星际丙烯酰胺负离子 HC$_3$N$^+$ 的发现

我们报告了在空间中首次识别HC$_3$N$^+，即 cyanopolyyne 离子家族中最简单的成员。三种具有半整数量子数的旋转跃迁（从J=7/2到11/2）已通过 Yebes 40m 射电望远镜观测并归因于HC$_3$N$^+，其倒置的 $^2\Pi$ 基电子态。三种旋转跃迁因H和N 核的磁偶极和核偶极耦合效应而表现出多个超fine 成分。我们基于天文和理论光谱参数之间的良好一致性，对该旋转光谱特征模式作出了确定性归属。我们推导出列密度为 (6.0$\pm$0.6)$\times$10$^{10}$ cm$^{-2}$，旋转温度为4.5$\pm$1 K。HC$_3$N 与 HC$_3$N$^+ 的丰度比为3200$\pm$320。如同其他较大的 cyanopolyyne 离子（HC$_5$N$^+ 和 HC$_7$N$^+）一样，HC$_3$N$^+ 主要通过H$_2$ 和 C$_3$N$^+$ 的反应以及H$^+$ 与 HC$_3$N 的反应形成。以类似方式，HC$_3$N$^+ 主要通过与H$_2$ 的反应和电子的解离复合受到破坏。