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二甲醚与甲酸甲酯在与 He$^+$ 碰撞中的破坏

太阳与恒星天体物理 2019-05-15 v1 地球与行星天体物理

摘要

为了在不同环境中正确模拟星际复杂有机分子(iCOMs)的丰度,应当适当考虑其形成与破坏途径。尽管已通过尘埃颗粒和气相过程探索了 iCOMs 形成的若干情形,但理解相关破坏途径的工作要少得多,尤其是涉及与丰富原子和分子离子(如 He+^+、H3+_3^+ 和 HCO+^+)的(解离)电荷交换或质子转移反应。通过结合实验与理论方法,我们提供了 He+^+ 离子与两种重要 iCOMs——即二甲醚(DME)和甲酸甲酯(MF)——反应的速率系数和分支比(BRs)的新数值。我们还回顾了 DME 和 MF 被另外两种丰富离子 H3+_3^+ 和 HCO+^+ 破坏的途径。基于我们近期在宽碰撞能量范围内对 DME/MF + He+^+ 反应截面和 BRs 的实验室测量,我们将关于微观动力学选择性的理论认识加以扩展,以计算 10 至 298 K 温度范围内的速率系数 k(T)k(T)。我们将这些新的和修订的动力数据应用于冷气体与暖气体的一般模型,模拟已探测到 DME 和 MF 的环境。由于低碰撞能量下存在的立体动力学效应,此处提出的速率系数、BRs 和温度依赖关系,与两个最广泛使用的天体化学数据库 KIDA 和 UDfA 中报道的结果有显著不同。这些修订后的速率影响了 DME 和 MF 的预测丰度,在冷气体及类似于前恒星核的物理条件下变化可达 40%。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.07204,
  title  = {Destruction of dimethyl ether and methyl formate by collisions with He$^+$},
  author = {Daniela Ascenzi and Andrea Cernuto and Nadia Balucani and Paolo Tosi and Cecilia Ceccarelli and Luca Matteo Martini and Fernando Pirani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.07204},
  year   = {2019}
}

备注

accepted for publication in Astronomy and Astrophysics (manuscript no. AA/2018/34585), 10 pages, 3 figures