无氧化物化学网络中分子氢的过量现象

我们报告在使用简化化学网络计算非零金属质量分数气体分子氢 ($f_{\mathrm{H2}} = 2 \, n_{\mathrm{H2}}/n_{\mathrm{H}}$) 时出现的系统性过量现象。这在银河形成模拟中常见，因跟踪额外元素非平衡丰度计算成本太高。我们将 $\mathrm{H}_2$ 过量定义为简化网络相对于完整化学网络 (30 种元素)的 $\ion{H}{I}-\mathrm{H}_2$ 转换稀密度偏移。该 $\mathrm{H}_2$ 过量的强度通常随温度和金属丰度增加，几乎独立于辐射场强度，且在大范围假设的屏蔽列密度下仍然存在。对于温度约为 $1000~\mathrm{K}$ 的温暖气体，若金属丰度不低于 $Z\geq 10^{-4}\,\mathrm{Z}_{\odot}$，即可已发现 $\ion{H}{I}-\mathrm{H}_2$ 转换以低密度偏移最高可达 1 个数量级。我们确认此前发现的缺失的氧化物反应主要导致此 $\mathrm{H}_2$ 过量。包含氢、氦和氧的简化化学网络可从完整网络中恢复分子氢分数，因此我们建议在准确计算分子氢丰度的最小化学网络中包含分子氢被氧化物破坏。