由星际激波触发的分子云形成过程中的化学演化:对激波参数的依赖及与分子吸收线的比较
星系天体物理
2024-11-20 v1
摘要
我们研究了星际激波后方压缩层中的化学过程,该处是分子云形成的起点。我们对具有不同激波参数的原子气体汇聚流进行了三维磁流体动力学模拟,这些参数包括星际磁场与激波之间的倾角、激波前密度和激波速度。然后,我们推导出一维平均流模型,并以此作为后处理过程,计算了详细的气-粒化学反应网络,其中包含了各种化学参数,即宇宙射线电离率、多环芳烃(PAHs)的丰度以及气相中的金属丰度。虽然碳链在分子云的伪时间相关模型中当原子碳占主导地位时达到其峰值丰度,但在我们的模型中这种行为并不显著,因为当原子碳丰度较高时,压缩层的视觉消光较低( mag)。在 mag 时,由于水冰的形成导致气相 C/O 比增加,碳链、CN 和 HCN 随之增加。激波参数影响压缩层的物理结构和演化时间尺度,从而影响分子演化。在具有更高激波后密度和更慢气体积累的模型中,碳链更为丰富。我们计算了压缩层中的分子柱密度,并将它们与弥漫云和半透明云的观测结果进行了比较,结果显示在水冰、碳链和 HCO 方面具有合理的一致性。观测到的柱密度变化可能是由于激波参数和化学参数的差异所致。CN 的柱密度被高估,我们讨论了可能的原因。
引用
@article{arxiv.2411.12394,
title = {Chemical Evolution during Molecular Cloud Formation Triggered by an Interstellar Shock Wave: Dependence on Shock Parameters and Comparison with Molecular Absorption Lines},
author = {Yuto Komichi and Yuri Aikawa and Kazunari Iwasaki and Kenji Furuya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.12394},
year = {2024}
}
备注
Accepted in MNRAS. 20 pages, 14 figures