星际云中分子阴离子的丰度与激发
星系天体物理
2023-09-13 v1
摘要
我们报道了使用 Yebes 40m 与 IRAM 30m 望远镜对冷致密云 TMC-1 CP、Lupus-1A、L1527、L483、L1495B 与 L1544 进行的分子阴离子新观测。我们在 Lupus-1A 中首次探测到 C3N- 与 C5N-，在 L483 中首次探测到 C4H- 与 C6H-。此外，我们报道了在六个目标源中探测到的 C6H- 新谱线、在 TMC-1 CP、Lupus-1A 与 L1527 中的 C4H- 新谱线，以及 TMC-1 CP 中的 C8H- 与 C3N- 新谱线。激发计算表明，射电望远镜可探测的阴离子谱线随着阴离子尺寸增大，从亚热激发过渡到热化，其偏离热化的程度取决于 H2 体密度与谱线频率。我们注意到，现有针对自由基 C6H 的碰撞速率系数无法解释多种观测事实，这提示需重新审视该物种的碰撞数据。本文呈现的观测连同文献中的观测数据，被用于建模星际阴离子的激发并约束其丰度。总体而言，此处导出的阴离子-中性比（在文献值可得时）与文献值相符在 50% 以内（至多相差两倍），除 C4H-/C4H 比因 C4H 偶极矩的修正而呈现较大差异。由所得阴离子-中性丰度比集合可得出两点结论。第一，C6H-/C6H 比呈现出随 H2 密度增大而增大的 tentative 趋势，与理论预期一致。第二，分子尺寸越大阴离子-中性比越高，这一点无可争议，其支持基于辐射电子附着的形成机制。尽管如此，针对中等尺寸物种 C4H 与 C3N 计算的电子附着速率系数可能分别偏高与偏低超过一个数量级。
引用
@article{arxiv.2307.04487,
title = {The abundance and excitation of molecular anions in interstellar clouds},
author = {M. Agundez and N. Marcelino and B. Tercero and I. Jimenez-Serra and J. Cernicharo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.04487},
year = {2023}
}
备注
Accepted for publication in A&A