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估计致密核中宇宙线电离率的新代理量

星系天体物理 2020-03-25 v1

摘要

宇宙线是一种全局的电离源,而电离分数代表了星际介质中的一个基本参数。离子与磁场耦合,影响星形成区以及行星大气的化学和动力学。然而,宇宙线电离率代表了天体化学模型的瓶颈之一,其确定是天体物理学中最令人困惑的问题之一。虽然对于弥漫云已通过 H3+_3^+ 观测给出了合理的值,但对于致密云,由于缺少转动跃迁,这是不可能的,且估计强烈偏向于所采用的模型。我们在此提出一个从第一性原理获得的解析表达式,用于从观测量估计宇宙线电离率。理论预测通过高分辨率三维数值模拟得到验证,并应用于著名的核 L1544;我们得到估计 ζ223×1017\zeta_2 \sim 2-3 \times 10^{-17} s1^{-1}。我们的结果和所提供的解析公式代表了首个与模型无关、稳健的工具,用于探测星形成区最致密部分(空间尺度 R0.05R \leq 0.05 pc)的宇宙线电离率。我们给出了误差分析以赋予我们的研究统计意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.05416,
  title  = {A new proxy to estimate the cosmic-ray ionisation rate in dense cores},
  author = {Stefano Bovino and Simon Ferrada-Chamorro and Alessandro Lupi and Dominik R. G. Schleicher and Paola Caselli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.05416},
  year   = {2020}
}

备注

Accepted on MNRAS Letters