성간물질(ISM)에서 관측된 유기 화합물(COM) 이성질체의 존재 비율은 기체의 화학적, 물리적 특성 및 궁극적으로 분자운의 역사에 대한 귀중한 정보를 제공합니다.
차가운 핵에서 c-HCOOH 산의 함량은 c-HCOOH 이성질체의 총량의 6%에 불과하며, 그 기원은 아직 알려지지 않았습니다. 본 연구에서는 HCOOH와 HCO+, NH3와 같은 매우 풍부한 분자들이 관여하는 순환 과정에서 c-HCOOH와 t-HCOOH가 파괴되고 역으로 생성됨으로써 암흑 분자 성운에 c-HCOOH가 존재한다고 설명합니다.
본 연구에서는 고급 ab initio 방법을 사용하여 c-HCOOH 및 t-HCOOH의 고리형 분해/형성 경로의 잠재 에너지 분포를 계산했습니다. 전이 상태 이론과 일반적인 성간 물질(ISM) 조건에서의 마스터 방정식 형태를 기반으로 전체 속도 상수와 분기 인자를 계산했습니다.
기체 상태에서 HCOOH가 HCO+와 반응하여 파괴되면 HC(OH)2+ 양이온의 세 가지 이성질체가 생성됩니다. 가장 흔한 양이온들은 두 번째 단계에서 NH3와 같은 다른 일반적인 성간 물질 분자와 반응하여 다시 c-HCOOH와 t-HCOOH를 형성할 수 있습니다. 이 메커니즘은 암흑 분자 성운에서 c-HCOOH가 생성되는 과정을 설명합니다. 이 메커니즘을 고려하면 t-HCOOH에 대한 c-HCOOH의 비율은 25.7%입니다.
관찰된 6%의 차이를 설명하기 위해, 우리는 HCOOH 양이온의 파괴에 대한 추가적인 메커니즘을 고려할 것을 제안합니다. 본 연구에서 제안하는 순차적 산-염기(SAB) 메커니즘은 성간 물질에서 매우 흔한 분자들의 빠른 반응을 포함합니다.
따라서, HCOOH는 암흑 분자운 조건에서 우리가 제안한 변환을 겪을 가능성이 높습니다. 이는 성간 물질(ISM)에서 유기 분자의 이성질화에 대한 새로운 접근 방식이며, 성간 물질에서 발견되는 유기 분자 이성질체 간의 관계를 설명하려는 시도일 수 있습니다.
존 가르시아, Isascun Jimenez-Serra, Jose Carlos Corchado, Germaine Molpeceres, Antonio Martinez-Henares, Victor M. Rivilla, Laura Colzi, Jesus Martin-Painted
주제: 은하 천체물리학(astro-ph.GA), 화학물리학(physics.chem-ph) 인용: arXiv:2301.07450 [astro-ph.GA] (또는 이 버전 arXiv:2301.07450v1 [astro-ph.GA]) 커밋 내역: Juan Garcia de la Concepción [v1] 2023년 1월 18일 수요일 11:45:25 UTC (1909 KB) https://arxiv.org/abs/2301.07450Astrobiology, astrochemistry
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