星际介质中不同氯鎓同位素异构体的形成
摘要
本文的主要重点是探索在星际介质 (ISM) 及其周围发现 H2Cl+（氯鎓）的两种氘代同位素异构体的可能性。赫歇尔空间天文台 (Herschel Space Observatory) 的远红外外差仪器 (Heterodyne Instrument for the Far-Infrared) 最近确认了氯鎓离子的存在 (Neufeld et al., 2012)，并在银河系中六个源处观测到了对位氯鎓 (para-chloronium)。然而，其氘代同位素异构体 (HDCl+ & D2Cl+) 的存在迄今尚未在文献中讨论。我们发现这些氘代气相离子可能被各种离子 - 分子反应、解离复合 (DR) 以及宇宙射线 (CR) 所破坏。我们利用参数化轨迹理论计算了所有离子 - 分子（极性）反应速率，并利用朗之万理论 (Langevin theory) 计算了离子 - 分子（非极性）反应速率。对于 DR 和 CR 诱导的反应，我们采用了两个表现良好的速率公式。我们将这些速率系数纳入大型气 - 尘化学网络中，以研究这些物种在冷密云外缘周围的化学演化。为了研究氯鎓离子及其两种氘代同位素异构体的光谱性质，我们进行了量子化学模拟。我们采用二阶 Moller-Plesset 微扰理论 (MP2) 结合四重-zeta 相关一致基组 (aug-cc-pVQZ) 计算了这些物种的基态性质。使用相同理论水平计算了这些物种的红外和电子吸收光谱。MP2/aug-cc-pVQZ 理论水平用于报告这些气相物种的不同光谱常数。这些光谱常数对于预测这些物种的转动跃迁至关重要。我们预测的 D2Cl^+、HDCl^+ 柱密度以及光谱信息可能有助于未来在冷暗云外缘识别这些物种。
引用
@article{arxiv.1401.0890,
title = {Formation of different isotopomers of chloronium in the interstellar medium},
author = {Liton Majumdar and Ankan Das and Sandip K. Chakrabarti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.0890},
year = {2015}
}
备注
14 pages, 7 figures, accepted for publication in ApJ