分子云中的气相元素丰度（GEMS）IV：观测结果与统计趋势
摘要
分子云中的气相元素丰度（GEMS）是一项 IRAM 30m 大型计划，旨在估算金牛座、英仙座和猎户座一组恒星形成纤维中的 S、C、N 和 O 的耗尽以及气体电离度 X(e-)。我们的直接目标是建立一个完整的分子丰度数据库，可作为通过化学建模估算 X(e-) 以及 C、O、N 和 S 耗尽的观测基础。我们观测并推导了 244 个位置中 14 种物种（13CO、C18O、HCO+、H13CO+、HC18O+、HCN、H13CN、HNC、HCS+、CS、SO、34SO、H2S 和 OCS）的丰度，覆盖这些云中 AV 3 至 100 mag、n(H2) 几乘 10 至 10 cm、以及 Tk 10 至 30 K 的范围，并避开原恒星、HII 区和外流。我们进行了统计分析以识别不同物种之间以及与物理参数之间的总体趋势。分子间的关系揭示了强线性相关性，定义了三个不同的族：(1) 13CO 和 C18O；(2) H13CO+、HC18O+、H13CN 和 HNC；以及 (3) 含 S 分子。CO 同位素体的丰度随气体动力学温度增加直至 TK 15 K。对于更高温度，丰度保持恒定，散射因子为 3。H13CO+、HC18O+、H13CN 和 HNC 的丰度彼此良好相关，并且它们都随分子氢密度减小，遵循定律 n(H2)。含 S 物种的丰度也以 (S-bearing/H)gas n(H2) 的速率随 n(H2) 减小。属于第 2 组和第 3 组的分子丰度与气体温度无任何明显趋势。在分子云尺度上，C18O 丰度是与云质量相关性最好的量。我们讨论了 13CO/C18O、HCO+/H13CO+ 和 H13CO+/H13CN 丰度比作为外星系恒星形成化学诊断的效用。
引用
@article{arxiv.2102.13153,
title = {Gas phase Elemental abundances in Molecular cloudS (GEMS). IV. Observational results and statistical trends},
author = {M. Rodríguez-Baras and A. Fuente and P. Riviére-Marichalar and D. Navarro-Almaida and P. Caselli and M. Gerin and C. Kramer and E. Roueff and V. Wakelam and G. Esplugues and S. García-Burillo and R. Le Gal and S. Spezzano and T. Alonso-Albi and R. Bachiller and S. Cazaux and B. Commercon and J. R. Goicoechea and J. C. Loison and S. P. Treviño-Morales and O. Roncero and I. Jiménez-Serra and J. Laas and A. Hacar and J. Kirk and V. Lattanzi and R. Martín-Doménech and G. Muñoz-Caro and J. E. Pineda and B. Tercero and D. Ward-Thompson and M. Tafalla and N. Marcelino and J. Malinen and R. Friesen and B. M. Giuliano},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.13153},
year = {2021}
}
备注
28 pages, 22 figures. Accepted for publication in A&A