利用 SOFIA 上的 GREAT 仪器发现星际巯基自由基 (SH)

我们报告了首次探测到星际巯基自由基，观测视线指向亚毫米连续谱源 W49N。我们使用 SOFIA 上的 GREAT 仪器，在 L1 接收器的上边带观测了$1383\,\mathrm{GHz}$的Doublet $\Pi_{3/2}$ $J = 5/2 - 3/2$ $\Lambda$双重线。所得光谱揭示了在与 W49N 局部相关的物质中，以及位于视线上但与 W49N 无关的前景气体中均存在 SH 吸收。对于相对于本地静止标准速度在$37 - 44\,\mathrm{km/s}$范围内的前景物质，我们推断其总 SH 柱密度约为$2.6 \times 10^{12}\,\mathrm{cm}^{-2}$，对应于相对于$\mathrm{H}_2$的丰度约为$7 \times 10^{-9}$，并得出$\mathrm{SH}/\mathrm{H}_2\mathrm{S}$丰度比约为 0.13。观测到的$\mathrm{SH}/\mathrm{H}_2\mathrm{S}$丰度比远小于湍流耗散区和激波中产生 SH 和$\mathrm{H}_2\mathrm{S}$的标准模型预测值，这表明吸热的中性 - 中性反应$\mathrm{SH} + \mathrm{H}_2 \rightarrow \mathrm{H}_2\mathrm{S} + \mathrm{H}$必须增强，同时也需增强被认为在弥散分子云中产生$\mathrm{CH}^+$和$\mathrm{SH}^+$的离子 - 中性反应。