与宇宙大爆炸后不久形成的分子系统相关的拓扑研究：以 HeH2+ 作为 HeH+ 的前体
化学物理
2019-12-25 v1
摘要
在早期宇宙中，核合成之后，条件适宜于发生复合过程，产生中性原子 H、He 和 Li。迄今为止天体物理学中的理解是，通过辐射缔合（He + H+ -> HeH+ + h(nu) 以及 He+ + H -> HeH+ + h(nu)）形成的第一个分子是 HeH+。Guesten 等人（Nature, 568, 357, 2019）近期关于在行星状星云 NGC 7027 中探测到 HeH+ 的报道证实了它的存在，但并未最终证明该物种的起源。为了从被电子云包围的自由运动准离子创造分子，Born-Oppenheimer-Huang（BOH）理论提供了两类力，即一类来自势能面（PESs），另一类来自非绝热耦合项（NACTs）。已知 PESs 管理慢速运动的准离子，而 NACTs 在其奇点附近经常具有无穷大的值，可控制快速运动的准离子。为实现这一点，BOH 方程表明 NACTs 直接影响快速运动的准离子，若赋予其耗散特征，换言之表现为摩擦力，则它们确实可以（如同任何其他普通摩擦）作为快速原子（离子）物种的减速剂。本文提出三原子 HeH2+ 是 HeH+ 的前体，它可能是由 (He, H, H)+ 核在电子云下聚集而成，并由不同电子态之间充当天文摩擦力的 NACTs 所促进。这对于三原子系统而非双原子系统而言是可能的，因为三原子系统的 NACTs 中存在奇点。尽管 HeH2+ 的存在已于 1996 年在实验室中确立，但迄今尚未在星际介质中探测到。然而，没有理由认为它在不久的将来不能被探测到。
引用
@article{arxiv.1912.11076,
title = {Topological Studies related to Molecular Systems formed soon after the Big Bang: HeH2+ as the Precursor for HeH+},
author = {Narayanasami Sathyamurthy and Michael Baer and Satyam Ravi and Soumya Mukherjee and Bijit Mukherjee and Satrajit Adhikari},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.11076},
year = {2019}
}
备注
25 pages, 4 figures