Spitzer-Mid-Infrared-Spektroskopie von Eis in Richtung erloschener Hintergrundsterne

Eine leistungsstarke Methode, um das Feststoffinventar dichter molekularer Wolken direkt zu beobachten, ist die Infrarotspektroskopie von Hintergrundsternen. Wir präsentieren die Spitzer IRS-Spektren von 5-20 μm von Eis in Richtung Sterne hinter den Serpens- und Taurus-molekularen Wolken, die visuelle Extinktionen von 10-34 mag untersuchen. Diese Daten liefern das erste vollständige Inventar von Feststoffmaterial in dichten Wolken, bevor die Sternbildung beginnt. Die Spektren zeigen ausgeprägte Bänder bei 6.0 und 6.85 μm. Im Gegensatz zu einigen jungen stellaren Objekten (YSOs) wird der Großteil (~75%) des 6.0 μm-Bandes durch den Biegemodus von reinem H2O-Eis erklärt. In realistischen Mischungen steigt diese Zahl auf 85%, da die Peakstärke des H2O-Biegemodus sehr empfindlich auf die molekulare Umgebung reagiert. Die Stärke des 6.85 μm-Bandes ist vergleichbar mit dem, was in Richtung YSOs beobachtet wird. Daher hängt die Produktion des Trägers dieses Bands nicht von der energetischen Zufügung einer nahegelegenen Quelle ab. Die Spektren zeigen große Mengen an CO und CO2 (20%-40% im Vergleich zu H2O-Eis). Im Vergleich zu YSOs fehlt dem Bandprofil des 15 μm CO2-Biegemodus die Signatur der Kristallisation, was die kalte, unberührte Natur dieser Sichtlinien bestätigt. Nachdem die dominierenden Spezies entfernt wurden, gibt es Reste, die auf das Vorhandensein von Minderheiten wie HCOOH und möglicherweise NH3 hinweisen. Offensichtlich sollten Modelle zur Sternbildung mit Staubmodellen beginnen, die bereits mit einer relativ komplexen Mischung von Eis beschichtet sind.