IRC+10216 (CW Leo) 是距离我们最近的富碳（C/O > 1）渐近巨星（AGB星），天文学家在其星周包层中已探测到106 种不同的分子种类（不含同位素），因此这颗AGB星是星际空间中名副其实的“分子工厂”。之前，人们已发表过使用各类射电望远镜对IRC+10216星周分子的观测结果，但未见有在3mm波段的全波段谱线巡测结果。

　　近日，中国科学院新疆天文台天体化学研究团组的博士研究生庹娟在李小虎研究员的指导下，联合国内外团队，使用德令哈13.7 米射电望远镜对IRC+10216在3 mm（84.5-115.8 GHz）波段进行了全波段的谱线巡测（图一），共证认出了75条分子谱线（96个跃迁），并确定出它们来自19种分子种类及其同位素。其中，有一条分子的发射谱线（H¹³CCCN J=13-12）是首次在IRC+10216中被探测到。通过假设它们处于局部热动平衡(local thermodynamic equilibrium)，计算了这些分子的激发温度、柱密度和相对于H2的丰度，并获得了[¹²C]/[¹³C]、[³²S]/[³⁴S]、[²⁸Si]/[²⁹Si]和[¹²C³⁴S]/[¹³C³²S]的同位素丰度比。结合大量已发表的单天线望远镜观测数据，研究发现 HC₃N、HC₅N、HC₇N 、HC₉N、C₃S、CH₃CN、SiS 以及 C₄H（v=0 和v=1）分子的较高转动跃迁，可以示踪IRC+10216星周包层中距离恒星比较近的高温气体。

　　研究人员还对比了使用不同角分辨率的射电望远镜对同一条分子谱线的观测结果。研究发现，对于较强的分子谱线（S/N ≥ 5），其在不同角分辨率望远镜观测时获得的积分强度（ T_Rdv，需考虑望远镜的观测效率及波束填充因子）以及谱线轮廓基本相同。对于光学薄的双峰结构的分子谱线，当使用更高空间分辨率的望远镜观测时，可以获得更明显的线翼和线中心的强度比。

　　该工作还总结了迄今为止在 IRC+10216 星周检测到的所有的分子的柱密度，以及最新的天体化学模型的研究结果。该研究结果填补了 IRC+10216 在 3 mm 波段内谱线巡测的空白，文章已经被《天体物理学杂志增刊》接收（Tuo et al. 2024, ApJS, 271, 45）。

论文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4365/ad2460

图一  PMO 13.7 m 射电望远镜在 3 mm 波段对 IRC +10216 进行的谱线巡测结果。