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星际阴离子化学的气 - 尘模型

星系天体物理 2015-06-04 v1

摘要

长链碳氢阴离子 CnH- (n=4, 6, 8) 最近被发现广泛存在于各种星际云中。为了解释它们在较稠密(前恒星/原恒星)环境中的高丰度,我们构建了包含气 - 尘相互作用的新化学模型。包含气相物种吸积到尘埃颗粒以及宇宙射线诱导原子脱附的模型,能够以合理的准确度重现观测到的阴离子与中性分子比率,以及阴离子和中性碳链的绝对丰度。由于氧原子耗竭到尘埃上的破坏性效应,导致高密度气体(nH2> 105n_{H_2} >~ 10^5 cm3^{-3})中聚炔和阴离子的丰度显著增加。因此,在原恒星(如 L1527)包层中观测到的含碳链物种的高丰度得以解释,而无需依赖暖碳链化学。研究发现 C6H- 阴离子与中性分子的比率对原子 O 和 H 的丰度以及电子密度最为敏感。因此,随着核心的演化,原子丰度的下降和电子密度的上升导致阴离子与中性分子比率的增加。在高密度模型中包含原子的宇宙射线脱附延缓了冻结过程,从而产生更随时间稳定的阴离子与中性分子比率,这与观测结果更为一致。我们的模型包含了氧原子与碳链阴离子之间的反应,以生成碳链氧化物物种 C6O、C7O、HC6O 和 HC7O,其丰度取决于所假设的结合电子 detachment 的分支比。

关键词

引用

@article{arxiv.1202.2872,
  title  = {Gas-grain models for interstellar anion chemistry},
  author = {M. A. Cordiner and S. B Charnley},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1202.2872},
  year   = {2015}
}