星际介质中的表面化学 II：具有随机温度涨落的尘埃上的 $\mathrm{H}_2$ 形成
星系天体物理
2014-10-01 v1
摘要
晶粒上的 形成已知对尘埃温度敏感，而由于光子吸收，小尺寸晶粒的温度也会发生涨落。我们旨在探索在全部天体物理相关的紫外辐射强度和气体条件下，尘埃温度与吸附 H 原子布居数的同时涨落对 形成率的影响。我们将主方程方法推广至晶粒温度与其表面布居数的耦合涨落，并进行了数值求解。对于 Eley-Rideal 机制，该分辨率可以简化，从而实现快速计算。对于 Langmuir-Hinshelwood 机制，其计算成本仍然较高，因此构建了精确的近似方法。我们发现，当考虑这些涨落时，尽管平均尘埃温度较高，Langmuir-Hinshelwood 机制在无屏蔽的光致离解区 (PDR) 边缘条件下仍成为一种高效的形成机制，其重要性可与 Eley-Rideal 机制相媲美。然而，我们表明，在大多数天体物理相关条件下的完整云模拟中，更简单的速率方程处理能给出定性正确的可观测结果。典型差异在于 谱线的强度相差 2-3 倍。我们还发现，云核中罕见的涨落足以显著降低形成效率。我们的详细分析证实，在解释观测数据时，数值模型中常用的近似是充分的，但若关注表面过程的细节，则需要更复杂的统计分析。
引用
@article{arxiv.1407.4473,
title = {Surface chemistry in the Interstellar Medium II. $\mathrm{H}_2$ formation on dust with random temperature fluctuations},
author = {Emeric Bron and Jacques Le Bourlot and Franck Le Petit},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.4473},
year = {2014}
}
备注
21 pages, 28 figures, accepted in A&A