弥漫分子云中的星际CN和CH+：12C/13C比值与CN激发
星系天体物理
2015-03-17 v1
摘要
我们展示了沿13条穿过弥漫分子云的视线对CN和CH+进行的高信噪比吸收线观测。对这些数据进行分析，提取了精确的12CN/13CN和12CH+/13CH+同位素比值，以评估弥漫云化学的预测。我们对12CH+/13CH+的结果证实，该比值并未偏离局域星际云中的环境12C/13C比值，这与CH+的形成涉及非热过程的预期一致。然而，我们发现12CN/13CN可能与环境值存在显著分馏。我们样本中12CN/13CN比值的离散度与近期12CO/13CO巡天中发现的相似。对于两个比值均已测定的视线，12CN/13CN比值通常与12CO/13CO呈相反方向的分馏。CO中的化学分馏源于选择性光解离与同位素电荷交换之间的竞争。12CN/13CN与12CO/13CO之间的反比关系源于CN和CO在弥漫云核中的共存。然而，与CN的同位素电荷交换反应可能会抑制低12CO/13CO比值视线上的12CN/13CN增强。对于两条具有高12CO/13CO比值的视线，我们的结果表明约50%的碳被锁定在CO中，这与这些视线探测到预期发生C+到CO转变的分子云包层的观点一致。对CN转动激发的分析得出12CN的T_01加权平均值为2.754 ± 0.002 K，这意味着仅比宇宙微波背景温度高出29 ± 3 mK。这一适度超出消除了对电子和中性碰撞之外的局域激发机制的需求。13CN的转动激发温度未显示出超出CMB温度的迹象。
引用
@article{arxiv.1012.1296,
title = {Interstellar CN and CH+ in Diffuse Molecular Clouds: 12C/13C Ratios and CN Excitation},
author = {A. M. Ritchey and S. R. Federman and D. L. Lambert},
journal= {arXiv preprint arXiv:1012.1296},
year = {2015}
}
备注
27 pages, 21 figures, emulateapj style, accepted for publication in ApJ