ALMA 对紫外辐射云层边缘的观测：意外的结构与过程
摘要
来自高温大质量恒星的远紫外光子（E<13.6 eV）调节或至少影响了大部分中性星际介质的加热、电离和化学过程。因此，研究 FUV 辐射与星际物质之间的相互作用在天体化学中起着重要作用。我们使用 ALMA 对 Orion Bar 中发生从原子气体到分子气体临界转变的一小块区域进行了拼接测图。这些观测提供了对该过渡层前所未有的清晰视角（分辨率约 1" 或约 414 AU）。所得图像（迄今为止包括 CO、HCO+、H13Co+、SO+、SO 以及反应性离子 SH+ 和 HOC+ 的转动发射）展示了气体密度和温度的小尺度结构以及陡峭的丰度梯度。这些图像揭示了分子云边缘的高密度子结构、光剥离气流和不稳定性图案。我们还使用了 IRAM 30m 望远镜在毫米波段对 Orion Bar 的受照边缘进行了谱线巡天。我们的观测揭示了在这种恶劣环境中出乎意料的复杂有机分子的存在。特别是，我们报告了在星际介质中首次探测到不稳定的甲酸顺式构象异构体。其内旋转（从反式到顺式的转化）的能垒约为 4827 cm-1。因此，这一探测令人惊讶。推断出的低反式与顺式丰度比 2.8+/-1.0 支持了光控开关机制：特定构象异构体吸收 FUV 恒星光子，将分子辐射激发至高于相互转化能垒的电子态。随后的荧光衰变使分子停留在不同的构象异构体形式。我们通过 ab initio 量子计算专门研究了这一机制；尽管它可能影响光子主导区中多种分子的结构，但迄今为止在天体化学中尚未被考虑。（有删减）
引用
@article{arxiv.1707.08869,
title = {The ALMA view of UV irradiated cloud edges: unexpected structures and processes},
author = {Javier R. Goicoechea and S. Cuadrado and J. Pety and A. Aguado and J. H. Black and E. Bron and J. Cernicharo and E. Chapillon and A. Fuente and M. Gerin and C. Joblin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.08869},
year = {2018}
}
备注
Contributed paper to appear in: "Astrochemistry VII, Through the Cosmos from Galaxies to Planets". Proceedings of the IAU Symposium No. 332, 2017, Puerto Varas, Chile. M. Cunningham, T. Millar and Y. Aikawa, eds. (8 pages)