弥漫分子云中CH+的起源：暖H2与离子-中性漂移
星系天体物理
2017-04-12 v2
摘要
本文评估了暖H2的存在以及由离子-中性漂移引起的形成率增加的作用。我们进行了理想磁流体动力学（MHD）模拟，其中包含多相星际介质（ISM）的加热与冷却，并动态处理H2的形成。在后处理步骤中，我们计算化学平衡时各物种的丰度。我们表明，CH+在团块边缘、H2比例较低但高于其平衡值且气体温度较高的区域高效形成。我们显示，暖且非平衡态的H2使CH+的积分柱密度增加一个数量级，达到的值仍比弥漫ISM中观测值低3-10倍。我们通过平衡洛伦兹力与离子-中性阻力来估计离子漂移速度（vd）。我们发现vd分布峰值在0.04 km s-1附近，且高vd过于罕见，对CH+丰度无显著统计影响。与先前工作相比，我们的多相模拟减小了vd的散布，且我们对电离的自洽处理导致vd大幅降低。然而，我们的分辨率研究表明该速度分布未收敛：离子-中性漂移在更高分辨率下对CH+影响更大。另一方面，我们的理想MHD模拟未包含双极扩散，其会产生更低的漂移速度。在这些限制内，我们得出结论：暖H2是CH+高效形成的关键要素，且双极扩散对CH+丰度影响甚微，主要由于获得的漂移速度较小。但我们指出，未包含在我们MHD模拟中的小尺度过程与其他非热过程可能至关重要，需要具有更好受控耗散过程的更高分辨率研究。
引用
@article{arxiv.1612.03030,
title = {Origin of CH+ in diffuse molecular clouds warm H2 and ion-neutral drift},
author = {Valeska Valdivia and Benjamin Godard and Patrick Hennebelle and Maryvonne Gerin and Pierre Lesaffre and Jacques Le Bourlot},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.03030},
year = {2017}
}
备注
Accepted for publication in section 6. Interstellar and circumstellar matter of Astronomy and Astrophysics. Date of acceptance: 08/12/2016. (13 pages, 12 figures.)