质子化氢氰作为原始分子气体的示踪物
摘要：海因氏氢氰根，HCNH$^{+}$，在星际化学中发挥着重要作用，因为它是冷分子云中气相离子-中性反应中的中间体。然而，环境对HCNH$^{+}$化学的影响仍然知之甚少。通过对IRAM-30 m和APEX-12 m观测，我们报道了Serpens纤维和Serpens South中HCNH$^{+}$的首个可靠分布。我们的数据表明，HCNH$^{+}$在冷和静止区域丰富，但在活跃的形成恒星区域中不足。观测到的HCNH$^{+}$相对于H$\_{2}$的丰度比在原恒星核心为$3.1 \times 10^{-11}$到原恒星前核心为$5.9 \times 10^{-10}$之间，并且HCNH$^{+}$的丰度通常随着H$\_{2}$柱密度的增加而减少，这表明HCNH$^{+}$与云核共同演化。我们的观测和建模结果表明，在冷分子云中，HCNH$^{+}$的丰度强烈依赖于H$\_{2}$数密度。HCNH$^{+}$丰度的降低是因为其主要前体物质（例如HCN和HNC）在H$\_{2}$数密度增加时会冻结。然而，当前的化学模型无法解释其他观测到的趋势，例如HCNH$^{+}$的丰度与HCN和HNC呈反相关，但与Serpens South北部块的N$\_{2}$H$^{+}$呈正相关。这表明在HCN和HNC冻结的区域中，必须引入其他化学途径来形成HCNH$^{+}$，例如通过N$\_{2}$这样的分子。HCNH$^{+}$在引力坍缩之前的分子核心中丰度最高，并且低$J$的HCNH$^{+}$跃迁具有非常低的H$\_{2}$临界密度，使其成为优良的原始分子气体探测器。
作者：Y. Gong, F.J. Du, C. Henkel, A.M. Jacob, A. Belloche, J.Z. Wang, K.M. Menten, W. Yang, D.H. Quan, C.T. Bop, G.N. Ortiz-Le''on, X.D. Tang, M.R. Rugel, S. Liu
论文ID：2308.15521
分类：Astrophysics of Galaxies
分类简称：astro-ph.GA
提交时间：2023-08-31