$trans$-HNSO 的实验检测与旋转光谱：对天文观测的意义
星系天体物理
2025-12-01 v1
摘要
硫元素含量的分子是星际化学的核心，但其在致密星际区域的气相观测浓度远低于宇宙预期值。包含 N-S-O 三种关键生物元素组成的杂化异构体，如硝基亚硝 (thionylimide, HNSO) 尤为相关。 构象的 HNSO 近期在银河系中心云 G+0.693-0.027 中被检测到，但直到现在没有 -HNSO 的高分辨率数据。我们报告了首次实验发现和旋转光谱表征 -HNSO。通过使用 Center for Astrochemical Studies Absorption Cell (CASAC) 自由空间光谱仪器配合空中电阱放电源记录光谱，得到 104 条在 200-530 GHz 之间被指定的振荡跃迁。Watson S-简化哈密顿量拟合数据，均方根为 40 kHz，提供了准确的旋转常数和离心扭曲常数，与 CCSD(T) 预测结果 Excellent 一致。虽然 -HNSO 仅位于 构象上几千卡/摩尔的能量之上，但其偶极矩分量更大，使得其谱线尤为显烈（在相等浓度下亮度是 形式的 5 倍以上），是未来天文探测的极有前景的候选分子。新的测量结果为天文搜索提供了可靠的频率预测，并将被添加到公开数据库。结合最近关于在低温下由量子隧穿驱动的 -到- 异构化证据，这些结果为直接测试量子隧穿是否支配 HNSO 异构体在星际空间中的分布开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2511.22548,
title = {Laboratory Detection and Rotational Spectroscopy of $trans$-HNSO: Implications for Astronomical Observations},
author = {Valerio Lattanzi and Miguel Sanz-Novo and Víctor M. Rivilla and Izaskun Jiménez-Serra and Paola Caselli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.22548},
year = {2025}
}
备注
15 pages, 3 figures, 2 tables. Accepted for publication in Frontiers in Astronomy and Space Sciences - Astrochemistry