大质量恒星形成云核中HCNH$^+$的首次巡测
星系天体物理
2021-07-28 v1
摘要
银河系中包括太阳在内的大多数恒星都诞生于大质量恒星形成区。因此，研究这些区域的化学过程对于更好地理解太阳系和银河系中大多数恒星系统的化学遗产十分重要。分子离子HCNH+被认为是离子-中性天体化学反应中的关键物种，但迄今为止仅在少数恒星形成区中被探测到，因此其化学特性鲜为人知。我们使用IRAM-30m望远镜在26个大质量恒星形成云核的不同演化阶段观测了HCNH+的J=3-2转动跃迁。我们报告在26个目标中的16个中探测到了HCNH+。这是迄今为止在该分子离子中探测到的最大源样本。相对于H2的HCNH+丰度[HCNH+]在0.9 - 14 × 范围内，最高值出现在冷的贫星核中。除四个贫星核外，所有天体的丰度比[HCNH+]/[HCN]和[HCNH+]/[HCO+]均 < 0.01，在这四个贫星核中它们远高于此阈值。这些源具有样本中最低的气体温度。我们运行了两个化学模型，一个“冷”模型和一个“暖”模型，试图尽可能匹配较冷贫星核和较暖目标的Average物理性质。后一种情况中发生的反应在本工作中首次被研究。我们的预测表明，在暖模型中HCNH+主要由与HCN和HCO+的反应产生，而在冷模型中HCNH+的主要母物种是HCN+和HNC+。结果表明，HCNH+的化学在冷/早期和暖/演化云核中不同，且丰度比[HCNH+]/[HCN]和[HCNH+]/[HCO+]是区分恒星形成过程中不同演化阶段的有用天体化学工具。
引用
@article{arxiv.2105.08732,
title = {First survey of HCNH$^+$ in high-mass star-forming cloud cores},
author = {F. Fontani and L. Colzi and E. Redaelli and O. Sipilä and P. Caselli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.08732},
year = {2021}
}
备注
13 pages, 3 tables, 12 figures (+3 figures in appendix). Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics