星际探测到氧质子化的羰基硫化物 HOCS+

我们首次在太空中探测到氧质子化的羰基硫化物（\ch{HOCS+}），这是在朝向G+0.693-0.027分子云的深度分子谱线巡天中发现的。通过观测我们巡天所覆盖的\ch{HOCS+}从$J$$_{lo}$ = 2到$J$$_{lo}$ = 13的所有$K$$_a$ = 0跃迁，我们推导出其柱密度为$N$ = (9 $\pm$ 2)$\times$10$^{12}$ cm$^{-2}$，转化为相对于H$_2$的丰度约为$\sim$7$\times$10$^{-11}$。相反，硫质子化的\ch{HSCO+}异构体未被探测到，我们推导出其相对于H$_2$的丰度上限为$\leq$3$\times$10$^{-11}$，比\ch{HOCS+}的丰度低至少2.3倍。我们得到\ch{HOCS+}/OCS的比例约为$\sim$2.5$\times$10$^{-3}$，与天体化学模型的预测吻合良好。这些模型表明，\ch{HOCS+}星际形成的主要化学途径之一很可能是OCS的质子化，该过程在氧端似乎更有效。此外，我们发现需要高宇宙射线电离率（10$^{-15}$-10$^{-14}$ s$^{-1}$）才能再现观测到的\ch{HOCS+}丰度。此外，我们比较了不同星际环境中的O/S比。G+0.693-0.027似乎是O/S比最低的源。我们发现\ch{HOCO+}/\ch{HOCS+}的比例约为$\sim$31，与该区域探测到的其他O/S分子对一致，并且也接近太阳O/S值（$\sim$37）。这一事实表明，由于大规模激波的作用，该云团内的硫并未显著耗尽，这与其它源中含硫物种仍被困在 icy 尘埃颗粒上的情况不同。