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无星分子核中的冰化学

星系天体物理 2015-04-24 v1 化学物理

摘要

无星分子核是星际分子化学研究的天然实验室。我们利用三相(气相、表面和幔层)模型研究了此类天体中的冰化学。我们考虑了五个无星核的中心部分,其物理条件源自观测数据。分析了氧、氮、硫及复杂有机分子 (COMs) 的冰化学。我们发现,以单层等单位衡量的冰深度维度对于星际冰化学建模至关重要。特别是,H2O:CO:CO2:N2:NH3 的冰丰度比调节着次要物种的生成与破坏。研究表明,核坍缩期间的光脱附是导致星际 H2O2 和 O2H 以及其他在表面合成物种高丰度的原因。将计算得到的冰中 COMs 丰度与观测到的气相值进行了比较。CO 和 H2CO 加氢反应较低的活化能垒可能有助于解释多种 COMs 的生成。甲基甲酸酯 HCOOCH3 的观测丰度可以通过 1kyr、20K 的温度尖峰来复现。与 COMs 相关的可能脱附机制包括气体湍流(冰暴露于星际光子)或云核内的弱激波(颗粒碰撞)。为了用当前的 0D 模型复现观测到的 COMs 丰度,需要升华 1-10% 的冰质量。我们估计无星核的寿命可能不超过 1Myr。Taurus 核可能比大多数其他云中的对应核更年轻。

关键词

引用

@article{arxiv.1504.06065,
  title  = {Ice chemistry in starless molecular cores},
  author = {Juris Kalvans},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1504.06065},
  year   = {2015}
}

备注

Accepted for publication in ApJ. 22 figures, 6 tables