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硫氧化物作为 $^{32}$S/$^{34}$S 梯度的探针

星系天体物理 2025-12-01 v1

摘要

迄今为止,银河星际径向 32^{32}S/34^{34}S 梯度仅通过 CS 同分异构体进行研究,可能受到仅使用单一探针的不确定性影响。作为另一种丰富的 S 含分子,SO 及其同位异构体 34^{34}SO 可作为 32^{32}S/34^{34}S 比值的探针。我们报告了首次针对大量具有准确距离的分子云进行的 SO 和 34^{34}SO 系统观测,分别使用 IRAM 30 米望远镜和 10 米亚毫米望远镜(SMT)。在 IRAM 30 米上,检测到 SO 22112_2-1_1 的比例为 59/82(约 82%),34^{34}SO 22112_2-1_1 的比例为 8/82(约 10%)。在 SMT 10 米上,检测到 SO 55445_5-4_4 的比例为 136/184(约 74%),34^{34}SO 55445_5-4_4 的比例为 55/77(约 72%)。已推导出 8 个(22112_2-1_1)和 55 个(55445_5-4_4)源的 SO/34^{34}SO 比值。未发现 SO/34^{34}SO 比值与日距或 TkT_k 之间的相关性,表明距离效应和分异构效应可忽略不计。无论是 LTE 还是非 LTE 分析,都一致表明光学厚度效应也不显著。来自 22112_2-1_1 过渡的 32^{32}S/34^{34}S 比值遵循由前述 CS 物种测量得出的递增径向趋势,而来自 55445_5-4_4 线的比值则系统性偏低。较低的 SO 和 34^{34}SO 过渡可能适合作为 32^{32}S/34^{34}S 的探针,尽管检测次数较少。将测量结果与银河化学演化模型进行比较表明,在低金属化 regime 中需要修订核合成假设,但更重要的是,针对银河最外层区域的数据至关重要,才能得出稳健的结论。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.23147,
  title  = {Sulfur monoxide as a tracer of the Galactic $^{32}$S/$^{34}$S gradient},
  author = {Yipeng Zou and Jiangshui Zhang and Dingyuan Wei and Yaoting Yan and Donatella Romano and Youxin Wang and Jialiang Chen and Hongzhi Yu and Jieyu Zhao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.23147},
  year   = {2025}
}

备注

25 pages, 12 figures, 3 tables + Appendices. Accepted for publication in The Astrophysical Journal Supplement Series