C/O比率对冷分子云中复杂碳化学的影响建模
星系天体物理
2026-01-08 v1
摘要
元素丰度往往与太阳值相对于贬值，这是星际化学动力学模型的重要输入参数。特别是，碳相对氧的数量已被证明对许多物种的模型丰度具有强烈影响。虽然以往研究聚焦于比较模型与观测丰度以约束C/O比率，但该参数对底层化学的影响尚未充分研究。我们使用NAUTILUS代码和机器学习技术进行分子表示，研究C/O比率在暗云化学中的作用。我们发现，模型丰度对C/O比率非常敏感，特别是对于碳-rich物种如碳链和多环芳烃(PAHs)。在两种氧贫和氧富条件下，CO和简单冰相物种均为主要碳储量。C3H4异构体作为显著碳储量，即使在氧富条件下也出现，这表明气相C3形成后经由吸附和颗粒面氢化的效率。我们的模型无法在C/O比率为0.1到3之间实现最佳拟合时再现TMC-1 CP的气相C/H比率，这表明模型中碳衍生物的冻结效应可能过快。后续研究需要理解主要碳储量及其向复杂有机分子的转化。
引用
@article{arxiv.2601.04103,
title = {Modeling the Effect of C/O Ratio on Complex Carbon Chemistry in Cold Molecular Clouds},
author = {Alex N. Byrne and Christopher N. Shingledecker and Edwin A. Bergin and Martin S. Holdren and Gabi Wenzel and Ci Xue and Troy Van Voorhis and Brett A. McGuire},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.04103},
year = {2026}
}
备注
17 pages and 10 figures. Accepted for publication in The Astrophysical Journal. MP4 files for Figures 4, 5, and 6 are included as ancillary files