para-H$_2$对H$_3$O$^+$阳离子的转动激发：改进的低温碰撞数据
化学物理
2022-11-07 v1 计算物理
摘要
水合氢离子在星际氧和水化学中扮演着关键角色。虽然其光谱学此前已被广泛研究，但HO的碰撞激发尚未得到充分探究。在这项工作中，我们提供了由para-H碰撞引起的邻位和对位HO转动退激发的态到态碰撞数据。截面是利用我们近期为该碰撞系统构建的高精度刚性转子势能面，在密耦形式下计算得出的。相应的热速率系数计算至100 K。对于对位HO，计算中考虑了最低的20个转动-反转态，而对于邻位HO，则涉及最低的11个态（最高至），因此研究了所有转动能量低于420 K（292 cm）的能级。为了分析新碰撞速率对天体物理环境中HO激发的影响，我们还提供了辐射转移计算。从天体物理学的角度研究了最相关的发射线，考虑了307、365、389和396 GHz的跃迁。我们表明，我们的新碰撞数据对HO的亮度和激发温度有不可忽略的影响（从几个百分点到约3倍），这证明了在适当的天体物理观测中修正物理条件的必要性。计算出的速率系数允许人们重新计算星际云中水银离子的柱密度，这有助于更好地理解星际水和氧化学。
引用
@article{arxiv.2111.01477,
title = {Rotational excitation of H$_3$O$^+$ cations by para-H$_2$: improved collisional data at low temperatures},
author = {S. Demes and François Lique and Alexandre Faure and Floris van der Tak and Claire Rist and Pierre Hily-Blant},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.01477},
year = {2022}
}