在星际介质中元素的消耗对于精确模拟分子云和恒星形成区域等不同天体物理环境中的化学进化至关重要。目前研究表明,随着云密度的增加,大部分元素都会经历消耗。大多数被消耗的元素可以在气态(分子形式)和尘埃冰层中找到。然而,致密云核中的硫消耗过程一直是一个长期未解之谜,近乎99%的硫缺失仍未得到合理的解释。这一现象被称为暗云或恒星形成区域中的硫消耗或硫缺失问题。在过去几十年的研究中,这一直是天文学界的一个难题。
最近,一项新研究由中国科学院新疆天文台天体化学研究团队副研究员Wasim IQBAL及合作伙伴进行,他们利用来自南山26米射电望远镜(NSRT)的观测数据,对分子云TMC-1中含有碳链结构且含有硫原子的物种进行了深入分析。这些结果已发表在《中国物理快报》(CPL 2024, 41 (2): 029501)。论文链接可通过点击这里访问。
图1左侧展示了不同C/O值对C2S(蓝线)和C3S(红线)气相丰度模拟影响的情况,其中fo(S+) = 1.5 *10^-5。此外,图1右侧显示了硫消耗对C2S(蓝线)和C3S(红线)的影响情况,当时设定为C/O = 1。在时间范围内从20,105年到106年与观测值进行比较,这是推测TMC-1云年龄可能存在于这个时间范围内。
研究人员发现,在由碳氧比决定的不同类型致密云核中,只有当C/O超过0.75时,才可能发生硫消耗。该研究结果指出,CO是一个关键参数,对于分子云中含有的碳链结构且带有硫原子的物种演化过程起到了决定性的作用。此外,该模型还预示了这些材料随时间变化以及受到CO影响的情况,如图所示。
因此,对于准确地模拟这些含有碳链结构且带有硫原子的物种,我们需要根据源类型来选择恰当的CO值;否则,这可能导致模拟结果出现显著不准确性。此外,要成功地进行对这类含氢、碳、氮、氧以及其他包含磷原子的物种丰度进行天文模拟,我们需要更好的观测约束来确定其实际价值。
此次发现为理解暗clouds or star-forming regions 中遗失的大量磷提供了一些视角并激发了一些思考。国家科学数据中心提供了解决方案设备和计划以支持这一目的。此信息来源自新疆天文台官方网站。