冷稠密云核中的碳同位素与异构体分馏
太阳与恒星天体物理
2015-05-27 v1
摘要
我们构建了包含碳同位素（12C和13C）的气-粒化学网络模型，并重点考虑了异构体交换反应。通过数值计算，研究了冷稠密云核中CCH和CCS的分子丰度、碳同位素比（12CX/13CX）以及异构体比（12C13CX/13C12CX）的时间演化。我们证实，分子（无论是气相还是颗粒表面）的同位素比显著依赖于该分子是由碳原子（离子）还是由CO分子形成。由碳原子形成的分子具有大于元素丰度比[12C/13C]的CX/13CX比。另一方面，由CO分子形成的分子具有小于[12C/13C]比的CX/13CX比。如果异构体交换反应13CCH + H <-> C13CH + H + 8.1 K的正向速率系数kf > 10^-11 cm3 s-1，我们能够再现TMC-1中观测到的C13CH/13CCH比。然而，C13CS/13CCS比低于TMC-1中的观测值。因此，我们假设了由H原子催化的异构体交换反应：13CCS + H <-> C13CS + H + 17.4 K。在包含该反应的模型中，我们同时再现了观测到的C13CS/13CCS、CCS/C13CS和CCS/13CCS比。
引用
@article{arxiv.1102.2282,
title = {Carbon Isotope and Isotopomer Fractionation in Cold Dense Cloud Cores},
author = {Kenji Furuya and Yuri Aikawa and Nami Sakai and Satoshi Yamamoto},
journal= {arXiv preprint arXiv:1102.2282},
year = {2015}
}
备注
38 pages, 11 figures, 4 tables, accepted for publication in Astrophysical Journal