星际介质中通过 Si+SH 气相反应形成 SiS

一硫化硅是在拱星包层与恒星形成区探测到的重要含硅分子。其形成与破坏路径尚不清晰，部分由于对相关反应及其速率系数的详细认知缺乏。本工作中，我们采用高精度多参考电子结构方法计算并建模了 HSiS 体系的势能面（PES）。在获得包含通过 DMBE 方法以真实方式描述长程能量项的精确解析势能面表示后，我们计算了 Si+SH$\rightarrow$SiS+H 反应在 25–1000K 温度范围内的速率系数。该反应预计很快，在 200K 时速率系数为 $\sim 1\times 10^{-10}\rm cm^3\, s^{-1}$，且在更低温度下显著增大（温度依赖可由修正阿伦尼乌斯方程描述，其中 $\alpha=0.770\times 10^{-10}\rm cm^3\,s^{-1}$、$\beta=-0.756$、$\gamma=9.873\, \rm K$）。类 L1157-B1 激波区的天体化学气-粒模型显示，纳入 Si+SH 反应使 SiS 气相相对 \ce{H2} 的丰度从 $5\times 10^{-10}$ 增至 $1.4\times 10^{-8}$，与观测丰度 $\sim 2\times 10^{-8}$ 完美吻合。