小颗粒与 PAHs 上的化学反应速率：C^+ 复合与 H_2 形成
摘要
我们利用银河系平面视线方向上的 CI、CII、HI 和 H_2 柱密度观测数据，确定了颗粒上 H_2 的形成速率以及与多环芳烃 (PAHs) 的化学反应速率。光致离解区模型被用于寻找与观测柱密度最佳拟合的参数。我们发现，在低柱密度 (A_V < 0.25) 和低分子分数 (f_(H_2) < 10^(-4)) 的视线方向上，颗粒上 H_2 的形成速率较低 (R ~ 1 x 10^(-17) cm^(3) s^(-1))。在较高柱密度 (0.25 < A_V <2.13) 下，我们发现的速率为 R ~ 3.5x10^(-17) cm^(3) s^(-1)。低柱密度下的较低速率可能是星际激波处理颗粒的结果，这可能减少了颗粒表面积或处理了 H + H 形成位点，从而抑制了 H_2 的产生。或者，形成速率可能是正常的，而低分子分数可能是由于视线擦过较大云团所致。此类视线方向上的 H_2 自屏蔽效应相较于视线柱密度会有所减弱。我们发现反应 C^+ +PAH^- --> C + PAH^0 的最佳拟合速率为 2.4 x 10^(-7) \Phi_PAH T_2^(-0.5) cm^(3) s^(-1)，其中 T_2= T/100 K；反应 C^+ + PAH^0 --> C + PAH^+ 的最佳拟合速率为 8.8x 10^(-9)\Phi_PAH cm^(3) s^(-1)。在高柱密度气体中，我们发现 \Phi_PAH ~ 0.4。在低柱密度气体中，\Phi_PAH 的约束较差，约为 0.2 - 0.4。
引用
@article{arxiv.0803.0138,
title = {Chemical Rates on Small Grains and PAHs: C^+ Recombination and H_2 Formation},
author = {Mark G. Wolfire and A. G. G. M. Tielens and David Hollenbach and Michael J. Kaufman},
journal= {arXiv preprint arXiv:0803.0138},
year = {2009}
}
备注
40 pages, 12 figure, accepted for publication in the Astrophysical Journal, June 10, 2008, vol 680 issue