宇宙线主导区域(CRDRs)的化学
宇宙学与河外天体物理
2015-05-27 v1
摘要
分子谱线观测可作为诊断星暴星系和活动星系核中能量为数十至数百MeV的宇宙线质子数密度增强程度的工具。本文展示了使用UCL_PDR代码计算得到的分子丰度分数随宇宙线电离率ζ变化的结果。目的并非对任何特定外部星系进行建模，而是识别分子丰度对ζ依赖关系的特征，部分目的是为宇宙线主导区域(CRDRs)制定合适的观测计划，从而推动详细的建模工作。对于氢核数密度为10^4 cm^{-3}且视觉消光较高的情况，当ζ增至10^{-14} s^{-1}时，某些物种的丰度分数增加；但对于更高的ζ值，所有分子物种的丰度分数均显著低于其峰值。我们特别指出，当ζ高达10^{-12} s^{-1}时，OH、H2O、H3+、H3O+和OH+可获得较大的丰度分数(≥10^{-8})。当ζ > 10^{-13} s^{-1}时，HCO+是CRDRs的不良示踪物。含硫物种可能是ζ ~ 10^{-16} s^{-1}的CRDRs气体的有用示踪物。当ζ ≤ 10^{-16} s^{-1}时，氨具有较大的丰度分数；随着ζ增加，即使高达~10^{-14} s^{-1}，氮也会以显著水平出现在含CN的物种中。本文还讨论了我们的模型预测，并将其与银河系内和河外源的最新探测结果进行比较。我们表明，它们在一级近似上与观测约束吻合良好。
引用
@article{arxiv.1102.2996,
title = {Chemistry in Cosmic-Ray Dominated Regions (CRDRs)},
author = {E. Bayet and D. A. William and T. W. Hartquist and S. Viti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1102.2996},
year = {2015}
}
备注
11 pages, 4 figures, 2 tables, Accepted to MNRAS publication