向超新星残留体 W51C 所致的 J 型冲击波诱导的分子化学
摘要
超新星残留体（SNR）的冲击波对分子云（MC）的物理和化学性质具有强烈影响。冲击波向受磁化的 MC 传播可分为“跳跃”J 型冲击波和“连续”C 型冲击波。J 型冲击波诱导的分子云背后的分子化学仍不太为人所理解，这将提供 SNR 化学反馈和 J 型冲击波化学效应的全面视图。我们使用 Yebes 40 米射电望远镜对因 SNR W51C 所致的再形成分子云簇进行 W 带（71.4-89.7 GHz）观察，以研究再形成分子气体中的分子化学。基于局部热力学平衡（LTE）假设，我们估计 HCO+、HCN、C2H 和 o-c-C3H2 的列密度，并推导其与 CO 的丰度比图。通过非 LTE 分析 HCO+ J=1-0 线，我们约束了气体密度。我们获得以下丰度比：N(HCO+)/N(CO)≈(1.0-4.0)×10^-4，N(HCN)/N(CO)≈(1.8-5.3)×10^-4，N(C2H)/N(CO)≈(1.6-5.0)×10^-3，N(o-c-C3H2)/N(CO)≈(1.2-7.9)×10^-4。非 LTE 分析表明气体密度为 n_H2≳10^4 cm^-3。我们发现 N(C2H)/N(CO) 和 N(o-c-C3H2)/N(CO) 的值高于典型的静止 MC 和冲击 MC 中的值高出 1-2 个数量级，这可以定性地归因于在分子气体再生的最初阶段丰富的 C+ 和 C。巴黎-杜勒冲击代码可在 J 型冲击波向非辐射和辐射分子气体传播时，尤其是 preshock 密度为 n_H=2×10^3 cm^-3 时，再现（尽管并非完美）观察到的丰度比，特别是增强的 N(C2H)/N(CO) 和 N(o-c-C3H2)/N(CO)。
引用
@article{arxiv.2412.09092,
title = {Molecular chemistry induced by J-shock toward supernova remnant W51C},
author = {Tian-Yu Tu and Valentine Wakelam and Yang Chen and Ping Zhou and Qian-Qian Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.09092},
year = {2025}
}
备注
11 pages, 9 figure, accepted for publication in A&A, abstract adjusted for the requirements of Arxiv