четырехмерной сетки пространства параметров; второй — уточнение положения минимума целевой функции методами нелинейного программирования (например, симплексным методом Нелдера—Мида). Базовая физическая модель для оценки значений параметров основана на методе больших градиентов скорости, дополнена учетом влияния пыли (излучения и поглощения), смешанной с молекулярным газом. При моделировании использована схема уровней энергии метанола включающая уровни до второго крутильного состояния включительно, учтено блендирование линий. Показано, что при оценке физических параметров областей образования массивных звезд необходимо включать в схему уровней метанола крутильно-возбужденные уровни и учитывать влияние пыли, перемешанной с газом.

Предложен оптимальный набор линий для оценки физических параметров областей образования массивных звезд: линии серий на частотах ~ 96.7 и ~ 241.7 ГГц. Этот набор линий позволяет получить значения физических параметров соответствующие значениям, оцененным по всем наблюдавшимся линиям, при этом модельные яркостные температуры всех линий совпадают с наблюдаемыми с точностью до ошибок наблюдений.

Сформирована база значений населенностей уровней энергии метанола, вычисленных в узлах четырехмерной сетки физических параметров. Параметры варьируются в пределах, характерных для областей образования массивных звезд. Показано, что при имеющемся уровне точности наблюдений база населенностей позволяет оценивать физические параметры молекулярных облаков с ширинами линий от ~ 3 до ~ 7 км/с. Применение базы значений населенностей существенно ускоряет процесс оценки физических параметров, а также позволяет быстро оценить яркостные температуры линий метанола для заданного набора физических параметров.

3. Показано, что разработанная методика позволяет оценивать физические параметры в объектах, находящихся на разных этапах звездообразования, наблюдавшихся на однозеркальных телескопах и на интерферометре. Оценки физических параметров по квазитепловым линиям метанола свидетельствуют, что в областях образования массивных звезд присутствует молекулярный газ с физическими параметрами: кинетическая температура газа ~ 20— 200 К, концентрация молекулярного водорода ~ 6 х 103—4 х х 107 см-3, удельная лучевая концентрация метанола ~ 4 х 108— б х 1012 см~3с, относительное содержание метанола ~ 5 х 10""9— 3 х 10~6. Полученные значения соответствуют объектам, находящимся на стадиях от протозвездных объектов до теплых ядер. Различие значений физических параметров возможно, свидетельствует о разных этапах звездообразования. В частности, молекулярное ядро G345.01+1.80, вероятно, более молодой, по сравнению с молекулярным ядром G345.01+1.79, объект.

Результаты, представленные в настоящей работе, вносят вклад в понимание условий, реализующихся в областях активного взаимодействия молодых массивных звездных объектов с окружающим ве-ществрм.

Процедура оценки физических параметров по интенсивностям квазитепловых линий метанола может быть применена для оценок по линиям других молекул.

База значений населенностей уровней энергии метанола существенно ускоряет процедуру оценки физических параметров, а также позволяет быстро оценить яркостные температуры линий метанола для заданного набора физических параметров.

Результаты анализа зависимости значений физических параметров от выборки линий позволяют оптимизировать программы наблюдений.

Оценки физических параметров и результаты анализа данных наблюдений могут быть использованы при построении физико-химических и эволюционных моделей областей образования массивных звезд и для развития теории звездообразования.

Приведенные в диссертации результаты докладывались на семинарах кафедры астрономии и геодезии и астрономической обсерватории Уральского государственного университета; на 227 симпозиуме международного астрономического союза «Massive Star Birth:. A Crossroads of Astrophysics» (Катания. Италия, 16-20 мая 2005 г.); на Всероссийских Астрономических Конференциях (Санкт-Петербург, 6—12 авг. 2001 г., Москва, 3—10 июля 2004 г., Казань, 17—22 сент. 2007 г.); на международном симпозиуме «Астрономия-2005: состояние и перспективы развития», (Москва, 1—6 июня 2005 г.); на третьем Cologne-Zermatt симпозиуме «The Physics and Chemistry of the Interstellar Medium» (Церматт, Швейцария, 22—25 сент. 1998 г.); на коллоквиуме в рамках международной конференции JENAM «Atomic and Molecular Data for Astrophysics», (Москва, 5—6 июня 2000 г.); на конференции «Звездообразование в Галактике и за ее пределами» (Москва, 17—18 апр. 2006 г.); на Международном совещании по физике межзвездной среды (Москва, 17-21 дек. 2001 г.); на Международном совещании «The interaction of stars with their environment II» (Будапешт, Венгрия, 15—18 мая 2002 г.); па Российско-Китайском семинаре (Нижний Новгород, 27—29 авг. 2007 г.); на Международных студенческих научных конференциях «Физика космоса» (Екатеринбург, ежегодно, с 1999 по 2007 гг).

По теме диссертации опубликовано 27 работ. Основные научные результаты представлены в журналах из перечня ведущих рецензируемых научных журналов и из списка зарубежных научных журналов, рекомендованных ВАК (статьи [1*]— [4*] в Астрономическом журнале, в The Astrophysical Journal и в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society), также в трудах всероссийских и международных конференций (работы [5*]— [11*]). Работы [12*]— [27*] являются тезисами всероссийских и международных конференций.

Большинство работ из списка публикаций выполнено в соавторстве. Работы [9*] и [10*] выполнены без соавторов. В работах [4*], [21*]— [24*] автором обработаны и проанализированы данные наблюдений, проведены оценки физических параметров в областях образования массивных звезд, проанализированы диагностические возможности серий линий метанола. Данные наблюдений были получены при участии автора. В работах [2*, 6*, 7*, 12*, 15*, 16*, 18*, 19*, 20*, 27*] автором обработаны и проанализированы данные наблюдений, проведены оценки физических параметров в областях образования массивных звезд. В работе [25*] автором сформирована и исследована база значений населенностей уровней энергии метанола. В работах [3*,11*,26*] автором проведены оценки физических параметров в рассматриваемых областях. В работах [1*, 5*, 8*, 9*, 13*, 14*, 17*] автором обработаны и проанализированы данные наблюдений по линиям метанола, полученные на телескопе SEST.

Список публикаций по теме диссертации

1*] Cragg D. М., Sobolev А. М., Ellingsen S. P., Caswell J. L., Godfrey P. D., Salii S. V., Dodson R. G. Multi-transition study and new detections of class II methanol masers // Month. Not. Roy. Astron. Soc. — 2001. - Vol. 323. — P. 939-951.

2*] Салий С. В., Соболев A. М., Калинина Н. Д. Трассеры ударных волн в молекулярном облаке G1.6-0.025 // Астроном, журн. - 2002. — Т. 79. - Ж 12. — С. 1059-1073.

3*] Sutton Е.С., Sobolev А. М., Salii S. V. Malyshev А. V., Ostrovskii А. В., Zinchenko I. I. Methanol in W3(HaO) and Surrounding Regions // Astrophys. J. — 2004. — Vol. 609. - Iss. 1. — R 231-242.

4*] Салий С. В. Соболев А. М. Метанол и другие молекулярные трассеры истечений и плотного газа в G345.01+1.79 // Астроном, журн. - 2006. - Т. 83. - Ж 12. - С. 1075-1094.

5*] Sobolev А. М., Cragg D. М., Salii S. VKalinina N. D., Ellingsen S. P. Class II methanol masers and vicinities of young stellar objects // The Physics and Chemistry of the Interstellar Medium: Proc. of the 3rd Cologne-Zermatt Symp., Zermatt, Sept. 22—25, 1998, /Eds.: V. Ossenkopf, J. Stutzki, and G. Winnewisser. — Herdecke:GCA-Verlag, 1999. — P. 259—262.

6*] Salii S, Sobolev A., Kalinina N., Ellingsen S. P., Cragg D. M., Godfrey P. D., Harjunpaa P., Zinchenko I. Molecular emission from G345.01+1.79 // The interaction of stars with their environment II: Proc. of the workshop, Budapest, Hungary, May 15—18, 2002, /Eds.: Cs. Kiss, M. Кип, V. Konyves. — Budapest:Communic. Konkoly Observ., 2003. - P. 75-81.

7*] Sobolev A. M., Salii S. V., Ellingsen S. P., Zinchenko I. I.,

Johansson L. E. В., Sutton E. C. Molecular radio emission from the

G34.26+0.15/ G34.24+0.13 complex // Astron. Astrophys. Transact. - 2003. - Vol. 22. — P. 7-10.

8*] Соболев A. M., Салий С. В. Островский А. Б., Малышев А. В., Калинина Н. Д., Саттон Э. Ч., Ватсон У. Д., Крэгг Д. М., Годфри П. Д., Эллинг-сен С. П., Зинченко И. И., Миниер В., Юханссон JI. Е. Б. Метанольные мазеры и связанные с ними объекты // Физика космоса: Тр. 31-й Международ. студ. науч. конф., Екатеринбург, 28 янв. — 1 февр. 2002 г. — Екатеринбург: Изд-во Урал, ун-та, 2002. — С. 94—95.

9*] Салий С. В. База данных для оценки физических параметров молекулярных облаков по интенспвностям радиолинии метанола // Звездообразование в Галактике и за ее пределами: Сб. тр. конф. /Под ред. Д. 3. Вибе и М. С. Кирсановой. — М.: Янус-К, 2006. С. 146—151.

10*] Salii S. V. Studies of star formation regions with the database of population numbers of methanol rotational levels // Millimeter wave astronomy and star formation: Proc. of Russian-Chinese workshop, Nihznii Novgorod, Aug. 27—29 2007 г., /Ed. I. Zinchenko. - Nihznii Novgorod: Inst. Appl. Phys. RAS, 2007. — P. 49-54.

11*] Kalinina N. D., Salii S. V., Sobolev A. M. Spectral survey of NGC 6334 in the range of 80.5—242.0 GHz // Millimeter wave astronomy and star formation>: Proc. of Russian-Chinese workshop, Nihznii Novgorod, Aug. 27—29 2007 г., /Ed. I. Zinchenko. — Nihznii Novgorod: Inst. Appl. Phys. RAS, 2007. — P. 23-29.

12*] Соболев А. M., Салий С. В., Калинина Н. Д. Столкновение молекулярных облаков в G1.6-0.025: возвратная ударная волна? // Физика космоса: Тр. 28-й Международ, студ. науч. конф., Екатеринбург, 1—4 февр. 1999 г. — Екатеринбург: Изд-во Урал, ун-та, 1999. — С. 62.

13*] Салий С. В., Соболев А. М., Калинина Н. Д. Молекулярные ядра NGC 63341 и NGC 6334I(N) // Физика космоса: Тр. 29-й Международ, студ. науч. конф., Екатеринбург, 31 янв.—4 февр. 2000 г. — Екатеринбург: Изд-во Урал, ун-та, 2000. - С. 128.

14*] Sobolev А. М., Cragg D. М., Malyshev А. V., Salii S. V Kalinina N. D. Molecular data necessary for methanol maser research // Atomic and Molecular Data for Astrophysics: Proc. of a colloq., Moscow, June 5-6, 2000 r. — Saint-Petersburg Uiversity, 2000. — P. 112.

15*] Соболев A. M. Салий С. В. Физические параметры молекулярного облака G1.6-0.025 по моделированию излучения метанола // Физика космоса: Тр. 30-й Международ, студ. науч. конф., Екатеринбург, 29 янв.—2 февр. 2001 г. — Екатеринбург: Изд-во Урал, ун-та, 2001. — С. 206.

16*] Салий С. В., Соболев А. М., Калинина Н.ДТрассеры ударных воли в молекулярном облаке G1.6-0.025 // Всероссийская Астрономическая Конференция: Тез. заявл. док. - СПб.: НИИХ СПбГУ, 2001. - С. 157.

17*] Салий С. В., Калинина Н. Д., Соболев А. М. Спектральные наблюдения молекулярных облаков в диапазоне 164.6-165.5 ГГц // Физика космоса: Тр. 31-й Международ, студ. науч. конф., Екатеринбург, 28 янв.—1 февр. 2002 г. — Екатеринбург: Изд-во Урал, ун-та, 2002. — С. 181.

18*] Соболев А. М., Салий С. В., Зинченко И. И., Юханссон JI. Е. Б. Карты радиоизлучения молекул в области G34.24+0.13/ G34.26+0.15 // Там же. - С. 182.

19*] Салий С. В., Соболев А. М.,Харъюнпяя П. Оценка параметров сгустков газа в G345.01+1.79 по линиям метанола // Физика космоса: Тр. 33-й Междупарод. студ. науч. конф., Екатеринбург, 2—6 февр. 2004 г. — Екатеринбург: Изд-во Урал, ун-та, 2004. — С. 300.

20*] Салий С. В. Соболев А. М., Анализ природы облака G345.01+1.79 по линиям СН3ОН // Тр. ГАИШ. - 2004. - Т. 75. -С. 166.

21*] Sobolev А. М., Salii S. V. Determination of the physical parameters of Molecular cores in massive star formation regions using methanol line series // Massive star birth: A crossroads of Astrophysics: Abstr. book. int. Astron. U. Symp. 227., Italy, May 16-20, 2005. — P. 196.

22*] Салий С. В., Соболев А. М. Оценка физических параметров молекулярного облака G345.01+1.79 по различным сериям метанола // Физика космоса: Тр. 34-й Международ, студ. науч. конф., Екатеринбург, 31 янв,—4 февр. 2005 г. — Екатеринбург: Изд-во Урал, ун-та, 2005. — С.286.

23*] Салий С. В., Соболев А. М. Метанол в области массивного звездообразования G345.01+1.79 // Тр. ГАИШ. 2005. - Т. 78. - С. 63.

24*] Салий С. В., Соболев А. М. Зависимость оценок физических параметров областей массивного звездообразования от выбора модели // Физика космоса: Тр. 35-й Международ, студ. науч. конф., Екатеринбург, 30 янв.—3 февр. 2006 г. — Екатеринбург: Изд-во Урал, ун-та, 2006. — С. 279.

25*] Салий С. ВСоболев А. М. База данных для оценки физических параметров молекулярных облаков по интенсивностям радиолиний метанола // Там же. - С. 255.

26*] Калинина Н. Д., Салий С. В. Молекулярные ядра NGC6334I и NGC6334I(N) // Физика космоса: Тр. 35-й Международ, студ. науч. конф., Екатеринбург, 29 янв.—2 февр. 2007 г. — Екатеринбург: Изд-во Урал, ун-та, 2007. — С. 248.

27*] Салий С. В., Соболев А. М. Исследование физических условий в молекулярном облаке G305.21+0.21 по квазитепловым линиям метанола // Там же.

С. 260.

Благодарности

Автор выражает благодарность научному руководителю Андрею Михайловичу Соболеву за идеи, советы и за предоставленный наблюдательный материал; директору астрономической обсерватории Уральского государственного университета Полине Евгеньевне Захаровой за внимание, понимание и поддержку;

Игорю Ивановичу Зпнченко за предоставленные данные наблюдении, за поддержку, ценные замечания, своевременные вопросы и необходимые рекомендации;

Андрею Борисовичу Островскому за предоставленную программу для учета влияния пыли, за плодотворные дискуссии и консультации;

Dinah Cragg за предоставленную программу для вычисления расширенных схем переходов метанола и столкновительных коэффициентов;

Edmund С. Sutton за предоставленные данные наблюдений;

L. Е. В. Johansson, P. Harjunpaa и L. Haikala за помощь в проведении наблюдений;

Наталии Дмитриевне Калининой за помощь при выполнении работ, заложивших основу данной диссертации.

Особая благодарность родным, которые терпели, вселяли уверенность и придавали сил.

Работа выполнена при поддержке грантами РФФИ 99-81363, 0302-16433, 07-02-00628-а; Минобрнауки РФ в рамках программы (раздел 3.3, проект 65624); МО РФ (Е02-11.0-43), ИНТАС 99-1667 и программы "Астрономия".

Заключение

1. Zinnecker Н., Yorke Н. W. Toward Understanding Massive Star Formation // Ann. Rev. Astron. Astrophys. — 2007. — Vol. 45 — Iss. 1 — R 481-563.

2. Beuther H., Churchwell E. В., McKee Ch. F., Tan J. C. The Formation of Massive Stars // Protostars and Planets V, /Eds.: B. Reipurth, D. Jewitt, and K. Keil. — Tucson: The University of Arizona Press, 2007. —P. 165—180.

3. Atacama Pathfinder Experiment APEX Электронный ресурс] // http://www.apex-telescope.org/

4. Shu F. H., Adams F. C., Lizano S. Star formation in molecular clouds — Observation and theory // Ann. Rev. Astron. Astrophys. — 1987. — Vol. 25. — P. 23-81.

5. Andre P. Ward-Thompson D., Barsony M. From prestellar cores to protostars: the initial conditions of Star Formation // Protostars and Planets IV, /Eds.: V. Mannings, A. Boss and S. Russell. — Tucson: The University of Arizona Press, 2000. P. 59-96.

6. Bonnell I. A., Bate M. R., Zinneker H. On the formation of massive stars // Month. Not. Roy. Astron. Soc. — 1998. — Vol. 298. — P. 93—102.

7. Bonnell I. A., Bate M. R. Binary systems and stellar mergers in massive star formation // Month. Not. Roy. Astron. Soc. — 2005. — Vol. 362. — Iss. 3. — P. 915-920.

8. Соболев A. M., Сумина(Салий) С. В Различие карт NH3 и CS в L183 — химическое фракционирование // Письма в Астроном, журн. — 1990. — Т. 16. — С. 24-29.

9. Zinchenko I., Mattila К., Toriseva М. Studies of dense molecular cores in regions of massive star formation. II. CS J=2—1 survey of southern H2O masers in the longitude range 1=260—310° // Astron. Astrophys. Suppl. — 1995. — Vol. 111. P. 95-114.

10. Zinchenko I., Pirogov L., Toriseva M. Studies of dense molecular cores in regions of massive star formation. VII. Core properties on the galactic scale // Astron. Astrophys. Suppl. — 1998. — Vol. 133. — P. 337—352.

11. Pirogov L., Zinchenko I., Caselli P., et al. N2H+ (1—0) survey of massive molecular cloud cores // Astron. Astrophys. — 2003. — Vol. 405. — P. 639— 654.

12. Menten К. M., Walmsley С. M., Henkel C., Wilson T. L. Methanol in the Orion region. I — Millimeter-wave observations. II — The 25 GHz masers revisited // Astron. Astrophys. — 1988. — Vol. 198. — P. 253—273.

13. Соболев A. M. Наблюдения метанола в темных молекулярных облаках как метод определения столкновительных констант // Кинемат. физ. пебесн. тел. 1990. - Т. 6. - №. 3. - С. 3-7.

14. Kalenskii S. V., Dzura А. М., Booth R. S., et al. Determination of molecular cloud parameters using thermal methanol lines // Astron. Astrophys. — 1997. — Vol. 321. — P. 311-322.

15. Leurini S., Schilke P., Menten К. M., et al. Methanol as a diagnostic tool of interstellar clouds. I. Model calculations and application to molecular clouds // Astron. Astrophys. — 2004. Vol. 422. — P. 573—585.

16. Molecules in Space Электронный ресурс] // http://www.plil.nni-koeln.de/vorhersagen/

17. Lees R. M., Haque S. Microwave Double Resonance Study of Collision Induced Population Transfer Between Levels of Interstellar Methanol Lines // Canadian J. Phys. 1974. - Vol. 52. - P. 2250—2271

18. Pottage J. Т., Flower D. R., Davis S. L. The rotational excitation of methanol by helium at low temperatures // J. Phys. B: Atomic, Molecular, and Optical Phys. 2001. — Vol. 34. — P. 3313-3330.

19. Pottage J. Т., Flower D. R., Davis S. L. The rotational excitation by helium of methanol // Ibid. 2002. - Vol. 35. — P. 2541—2553.

20. Pottage J. Т., Flower D. R., Davis S. L. The rotational excitation of methanol by para-hydrogen // Ibid. — 2004. — Vol. 37. — P. 165—177.

21. Pottage J. Т., Flower D. R., Davis S. L. The torsional excitation of methanol by helium // Month. Not. Roy. Astron. Soc. — 2004. — Vol. 352. — P. 39—43.

22. DeBuizerJ. M., Pina R. K. Telesco С. M. Mid-Infrared Imaging of Star-forming Regions Containing Methanol Masers // Astrophys. J. Suppl. Sen. — 2000. — Vol. 130. — Iss. 2. P. 437—461.

23. Lovas F. J. NIST Recommended Rest Frequencies for Observed Interstellar Molecular Microwave Transitions—2002 Revision //J. Phys. Chem. Ref. Data. — 2004. Vol. 33. - Iss. 1. - R 177.

24. Cragg D. M., Sobolev A. M., Godfrey P. D. Models of class II methanol masers based on improved molecular data // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. — 2005. — Vol. 360. P. 533-545.

25. Sharpless S. A catalogue of H II regions // Astrophys. J. Suppl. — 1959. —1. Vol. 4. P. 257-279.

26. Barrett A. II., Meeks M. L., Weinreb S. Microwave Detection of OH in the Interstellar Medium // Astronom. J. — 1964. — Vol. 69. — P. 134—134.

27. Bell M. В., Feldman P. A., Travers M. J., et al. Detection of HC UN in the Cold Dust Cloud TMC-1 // Astrophys. J. Lett. 1997. - Vol. 483. - P. 61-64.

28. Dame Т. M., Hartmann D., Thaddeus P. The Milky Way in molecular clouds: a new complete CO survey // Astrophys. J. — 2001. — Vol. 547 — Iss. 2. — P. 792-813.

29. Williams J. P., Blitz L., McKee C. F. The structure and evolution of molecular clouds: from clumps to cores to the IMF // Protostars and Planets IV, /Eds.: V. Mannings, A. Boss and S. Russell. — Tucson: The University of Arizona Press, 2000. P. 97—120.

30. Walborn N. R., Howarth I. D., et al. A new spectral classification system for the earliest О stars: definition of type 02 // Astronom. J. — 2002. — Vol. 23. — Iss. 5. P. 2754-2771.

31. Crowther P. A. Physical properties of Wolf-Rayet stars // Ann. Rev. Astron. Astrophys. — 2007. Vol. 45. - Iss. 1. — P.177-219.

32. Ghurchwell E. Ultra-compact HII regions and massive star formation // Ann. Rev. Astron. Astrophys. — 2002. — Vol. 40. — P. 27—62.

33. Walmsley С. M., Ungerechts H. Ammonia as a molecular cloud thermometer // Astronom. Astrophys. — 1983. — Vol. 22. — №. 1—2. — P. 164—170.

34. Danby G., Flower D. R., Valiron P., et al. A recalibration of the interstellar ammonia thermometer // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. — 1988. — Vol. 235. — P. 229-238.

35. Askne J., Hoglund В., Hjalmarson A., Irvine W. M. Methyl acetylene as a temperature probe in molecular clouds // Astron. Astrophys. — 1984. — Vol. 130. №. 2. - P. 311-318.

36. Penzias, A. A.; Solomon, P. M.; Wilson, R. W.; Jejferts, К. B. Interstellar-Carbon Monosulfide // Astrophys. Journal. — 1971. — Vol. 168. — P. 53—58.

37. Snell R. L., Goldsmith P. F., Erickson N. R., et al. Models of molecular clouds. I Multitransition study of CS // Astrophys. J. — 1984. — Vol. 276 — P. 625— 645.

38. Zinchenko I. I., Khersonskii V. K. Excitation of the Rotational Levels of Interstellar HCN // Sov. Astronom. (Tr: Astronom. Zhurn). — 1982. — Vol. 26. P. 412-415.

39. Martin-Pintado J., Bachiller R., Fuente A. SiO Emission as a Tracer of Shocked Gas in Molecular Outflows // Astron. Astrophys. — 1992. — Vol. 254. — P. 315— 326.

40. Zinchenko I., Hevkel С., Mao R. Q. HNCO in massive galactic dense cores // Astron. Astrophys. — 2000. — Vol. 361. P. 1079—1094.

41. Rawlings J. M. C., Taylor S. D., Williams D. A. A source of extended HCO+ + emission in young stellar objects // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. — 2000. — Vol. 313. Iss. 3. - P. 461-468.

42. Peng R. S., Whiteoak J. B. Population anti-inversion in the 2(0)—3(-l) E transition of СНЗОН // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 1993. - Vol. 260. -P. 529-536.

43. Sobolev A. M., Cragg D. M., Godfrey P. D. Pumping of Class II methanol masers. II. The 5i-60A+ transition // Astron. Astrophys. — 1997. — Vol. 324. P. 211220.

44. Ball J. A., Gottlieb C. A., Lilley A. E., et al. Detection of Methyl Alcohol in Sagittarius 11 Astrophys. J. — 1970. — Vol. 162. — P. 203-210.

45. Barret A. H., Schwartz P. R., Waters J. W. Detection of Methyl Alcohol in Orion at a Wavelength of ~ 1 Centimeter // Astrophys. J. — 1971. — Vol. 168. — P. 101—106.

46. Batrla W., Matthews H. E., Menten К. M. et al. Detection of strong methanol masers towards galactic H II regions // Nature. — 1987. — Vol. 326. — P. 49—51.

47. Menten К. M. The discovery of a new, very strong, and widespread interstellar methanol maser line 11 Astrophys. J. Part 2. Lett. — 1991. — Vol. 380. — P. 75— 78.

48. Sobolev A. M., Deguchi S. Pumping of Class II methanol masers. I: The 20 —3!jE transition// Astron. Astrophys. — 1994. — Vol. 291. — P. 569—576.

49. Соболев A. M., Стрелъницкий В. С. Моделирование мазеров СН3ОН методом Монте-Карло // Письма в Астроном, журн. — 1983. — Т 9. — С. 26—30.

50. Cragg D. М., Johns К. P., Godfrey P. D., Brown R. D. Pumping the interstellar methanol masers // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. — 1992. — Vol. 259. — № 1. — P. 203—208.

51. Norris R. P., Whiteoak J. В., Caswell J. L., et al. Synthesis images of 6.7 GHz methanol masers // Astrophys. J. — 1993. — Vol. 412. — P. 222—232.

52. Minier V., Conway J. E., Booth R. S. VLBI observations of 6.7 and 12.2 GHz methanol masers toward high mass star-forming regions. II. Tracing massive protostars // Astron. Astrophys. — 2001. — Vol. 369. — P. 278—290.

53. Slysh V. I., Bachiller R., Berulis 1.1, et al. Detection of thermal methanol emission from 33 hot and cold clouds at 48 GHz // Astron. Rep. — 1994. — Vol. 38. — Iss. 1. P. 29-41.

54. Schilke P., Benford D. J., Hunter T. R. et al. A line survey of Orion-KL from 607 to 725 GHZ // Astrophys. J. Suppl. Ser. 2001. — Vol. 132. - Iss. 2. - P. 281— 364.

55. Churchwell E., Walmsley С. M., Wood D. O. S. Hot, dense, molecular gas associated with ultracompact H II regions // Astron. Astrophys. — 1992. — Vol. 253. Ж 2. — P. 541-556.

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

57. Olmi L., Cesaroni R. High-excitation CS and C34S towards ultracompact H II regions // Astron. Astrophys. 1999. — Vol. 352. — P. 266—276.

58. Bachiller R. Bipolar molecular outflows from young stars and protostars // Ann. Rev. Astron. Astrophys. — 1996. — Vol. 34. — P. 111—154.

59. Shepherd D. S., Churchwel E. Bipolar molecular outflows in massive star formation regions // Astrophys. J. 1996. — Vol. 472. — P. 225—239.

60. Zhang Q., Hunter T. R., Brand J., et al. Search for CO outflows toward a sample of 69 high-mass protostellar candidates: frequency of occurrence // Astrophys. J. — 2001. Vol. 552. - Iss. 2. — P. 167—170.

61. Beuther H., Schilke P., Sridharn Т. K., et al. Massive molecular outflows // Astron. Astrophys. — 2002. — Vol. 383. — P. 892—904.

62. Beuther H., Schilke P., Gueth F. Massive molecular outflows at high spatial resolution // Astrophys. J. 2004. - Vol. 608. — Iss. 1. - P. 330-340.

63. Arce H. G., Shepherd D., Gueth F. , et al. Molecular outflows in low- and high-mass star-forming regions // Protostars and Planets V, /Eds.: B. Reipurth, D. Jewitt, and K. Keil. — Tucson: The University of Arizona Press, 2007. — P. 245-2601.

64. Соболев A. M. Молекулы в истечениях из массивных молодых звездных объектов // Звездообразование в Галактике и за ее пределами: Сб. тр. конф. /Под ред. Д. 3. Вибе и М. С. Кирсановой. — М.: Янус-К, 2006. С. 126— 140.

65. Yonekura Y., Asayama S., Kimura К., et al. High-Mass Cloud Cores in the i] Carinae Giant Molecular Cloud // Astrophys. J. — 2005. — Vol. 634. P. 476— 494.

66. Gibb A. G., Wyrowski F., Mundy L. G. High-velocity gas toward hot molecular cores: evidence for collimated outflows from embedded sources // Astrophys. J. — 2004. Vol. 616. - Iss. 1. — P. 301-318.

67. Watson C., Churchwell E., Zweibel E. G., et al. The bipolar outflow toward G5.89-0.39 // Astrophys. J. 2007. - Vol. 657. - P. 318-326.

68. Wilson R. W., Penzias A. A., Jefferts К. В., et al. Discovery of interstellar silicon monoxide // Astrophys. J. — 1971. — Vol. 167. — P. 97—100.

69. Schilke P., Walmsley С. M., Pineau des Forets G., Flower D. R. SiO production in interstellar shocks // Astron. Astrophys. — 1997. — Vol. 321. — P. 293—304.

70. Caselli P., Hartquist T. W., Havnes O. Grain-grain collisions and sputtering in oblique C-type shocks //Astron. Astrophys. — 1997. Vol. 322. — P. 296-301.

71. Harju J., Lehtinen K., Booth R. S., et al. A survey of SiO emission towards interstellar masers // Astron. Astrophys. Suppl. Ser. — 1998. — Vol. 132. — P. 211-231.

72. Beuther H., Schilke P., Gueth ¥., et al IRAS 05358+3543: Multiple outflows at the earliest stages of massive star formation // Astron. Astrophys. — 2002. — Vol. 387. P.931—943.

73. Gibb A. G., Hoare M. G., Little L. Т., Wright M. С. H. A detailed study of G35.2-0.7N: collimated outflows in a cluster of high-mass young stellar objects // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. —2003. — Vol. 339. — Iss. 4. — P. 1011— 1024. (MNRAS Homepage)

74. Beuther H., Zhang Q., Sridharan Т. K. et al. The high-mass star-forming region IRAS 18182-1433 // Astron. Astrophys. 2006. - Vol. 454. - Iss. 1. - P. 221231.

75. Snyder L. E., Buhil D. Interstellar isocyanic acid // Astrophys. J. — 1972. — Vol. 177. — P. 619-623.

76. Churchwell E., Wood D., Myers P. C, et al. The excitation, abundance, and distribution of HNCO in Sagittarius B2 // Astrophys. J. — 1986. — Vol. 305. P. 405-416.

77. Wilson T. L., Snyder L. E., Comoretto G., et al. A new molecular core in Sagittarius B2 // Astron. Astrophys. — 1996. — Vol. 314. — P. 909-916.

78. Dahmen G., Hiittemeister S., Wilson T. L., et al. Molecular gas in the Galactic center region. I. Data from a large scale ClsO(J = l->0) survey // Astron. Astrophys. Suppl. — 1997. — Vol. 126. — P. 197—236.

79. Turner В. E., Thaddeus P. On the relationship of interstellar N2H+, HCO+, HCN, and CN // Astrophys. J. 1977. - Vol. 211. - Pt 1. - P. 755-771.

80. IVhiteoak J. В., Gardner F. F. Observations of the J = 1 0 transition of HCN in southern molecular clouds // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. — 1978. — Vol. 185. - P. 33-37.

81. Burov A. V., Kislyakov A. G., Krasil'nikov A. A., et al. К J = 1 — 0 HCN Line Survey of Molecular Clouds Associated with Sharpless HII Regions — Observational Results // Sov. Astron. Lett. — 1988. Vol. 14. — Ж 3. - P. 209213.

82. Pirogov L. J = 1 — 0 HCN toward bright far-infrared sources in the outer Galaxy // Asrton. Astrophys. — 1999. — Vol. 348. — P. 600—613.

83. Monteiro T. Collisional excitation of HCN Hyperfine transitions // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. - 1984. - Vol. 211. - P. 257-266.

84. Purcell C. R., Balasubramanyam R., Burton M. G., et al. A CH3CN and HCO+ + survey towards southern methanol masers associated with star formation // Month. Not. Roy. Astron. Soc. 2006. — Vol. 367. — Iss. 2. — P. 553-576.

85. Snyder L. E., Hollis J. M., Lovas F. J., Ulich B. L. Detection, identification, and observations of interstellar HC130+ // Astrophys. J. — 1976. — Vol. 209. — Pt. 1. — P. 67—74.

86. Fuller G. A., Williams S. J., Sridharan Т. K. The circumstellar environment of high mass protostellar objects. III. Evidence of infall? // Astron. Astrophys. — 2005. Vol. 442. - Iss. 3. - P. 949-959.

87. Klaassen P. D., Wilson C. D. Outflow and infall in a sample of massive star-forming regions // Astrophys. J. — 2007. — Vol. 663. Iss. 2. — P. 1092-1102.

88. Rawlings J. M. C., Redman M. P., Ket.o E., Williams D. .4. HCO+ emission excess in bipolar outflows // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. — 2004. — Vol. 351. — Iss. 3. P. 1054—1062.

89. Penzias A. A., Solomon P. M., Wilson R. W., Jefferts К. B. Interstellar carbon monosulflde // Astrophys. J. 1971. - Vol. 168. — P. 53-58.

90. Plume R., Jaffe D. Т., Evans N. J. II A survey of CS J = 7-6 in regions of massive star formation // Astrophys. J. Suppl. — 1992. — Vol. 78. — P. SOS-SIS.

91. Plume R., Jaffe D. Т., Evans N. J. II, et al. Dense Gas and Star Formation: Characteristics of Cloud Cores Associated with Water Masers // Astrophys. J. — 1997. Vol. 476. - P. 730-749.

92. Bronfman L., Nyman L.-A, May J. A. A CS(2—1) survey of IRAS point sources with color characteristics of ultra-compact HII regions // Astron. Astrophys. Suppl. 1996. — Vol. 115. - R 81-95.

93. Pirogov L., Zinchenko I., Caselli P., Johansson L. E. B. Chemical differentiation in regions of high-mass star formation. CS, dust, and N2H+ in southern sources // Astron. Astrophys. — 2007. — Vol. 461. Iss. 2. — P. 523—535.

94. Juvela M. Clumpy cloud model for CS and C34S spectra observed towards southern massive star formation cores // Astron. Astrophys. — 1998. — Vol. 329. P. 659-682.

95. Snyder L. E., Hollis J. M. Ulich B. L., et al. Radio detection of interstellar sulfur dioxide 11 Astrophys. J. 1975. - Vol. 198. — P. 81—84.

96. Schilke P., Groesbeck T. D., Blake G. A., et al. A line survey of Orion KL from 325 to 360 GHz // Astrophys. J. Supp. 1997. - Vol. 108. - P. 301-337.

97. Larson R. B. The physics of star formation // Rep. Prog. Phys. — 2003. — Vol. 66. P. 1651-1697.

98. Зинченко И. И. Образование массивных звезд // Звездообразование в Галактике п за ее пределами: Сб. тр. конф. /Под ред. Д. 3. Вибе и М. С. Кирсановой. — М.: Янус-К, 2006. — С. 51—63.

99. Garay G. Massive and dense cores: the maternities of massive stars // Massive star birth: A crossroads of Astrophysics: Proc. of the international Astronomical Union Symp. 227, Italy, May 16-20, 2005, /Eds.: R. Cesaroni, M. Felli,

100. E. Churchwell and Al. Walmsley. — Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2005. — P. 86-91.

101. Hoare M. G., Kurtz S. E., Lizano S., et al. Ultracompact НИ regions and the early lives of massive stars // Protostars and Planets V, /Eds.: B. Reipurth, D. Jewitt, and K. Keil. — Tucson: The University of Arizona Press, 2007. -P. 181—196.

102. Keto E. The formation of massive stars: accretion, disks, and the development of hypercompact H II regions // Astrophys. J. — 2007. — Vol. 666. — Iss. 2. — P. 976-981.

103. The Swedish-ESO Submillinietre Telescope SEST Электронный ресурс] // http://www.ls.eso.org/lasilla/Telescopes/SEST

104. Whiteoak J. ВGardner F. F. Observations of the 5-GHz H2CO absorption in directions towards the Galactic Centre region // Monthly Notic. Roy. Astron. Soc. 1979. - Vol. 188. - P. 445-462.

105. Gardner F. F., Whiteoak J. В., Forster J. R., et al. Ammonia in the hot galactic centre cloud G 1.6-0.025 11 Proc. Astron. Soc. Austral. — 1985. — Vol. 6. — P. 176-180.

106. Berulis I. I., Kalenski S. V., Sobolev A. M., Strelnitski V. S. Observations of the methanol 4i—30E line in molecular clouds // Astron. Astrophys. Transact. — 1992. Vol. 1. - P. 231—245.

107. Haschick A. D., Baan W. A. 4i—30E methonal emission in Gl.6-0.025 // Astrophys. J. — 1993. — Vol. 410. — № 2. — P. 663-667.

108. Gardner F. F., Boes F. A highly excited ammonia cloud at least 300 PC from the Galactic Centre 11 Proc. Astron. Soc. Austral. — 1987. — Vol. 7. — P. 185—188.

109. Bally J., Stark A. A., Wilson R. W., Hencel G. Galactic center molecular clouds. I — Spatial and spatial-velocity maps // Astrophys. J. Suppl. Ser. — 1987. — Vol. 65. P. 13-82.

110. Tsuboi M., Handa Т., Ukita N. Dense molecular clouds in the Galactic center region. I. Observations and data // Astrophys. J. Suppl. Ser. — 1999. — Vol. 120. — Iss. 1. P. 1—39.

111. Lee C. W. Dense molecular clouds in the Galactic center region. I. HCN (J = 1-0) Data // Astrophys. J. Suppl. Ser. — 1996. — Vol. 105. P. 129-143.

112. Whiteoak J. В., Peng R.-S. Observations of 12.2 GHz methanol absorption towards the molecular cloud Gl.6-0.025 // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. — 1989. — Vol. 239. — P. 677—688.

113. Рак S., Jaffe D. Т., Keller L. D. H2 Emission from the Inner 400 Parsecs of the Galaxy // Astrophys. J. 1996. - Vol. 457. - P. 43-46.

114. Соболев A. M. Физический и эволюционный статус гигантского молекулярного облака G1.6-0.025 основанный на наблюдениях линии метанола 4i — 30 Е // Астрон. журн. — 1992. - Т. 69. — Вып. 6. — С. 1148.

115. Slysh V. I., Kalenski S. V., Val'tts I. E. Detection of a series of methanol maser lines at 1.9 millimeter wavelength // Astrophys. J. — 1995. — Vol. 442. — № 2. — Pt 2. P. 668-673.

116. Caswell J. L., Jiyune Yi., Booth R. S., Cragg D. M. Methanol masers at 107.0 and 156.6 GHz // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. — 2000. — Vol. 313. Iss. 3. -P. 599-616.

117. Carral P., Welch W. J. The molecular core in G34.3 + 0.2 — Millimeter interferometric observations of HCO(+), H(C-13)N, H(C-15)N, and SO // Astrophys. J. 1992. — Vol. 385. — Pt 1. — P. 244—254.

118. Kuchar T. A., Bania Т. M. Kinematic distances of Galactic H II regions from H I absorption studies // Astrophys. J. — 1994. — Vol. 436. — №. 1. — Pt 1. — P. 117-124.

119. Caswell J. L., Vaile R. A., Ellingsen S. P., et al. Galactic methanol masers at 6.6 GHz 11 Mon. Not. Roy. Astron. Soc. — 1995. — Vol. 272. — Iss. 1. — P. 96-138.

120. Caswell J. L., Vaile R. A., Ellingsen S. P., et al. Galactic methanol masers at 12 GHz // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. — 1995. — Vol. 274. — Iss. 4. — P. 1126-1152.

121. Hunter T. R., Neugebauer G., Benford D. J., et al. G34.24+0.13MM: a deeply embedded proto-B-star // Astrophys. J. Lett. 1998. Vol. 493. P. 97-100.

122. Walsh A. J., Hylard A. R., Robinson G., Burton M. G. Studies of ultra uompact HII regions — I. Methanol maser survey of IRAS-selected sources // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. — 1997. — Vol. 291. — Iss. 2. — P. 261—278.

123. Walsh A. J., Burton M. G., Hylard A. R., Robinson G. Studies of ultra compact HII regions — III. Near-infrared survey of selected region // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. — 1999. — Vol. 309. — Iss. 4. — P. 905—922.

124. De Buizer J. M. Testing the circumstellar disc hypothesis: a search for H2 outflow signatures from massive young stellar objects with linearly distributed methanol masers // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. — 2003. — Vol. 341. — Iss. 1. — P. 277— 298.

125. Walsh A. J., Bertoldi F., Burton M. G., Nikola T. Mid-infrared observations of methanol maser sites and ultracompact H II regions: signposts of high-mass star formation // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. — 2001. — Vol. 326. — Iss. 1. — P. 36-56.

126. Phillips C. J., Norris R. P., Ellingsen S. P., McCulloch P. M. Methanol masers and their environment at high resolution // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. — 1998. Vol. 300. — Iss. 4. — P. 1131-1157.

127. Hill Т., Burton M. G., Minier V., et al. Millimetre continuum observations of southern massive star formation regions — I. SIMBA observations of cold cores // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 2005. - Vol. 363. — Iss. 2. P. 405-451.

128. Walsh A. J., Burton M. G. Mopra observations of G305.2+0.2: massive star formation at different evolutionary stages? // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. — 2005. Vol. 365. — Iss. .1. — P. 321—326.

129. Caswell J. L., Haynes R. F, Survey of OH masers at 1665 MHz II. — Galactic longitude 340° to the galactic centre // Austral. J. Phys. — 1983. — Vol. 36. — № 3B. P 361-399.

130. Forster J. R., Caswell J. L. The spatial relationship of OH and H20 masers // Astron. Astrophys. 1989. - Vol. 213. - № 3B. — P 339-350.

131. Caswell J. L. Coincidence of maser emission from OH at 6.035 GHz and methanol at 6.668 GHz // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. — 1997. Vol. 289. - Iss. 1. — P. 203-278.

132. Walsh A. J., Burton M. G., Hylard A. R., Robinson G. Studies of ultra compact HII regions — II. High-resolution radio continuum and methanol maser survey // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 1998. - Vol. 301. - Iss. 3. - P. 640-698.

133. Ellingsen S. P., Shabala S. S., Kurtz S. E. Extended emission associated with young HII regions // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. — 2005. — Vol. 357. — Iss. 3. — P. 1003-1012.

134. Slysh V. I., Kalenskii S. V., Val'tts I. E. Detection of a series of methanol maser lines at 1.9 millimeter wavelength // Astrophys. J. — 1995. — Vol. 442. — №. 2. — Pt 1. P. 668-673.

135. Val'tts I. E. The unusual methanol maser 345.01+1.79 // Astron. Lett. — 1998. — Vol. 24. - Iss. 6. - P. 788-794.

136. Ellingsen S. P., Cragg D. M., Lovell J. E. J., et al. Discovery of new 19.9-GIIz methanol masers in star-forming regions // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 2004. -Vol. 354. - Iss. 2. — P. 401-413.

137. Slysh V I., Kalenskii S. V., Val'tts I. E. Methanol radio emission at millimeter wavelengths: new masers at 1.3 and 2.8 millimeters // Astron. Rep. 2002. — Vol. 46. Iss. 1. — P 49-56.

138. Durtra С. M., Bica E. New star clusters projected close to the Galactic Centre // Astron. Astrophys. — 2000. — Vol. 359. — P. 9—12.

139. Richardson K. J., White G. J., Gee G., et al. Submillimetre line and continuum observations of the S255 molecular cloud // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. — 1985. Vol. 216. - P. 713-733.

140. Mezger P. G., Chini R., Kreysa E., et al. Dust emission at submillimeter wavelengths from cloud cores and protostellar condensations in NGC 2024 and S 255 IR // Astron. Astrophys. 1988. Vol. 191. - №. 1. - P. 44-56.

141. 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. Supp. Ser. — 1997. — Vol. 124. P. 385-395.

142. Minier V., Burton M. G., Hill Т., et al. Star-forming protoclusters associated with methanol masers // Astron. Astrophys. — 2005. — Vol. 429. — P. 945—960.

143. Evans N. J. II, Blair G. N., Beckwith S. The energetics of molecular clouds. I. Methods of analysis and application to the S 255 molecular cloud // Astrophys. J. 1977. - Vol. 217. - P. 449-463.

144. Turner В. E. Anomalous OH emission from new types of Galactic objects // Astrophys. Lett. 1971. - Vol. 8. - P.73.

145. Lo K. Y., Burke B. F. H20 sources in Sharpless H II regions // Astron. Astrophys. — 1973. Vol. 26. - P. 487-488.

146. Beichman C. A., Becklin E. E., Wynn-Williams C. G. New multiple systems in molecular clouds // Astrophys. J. Lett. — 1979. — Vol. 232. — Pt 2. — P. 47— 51.

147. Howard E. M., Pipher J. L., Forrest W. J. S255-2: the formation of a stellar cluster // Astrophys. J. — 1997. — Vol. 481. — P. 327—342.

148. Itoh Y., Tamura M., Suto H., Hayashi S. S., et al. Near-Infrared observations of S 255-2: the heart of a massive YSO cluster // Publ. Astron. Soc. Japan. — 2001. Vol. 53. - P. 495-500.

149. Snell R. L., Bally J. Compact radio sources associated with molecular outflows // Astrophys. J. 1986. - Vol. — 303. — Pt 1. — P. 683-701.

150. Miralles M. P., Salas L., Cruz-Gonzalez I., Kurtz S. Discovery of jets and HH-like objects near the S255 IR complex // Astrophys. J. — 1997. — Vol. 488. — P. 749-759.

151. Bally J., Lada C. J. The high-velocity molecular flows near young stellar objects 11 Astrophys. J. — 1983. — Vol. 265. — Pt 1. — P. 824-847.

152. Israel F. P. Aperture synthesis observations of galactic H II regions. Ill — Small H II regions in the anticenter region // Astron. Astrophys. — 1976. — Vol. 52. — №. 2. P. 175—190.

153. Kurtz S., Churchwell E., Wood D. 0. S. Ultracompact H II regions. 2: New high-resolution radio images // Astrophys. J. Supp. Ser. — 1994. — Vol. 91. — №. 2. — P. 659-712

154. Cyganowski C. J., Brogan C. L., Hunter T. R. Evidence for a massive protocluster in S255N // Astron. J. — 2007. — Vol. 134. — Iss. 1. — P. 346-358.

155. Porras A., Cruz-Gonzalez I., Salas L. Young stellar clusters and H20 nebulosities in S233IR // Astron. Astrophys. — 2000. — Vol. 361. — P. 660-670.

156. Israel F. P., Felli M. Aperture synthesis observations of galactic H II regions. VIII — S106 and S235: Regions of star formation // Astron. Astrophys. — 1978. — Vol. 63. №. 3. - P. 325-334.

157. Lo K. Y., Burke B. F. Haschiek A. D. H20 sources in regions of star formation j I Astrophys. J. 1975. - Vol. 202. - Pt 1. — P. 81-91.

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

159. Sutton E. C., Sobolev A. M., Ellingsen S. P., ct al New class II methanol masers in W3(OH) // Astrophys. J. 2001. - Vol. 554. — Iss. 1. — P. 173-189.

160. Turner J. L., Welch W. J. Discovery of a young stellar object near the water masers in W3(OH) // Astrophys. J. Lett. 1984. — Vol. 287. — Pt 2. - P. 81—84.

161. Hachisuka K., Brunthaler A., Menten К. M., et al. Water maser motions in W3(OH) and a determination of its distance // Astrophys. J. — 2006. — Vol. 645. Iss. 1. - P. 337—344.

162. Keto E. R., Welch W. J., Reid M. J., et al. Line broadening in the W3(OH) champagne flow // Astrophys. J. — 1995. — Vol. 444. — №. 2. — P. 765—769.

163. Wilner D. J., Reid M. J., Menten К. M. The synchrotron jet from the H20 maser source in W3(OH) // Astrophys. J. 1999. - Vol. 513. - Iss. 2. - P. 775-779.

164. Sobolev A. M., Sutton E. C., Cragg D. M., et al. Masers and outflows in the W3(0H)/W3(H20) region // Astron. Astrophys. Transact. 2001. -Vol. 20. - Iss. 2. — P. 229-232

165. Wilson T. L., Gaume R. A., Johnston K. J. Ammonia in the W3(OH) region // Astrophys. J. 1993. - Vol. 402. - P. 230-237.

166. Nillson A., Bergman P., Hjalmarson A SO and CS observations of molecular clouds. I. The observational data // Astron. Astrophys. Supp. — 2000. — Vol. 144. P. 441-450.

167. Соболев В. В. Перенос лучистой энергии в атмосферах звезд и планет. — М.гГИТТЛ, 1956. 392с.

168. Castor J. I. Spectral line formation in Wolf-Rayet envelopes // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 1970. — Vol. 149. - P. 111-127.

169. Koppen J., Kegel W. H. Population inversion and suprathermal excitation in carbon monoxide // Astron. Astrophys. Supp. Ser. — 1980. — Vol. 42. — P. 59-67.

170. Островский А. В., Соболев A. M. Моделирование мазеров в изолированных газо-пылевых сгустках // Всероссийская Астрономическая Конференция: Тез. заявл. док. СПб.: НИИХ СПбГУ, 2001. - С. 138.

171. Cesaroni R., Walmsley С. M. OH maser models revisited // Astron. Astrophys. — 1991. Vol. 241. — Ж 2. — P. 537-550.

172. Lampton M., Margon В., Bowyer S. Parameter estimation in X-ray astronomy // Astrophys. J. 1976. — Vol. 208. - Pt. 1. — P. 177—190.

173. Helmich F. P., Jansen D. J., de Graauw Th., et al. Physical and chemical variations within the W3 star-forming region. 1: S02, CH3OH, and Н2СО // Astron. Astrophys. 1994. — Vol. 283. — Ж 2. — P. 626-634.

174. Helmich F. P., van Dishoeck E. F. Physical and chemical variations within the £W3 star-forming region. II. The 345 GHz spectral line survey // Astron. Astrophys. Supp. Seri. 1997. — Vol. 124. — P. 205-253.

175. Wyrowski F., Schilke P., Walmsley С. M., Menten К. M. Hot gas and dust in a protostellar cluster near W3(OH) // Astrophys. J. — 1999. — Vol. 514. — Iss. 1. — P. 43-46.

176. Chen H-R., Welch W. J., Wilner D. J., Sutton E. C. A high-mass protobinary system in the hot core W3(H20) // Astrophys. J. 2006. - Vol. 639. — Iss. 2. — P. 975-990.

177. Pirogov L., Lapinov A., Zinchenko Iet al. J = 1—0 HON towards bright far-infrared sources: Observational data and results of modelling // Astron. Astrophys. Transact. 1996. — Vol. 11. — P. 287—301.

178. Zinchenko I., Krasil'Nikov A. A., Kukina E. P., et al. HCO(+) J = 1—0 observations of molecular clouds associated with Sharpless regions // Astronom. Zhurn. 1990. — Vol. 67. - P. 908-923.

179. Longmore S. N., Burton M. G., Minier V., Walsh A. J. Mid-infrared source multiplicity within hot molecular cores traced by methanol masers // Month. Not. Roy. Astron. Soc. 2006. — Vol. 369. — Iss. 3. — P. 1196-1200.

180. McCutcheon W. H., Sandell G., Matthews H. E., et al. Star formation in NGC 6334 I and I(N) // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 2000. - Vol. 316. -Iss. 1. - P. 152-164.

181. Menten К. M., Walmsley С. M., Henkel C., Wilson T. L. The centimeter transitions of E-type methanol // Astron. Astrophys. — 1986. — Vol. 157. — № 2. — P. 318—328.