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星际碳化硅都去哪儿了?

星系天体物理 2021-12-22 v1 材料科学 原子与分子团簇

摘要

在富碳演化恒星中检测到表征Si--C伸缩的11.3微米发射特征,揭示出碳化硅(SiC)尘埃颗粒在碳星的流出物中凝结。由于通常认为碳星向星际介质(ISM)注入了相当数量的尘埃,SiC尘埃可能是星际尘埃的重要成分。原始陨石中恒星起源的前太阳SiC颗粒的确认也支持ISM中SiC尘埃的存在。然而,SiC的11.3微米吸收特征从未在ISM中被观测到,人们常诉诸于SiC的氧化破坏。在这项工作中,我们基于分子动力学模拟和密度泛函理论计算,定量探究了星际SiC尘埃通过氧化作用的破坏。我们发现氧原子与SiC分子和团簇的反应是放热的,并可能导致CO流失。尽管如此,即便可外推至块体SiC尘埃,通过氧化破坏SiC尘埃的速率仍可能远小于(目前所认为的)来自碳星的注入速率。因此,ISM中缺乏SiC尘埃的11.3微米吸收特征仍是一个谜。一种可能的解释在于目前公认的恒星SiC注入速率(可能被高估)和/或SiC尘埃的尺寸(实际可能远小于亚微米级)。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.03920,
  title  = {Where have all the interstellar silicon carbides gone?},
  author = {Tao Chen and C. Y. Xiao and Aigen Li and C. T. Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.03920},
  year   = {2021}
}

备注

7 pages, 5 figures; accepted for publication in MNRAS