中文

APEX调查中介子HCl的$ ^{35}$Cl/$^{37}$Cl同位素比率

星系天体物理 2026-04-01 v2

摘要

尽管氯仅是星际介质中第19丰富的元素,氯的活泼性和挥发性便使其在星际化学中占据独特位置,促成多种氯化物的形成。此外,35^{35}Cl/37^{37}Cl比率可用于探测星系范围内的核合成历史。然而,由于观测挑战,氯化物研究仅限于少数视线。我们系统调查了Galactic星际HCl分布及在高质量星形成区域中[H35Cl]/[H37Cl][H^{35}Cl]/[H^{37}Cl]比率。作为区域核合成历史的探针,该比率可用于约束Galactic化学演化模型的预测。我们使用SEPIA660在APEX上对28个高质量星形成区域观测H35^{35}Cl和H37^{37}Cl的基态J=1J=1-00线,首次检测数量翻了一倍,并通过XCLASS模型显示来自核心和流出的辐射。H35^{35}Cl在所有源中被检测到,H37^{37}Cl除两例外均被检测到,谱线轮廓呈现从纯发射到复杂的发射-吸收混合形式。我们发现H35^{35}Cl的列密度约为1013cm210^{13}\mathrm{cm}^{-2},发射源中同位素比率介于1.6至3.5之间。推导出的[H35Cl]/[H37Cl][H^{35}Cl]/[H^{37}Cl]与Galactic化学演化模型一致,显示与Galactocentric半径无明显趋势。然而,局部变动可能反映近期核合成。总体而言,结果表明大部分Galactic氯是在Galactic平均金属度较低的时代合成的。值得注意的是,我们检测到来自流出的H35^{35}Cl辐射——尤其是爆炸性流出——暗示其在更广泛的环境中存在。当前的单波束观测无法揭示HCl在流出中的来源;需要进行干涉仪跟踪观测。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.21814,
  title  = {Statistical Properties of Cold Streams In Massive Star-Forming Halos in TNG50},
  author = {Isabel Medlock and Daisuke Nagai and Nir Mandelker and Volker Springel and Frank C. van den Bosch and Elad Zinger and Barry T. Chiang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.21814},
  year   = {2026}
}

备注

17 pages, 13 figures, accepted to ApJ