星际尘埃表面 H2 的正-仲高效转换
星系天体物理
2016-03-16 v1
摘要
背景：实验室研究已观测到正氢与仲氢（ortho- 和 para-H2）之间的快速表面转换，且已提出该机制在星际介质中正-仲比的控制中起作用。对光致解离区（PDRs）中 H2 转动谱线的观测确实发现正-仲比显著低于平衡期望值。因此，控制星际介质中正-仲比平衡的机制仍未被完全理解，而该比值会影响气体的热力学性质（状态方程、冷却函数）。目的：我们旨在基于最新实验与理论结果建立尘埃表面正-仲转换的精确模型，并通过与 PDRs 中 H2 转动谱线的观测比较来验证它。方法：我们提出了一种基于主方程方法的、具有涨落尘埃温度下的尘埃颗粒正-仲转换统计模型。该计算随后与完整的 PDR 模型耦合，并与 PDR 观测比较。结果：我们表明转动 H2 谱线的观测指示了尘埃颗粒上的高转换效率，并且若用我们的表面转换统计模型考虑尘埃温度涨落，则可解释该高效率。忽略尘埃温度涨落的更简单模型达不到观测推导出的高效率。此外，由尘埃温度涨落引起的该高效率对模型的微物理参数值相当不敏感。结论：因此，颗粒上的正-仲转换在大多数天体物理条件下是一种高效机制，可在控制正-仲比中发挥重要作用。
引用
@article{arxiv.1601.04356,
title = {Efficient ortho-para conversion of H2 on interstellar grain surfaces},
author = {Emeric Bron and Franck Le Petit and Jacques Le Bourlot},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.04356},
year = {2016}
}
备注
Accepted in Astronomy & Astrophysics