Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Развитие теории численного моделирования молекулярного состава межзвездной среды

Диссертация: Развитие теории численного моделирования молекулярного состава межзвездной среды
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

В диссертации впервые исследовано влияние неопределенностей констант скоростей химических реакций на результаты астрохимического моделирования протозвездных облаков и протопланетных дисков. Выявлена зависимость величины дисперсии модельных обилий молекул от их сложности. Показано, что для большинства наблюдаемых молекул величина ошибки модельных обилий сопоставима с точностью наблюдательных… Читать ещё >

Развитие теории численного моделирования молекулярного состава межзвездной среды (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • 1. Астрохимические процессы и их значение для исследований межзвездной среды
    • 1. 1. Межзвездная среда — колыбель звезд и планет
    • 1. 2. Общая характеристика химических процессов в межзвездной среде
      • 1. 2. 1. Химические процессы в газовой фазе
      • 1. 2. 2. Газопылевое взаимодействие и химические реакции на поверхности пылевых частиц
      • 1. 2. 3. Особенности химии протопланетных дисков
    • 1. 3. Методы моделирования химических процессов в межзвездной среде
  • 2. Анализ влияния неточностей скоростей химических реакций на результаты астрохимического моделирования молекулярных облаков
    • 2. 1. Уравнения химической кинетики и константы химических реакций
    • 2. 2. Метод расчета и анализа функций распределения модельных концентраций молекул
    • 2. 3. Результаты
      • 2. 3. 1. Группы молекул по чувствительности к неточностям скоростей химических реакций
      • 2. 3. 2. Влияние выбора распределения ошибок
    • 2. 4. Ошибки констант химических реакций и параметры молекулярных облаков
    • 2. 5. Корреляция концентраций молекул с константами скоростей отдельных реакций
    • 2. 6. Резюме
  • Анализ влияния неточностей скоростей химических реакций на результаты астрохимического моделирования протопланетных дисков
    • 3. 1. Модели физической структуры и химических процессов в околозвездном диске
    • 3. 2. Метод расчета и анализа распределений модельных концентраций молекул в диске
    • 3. 3. Результаты
      • 3. 3. 1. Профили распределения модельных концентраций в диске
      • 3. 3. 2. Распределение осредненных обилий в диске
      • 3. 3. 3. Распределение дисперсий обилий и лучевых концентраций молекул
    • 3. 4. Выделение наиболее «проблемных» химических реакций
      • 3. 4. 1. Метод обнаружения «проблемных» реакций
      • 3. 4. 2. Наиболее «проблемные» реакции
    • 3. 5. Резюме
  • 4. Стохастическое моделирование астрохимических систем
    • 4. 1. Необходимость учета стохастических эффектов при моделировании химии на поверхности пылевых частиц
    • 4. 2. Модель химической эволюции межзвездной среды
      • 4. 2. 1. Микроскопическая модель химии на поверхности пылевой частицы
    • 4. 3. Принципы моделирования химических реагирующих систем
      • 4. 3. 1. Микроскопическое описание химически реагирующей системы
      • 4. 3. 2. Химическое управляющее уравнение
      • 4. 3. 3. Классический алгоритм стохастического моделирования
      • 4. 3. 4. Вычислительно жесткие системы: Тау-скачок
      • 4. 3. 5. Химическое уравнение Ланжевена
      • 4. 3. 6. Термодинамический предел: химические балансные уравнения
    • 4. 4. Реализация метода Монте-Карло для расчета химической эволюции межзвездной среды
    • 4. 5. Исследование применимости классического и стохастического приближений для моделирования химических процессов в межзвездной среде
      • 4. 5. 1. Исследование общего согласия методов
      • 4. 5. 2. Исследование согласия методов для отдельных соединений
    • 4. 6. Обсуждение результатов
    • 4. 7. Резюме

Химические процессы в межзвездной среде являются объектом пристального внимания астрофизиков уже более тридцати лет. Неослабевающий интерес к ним обусловлен, в частности, тем, что многие важнейшие процессы звездообразования и формирования планетных систем доступны для исследования только посредством наблюдений радиолиний молекул, так как зоны звездообразования, как правило, непрозрачны для оптического излучения из-за большого количества пыли в них. Даже сейчас, когда благодаря космическим методам астрономам стали доступны для наблюдений все длины волн, радиоастрономические наблюдения не потеряли своей актуальности.

Поскольку молекулярный водород Н2 и гелий Не, на долю которых приходится подавляющая часть массы комплексов звездообразования, не излучают в радиолиниях, информация о процессах, протекающих в областях звездообразования, получается из наблюдений менее обильных молекул, которых к настоящему времени открыто порядка 140. Интерпретация наблюдений требует построения моделей химической эволюции межзвездной среды (МЗС), включающих такие процессы, как химию в газовой фазе, процессы газопылевого взаимодействия и химические реакции на поверхности пылевых частиц. Последние могут играть определяющую роль в химии ряда наблюдаемых молекул, таких, как Ш3) Н20, СН4.

Развитие техники наблюдений, качественное повышение чувствительности, спектрального и углового разрешения, ожидающееся в ближайшее десятилетие благодаря вводу в строй инструментов нового поколения, таких, как ALMA, Herschel, eVLA, Sofia, в ближайшем будущем потребуют построения нового поколения астрохимических моделей. Наряду с реалистичным детальным описанием физики МЗС важное значение будет иметь математически корректное описание собственно химических процессов, как известно [1], имеющих стохастическую природу. Кроме этого, при интерпретации результатов высокоточных наблюдений, становится важной оценка неопределенностей результатов химического моделирования, отклонения в которые вносят, в частности, такие сугубо химические факторы, как ошибки определения констант скоростей химических реакций.

Таким образом, требования к улучшению качества астрохимических моделей диктуются возрастающими возможностями наблюдательных средств, появлением возможности детального изучения не только протозвездных облаков, но также имеющих крайне небольшой угловой размер протопланетных дисков. Оценка точности астрохимического моделирования, а также введение в астрохимические модели корректного описания стохастической природы химических процессов — первые шаги на пути создания моделей нового поколения.

Цель работы.

Целью работы является улучшение качества астрохимических моделей путем исследования и уменьшения неточностей результатов моделирования, обусловленных погрешностями в скоростях химических реакций, а также разработки и внедрения в модели корректного стохастического описания химических процессов на поверхности межзвездных пылевых частиц.

Структура диссертации.

Результаты работы были представлены на всероссийских и международных конференциях, а также семинарах Кафедры астрономии и геодезии Уральского Государственного университета им. A.M. Горького и Института астрономии общества Макса Планка (Гейдельберг, Германия):

1. на XXXII, XXXIV, XXXV и XXXVII Зимних студенческих конференциях «Физика Космоса», проходивших в Астрономической обсерватории УрГУ в 2004, 2005, 2006 и 2008 гг.;

2. на 11 и 12 Всероссийских конференциях студентов—физиков, проходивших в Екатеринбурге (2005) и Новосибирске (2006);

3. на 4 международном симпозиуме The Dense Interstellar Medium in Galaxies (4th Cologne-Bonn-Zermatt-Symposium), проходившем в г. Церматт (Швейцария, 2003);

4. на совещании «Звездообразование в Галактике и за ее пределами», проходившем в Институте астрономии РАН (Москва) в 2006 году;

5. на международном симпозиуме «Complex molecules in Space: Present status and prospects with ALMA», проходившем в г. Fugisocentret (Дания) в 2006 году;

6. на международной конференции «Science with ALMA: a new era for Astrophysics», проходившей в Мадриде (Испания) в 2006 г.;

7. на международной конференции «Molecules in Space and Laboratory», проходившей в Париже (Франция) в 2007 году;

8. на семинарах Института астрономии общества Макса Планка в г. Гейдельберге (Германия) в 2006 и 2008 годах.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Оценка влияния неточностей констант скоростей химических реакций на результаты астрохимического моделирования для случаев темных и диффузных облаков, а также протопланетных дисков;

2. Группа химических реакций, вносящих наибольший вклад в неточности модельных обилий химических соединений;

3. Стохастическая модель химической эволюции газопылевой химически реагирующей системы, применимая к моделированию широкого спектра астрофизических объектов.

Научная новизна.

В диссертации впервые исследовано влияние неопределенностей констант скоростей химических реакций на результаты астрохимического моделирования протозвездных облаков и протопланетных дисков. Выявлена зависимость величины дисперсии модельных обилий молекул от их сложности. Показано, что для большинства наблюдаемых молекул величина ошибки модельных обилий сопоставима с точностью наблюдательных данных. Для протопланетных дисков выделен ряд соединений, чьи модельные обилия в меньшей степени подвержены влиянию ошибок в скоростях реакций, что делает их хорошими кандидатами на роль индикаторов физических условий в дисках.

Показано, что основной вклад в неопределенности модельных обилий молекул вносит небольшая группа химических реакций (менее 1% от общего количества включенных в модель).

Впервые построена стохастическая модель химической эволюции межзвездной среды, в которой химические процессы в газовой фазе и на поверхности пылевых частиц моделируются в рамках единого метода Монте Карло. Использованный метод впервые позволил включить в стохастическую химическую модель большое количество молекул (600) и реакций между ними (более 6000). Благодаря этому стало возможным исследование границ применимости методов Балансных уравнений и Модифицированных балансных уравнений для моделирования различных астрофизических объектов, также впервые выполненное в этой работе.

Предложен новый способ образования молекулярного водорода на поверхности пылевых частиц, потенциально эффективный при более существенно более высоких температурах, нежели классический.

Научная и практическая значимость работы.

Оценки неточностей модельных обилий химических соединений, полученные в этой работе, могут найти широкое применение при сравнении данных, полученных при наблюдениях линий молекул, с результатами теоретических исследований. Группа химических реакций, вносящих наибольший вклад в неточности модельных обилий молекул, может использоваться как руководство к действию исследователями, выполняющими лабораторные измерения скоростей химических процессов.

Стохастическая модель химической эволюции межзвездной среды необходима для исследований межзвездных облаков и протопланетных дисков, а также интерпретации наблюдательных данных по их химическому составу. Помимо этого, с помощью построенной модели возможно проведение исследований стохастических эффектов в астрохимических системах, таких как бистабильность. Описание химических процессов на поверхности пылевых частиц в рамках модели может быть детализировано, что позволит использовать ее при подробном изучении структуры и состава мантий межзвездных и межпланетных пылевых частиц.

Благодарности.

Автор выражает глубокую и искреннюю признательность:

• Научному руководителю A.M. Соболеву за введение в увлекательнейший мир астрофизики и неоценимую помощь в подготовке диссертации, а также соавторам всех своих публикаций, без помощи и поддержки которых путешествие по этому миру было бы весьма затруднительно.

• Всем сотрудникам Кафедры астрономии и геодезии, а также Астрономической обсерватории Уральского Государственного университета имени A.M. Горького за профессиональную и человеческую поддержку на протяжении многих лет.

• Руководству и сотрудникам астрономических учреждений — Института Астрономии РАН (Москва), Пущинской радиоастрономической обсерватории (Пущино), Института астрономии общества Макса Планка (Гейдельберг), в которых им был получен бесценный теоретический и практический опыт.

• Всем своим близким за постоянную поддержку в течение всего времени работы над диссертацией (в особенности — маме Ольге Дмитриевне и жене Татьяне).

• Екатерине Анатольевне Аввакумовой за предоставленный Т]цХ-стиль для оформления списка литературы.

• Светлане Викторовне Салий за помощь в оформлении диссертации.

• Дмитрию Зигфридовичу Вибе и Юрию Андреевичу Ковалёву за помощь в организации защиты диссертации.

• Негосударственному фонду «Династия» Дмитрия Зимина, Российскому фонду фундаментальных исследований (код проекта 03−02−16 433), Министерству образования РФ (грант Е02−11.0−43), ШТАБ (грант 99−16 676) за финансовую поддержку исследований, представленных в данной диссертации.

Заключение

.

Публикации автора по теме диссертации.

Показать весь текст

Список литературы

  1. D. Т. A general method for numerically simulating the stochastic time evolution of coupled chemical reactions // Journal of Computational Physics. — 1976. — Vol. 22. — P. 403.
  2. Langer W. D., van Dishoeck E. FBergin E. A. et al. Chemical evolution of protostellar matter // Protostars and Planets IV / Ed. by V. Mannings, A. P. Boss, S. S. Russell. — Tucson: University of Arizona Press, 2000. — P. 29.
  3. Hasegawa Т. I., Herbst E., Leung С. M. Models of gas-grain chemistry in dense interstellar clouds with complex organic molecules // Astrophys. J., Suppl. Ser.- 1992. Vol. 82. — Pp. 167−195.
  4. Tielens A. G. G. M., Hagen W. Model calculations of the molecular composition of interstellar grain mantles // Astron. Astrophys. — 1982. — Vol. 114. Pp. 245−260.
  5. Smith I. W. M., Herbst E., Chang Q. Rapid neutral-neutral reactions at low temperatures: a new network and first results for TMC-1 // Mon. Not. R. Astron. Soc. 2004. — Vol. 350. — Pp. 323−330.
  6. Woodall J., Agundez M., Markwick-Kemper A. J., Millar T. J. The UMIST database for astrochemistry 2006 // Astron. Astrophys. — 2007. — Vol. 466. Pp. 1197−1204.
  7. Dutrey A., Guilloteau S., Guelin M. Chemistry of protosolar-like nebulae: the molecular content of the DM Tau and GG Tau disks // Astron. Astrophys. 1997. — Vol. 317. — Pp. L55-L58.
  8. Katz N. j Furman I., Biham 0. et al. Molecular hydrogen formation on astrophysically relevant surfaces // Astrophys. J. — 1999. — Vol. 522. — Pp. 305−312. arXiv: astro-pli/990G071.
  9. Shu F. j Najita J., Galli D. et al. The collapse of clouds and the formation and evolution of stars and disks // Protostars and Planets III / Ed. by E. H. Levy, J. I. Lunine. 1993. — Pp. 3−45.
  10. Li Z.-Y., Shu F. H. Magnetized singular isothermal toroids // Astrophys. J. 1996. — Vol. 472. — P. 211.
  11. Blake G. A. High angular resolution observations of the gas phase composition of young stellar objects / Ed. by E. F. van Dishoeck. — Vol. 178 of IAU Symposium. 1997. — Pp. 31−44.
  12. Tielens A. G. G. M., Whittet D. C. B. Ices in star forming regions / Ed. by E. F. van Dishoeck. Vol. 178 of IAU Symposium. — 1997. — P. 45.
  13. Hollenbaeh D. J., Tielens A. G. G. M. Dense Photodissociation Regions (PDRs) // Ann. Rev. Astron. Astrophys. 1997. — Vol. 35. — Pp. 179 216.
  14. Adams W. S. What lies between the stars // Publ. Astron. Soc. Pac.— 1941. Vol. 53. — P. 73.
  15. Prasad S. S., Tarafdar S. P. UV radiation field inside dense clouds Its possible existence and chemical implications // Astrophys. J. — 1983. — Vol. 267. — Pp. 603−609.
  16. Hollenbaeh D., Salpeter E. E. Surface recombination of hydrogen molecules // Astrophys. J. 1971. — Vol. 163. — P. 155.
  17. Jura M. Interstellar clouds containing optically thin H2 // Astrophys. J. — 1975. Vol. 197. — Pp. 575−580.
  18. Stantcheva T., Herbst E. Models of gas-grain chemistry in interstellar cloud cores with a stochastic approach to surface chemistry // Astron. Astrophys. 2004. — Vol. 423. — Pp. 241−251.
  19. Meyer D. M., Roth K. C. Discovery of interstellar NH // Astrophys. J., Lett. 1991. — Vol. 376. — Pp. L49-L52.
  20. Shalabiea O. M., Greenberg J. M. Two key processes in dust/gas chemical modelling: photoprocessing of grain mantles and explosive desorption // Astron. Astrophys. 1994. — Vol. 290. — Pp. 266−278.
  21. Watson W. D., Salpeter E. E. Molecule formation on interstellar grains // Astrophys. J. 1972. — Vol. 174. — P. 321.
  22. Allen M., Robinson G. W. The molecular composition of dense interstellar clouds // Astrophys. J. 1977. — Vol. 212. — Pp. 396−415.
  23. Barzel B., Biham 0. Efficient simulations of interstellar gas-grain chemistry using moment equations // Astrophys. J., Lett. — 2007. — Vol. 658. — Pp. L37-L40. arXiv:0710.2250.
  24. Millar T. J., Farquhar P. R. A., Willacy K. The UMIST Database for As-trochemistry 1995 11 Astron. Astrophys. Suppl. Ser. — 1997. — Vol. 121. — Pp. 139−185.
  25. Le Teuff Y. H., Millar T. J., Markwick A. J. The UMIST database for as-trochemistry 1999 // Astron. Astrophys. Suppl. Ser. — 2000. — Vol. 146. — Pp. 157−168.
  26. Lee H.-H., Roueff E., Pineau des Forets G. et al. Bistability in large chemical networks: a global view // Astron. Astrophys. — 1998. — Vol. 334. — Pp. 1047−1055.
  27. Li Z.-Y., Shematovich I., Wiebe D. S., Shustov B. M. A coupled dynamical and chemical model of starless cores of magnetized molecular clouds. I. Formulation and initial results // Astrophys. J. — 2002.— Vol. 569. — Pp. 792−802. arXiv: astro-ph/201 019.
  28. Aikawa Y., Ohashi N., Inutsuka S.-I., Herbst S., E. andTakakuwa. Molecular evolution in collapsing prestellar cores // Astrophys. J. — 2001.— Vol. 552.— Pp. 639−653. arXiv: astro-ph/202 061.
  29. Terzieva R., Herbst E. The sensitivity of gas-phase chemical models of interstellar clouds to С and О elemental abundances and to a new formation mechanism for Ammonia // Astrophys. J. — 1998. — Vol. 501. — P. 207.
  30. Turner В. E. A common gas-phase chemistry for diffuse, translucent, and dense clouds? // Astrophys. J. 2000. — Vol. 542. — Pp. 837−860.
  31. Matsumoto M., Nishimura T. Mersenne twister: a 623-dimensionally equidistributed uniform pseudo-random number generator // ACM Trans. Model. Comput. Simul. 1998. — Vol. 8, № 1. — Pp. 3−30.
  32. Pineau Des Forets G., Roueff E. Hg" recombination and bistability in the interstellar medium // Astronomy, physics and chemistry of Hg". — Vol. 358 of Royal Society of London Philosophical Transactions Series A. 2000, — P. 2549.
  33. А. И., Соболев A. M., Вибе Д. 3., Семенов Д. А. О влиянии неточностей скоростей химических реакций на результаты астрохимического моделирования // Письма в Астрон. журн. — 2004. Vol. 30. — Pp. 623-634.
  34. Hirahara Y., Suzuki H., Yamamoto S. et al. Mapping observations of sulfur-containing carbon-chain molecules in Taurus Molecular Cloud 1 (TMC-1) // Astrophys. J. 1992. — Vol. 394. — Pp. 539−551.
  35. Ruffle D. P., Hartquist T. W., Taylor S. D., Williams D. A. Cyanopolyynes as indicators of late-time chemistry and depletion in star-forming regions // Mon. Not. R. Astron. Soc. — 1997.— Vol. 291.— Pp. 235−240.
  36. Stahler S. W. The cyanopolyynes as a chemical clock for molecular clouds // Astrophys. J. 1984. — Vol. 281. — Pp. 209−218.
  37. D’Alessio P., Calvet N., Hartmann L. et al. Accretion Disks around Young Objects. II. Tests of Well-mixed Models with ISM Dust // Astrophys. J. —1999. — Vol. 527. — Pp. 893−909. arXiv^tro-ph/9 907 330.
  38. Pietu V., Dutrey A., Guilloteau S. Probing the structure of protoplanetary disks: a comparative study of DM Tau, LkCa 15, and MWC 480 // Astron. Astrophys. — 2007. — Vol. 467. Pp. 163−178. arXiv: astro-ph/701 425.
  39. Simon M., Dutrey A., Guilloteau S. Dynamical masses of T Tauri stars and calibration of Pre-Main-Sequence evolution // Astrophys. J. —2000. Vol. 545. — Pp. 1034−1043.
  40. Vasyunin A. I., Semenov D., Henning T. et al. Chemistry in protoplanetary disks: a sensitivity analysis // Astrophys. J. — 2008.— Vol. 672. — Pp. 629−641.
  41. Draine B. T. Photoelectric heating of interstellar gas // Astrophys. J., Suppl. Ser. 1978. — Vol. 36. — Pp. 595−619.
  42. Bergin E., Calvet N., D’Alessio P., Herczeg G. J. The effects of UV continuum and Lya Radiation on the chemical equilibrium of T Tauri disks // Astrophys. J., Lett. 2003. — Vol. 591. — Pp. L159-L162.
  43. Semenov D., Henning T., Helling C. et al. Rosseland and Planck mean opacities for protoplanetary discs // Astron. Astrophys. — 2003.— Vol. 410. — Pp. 611−621. arXiv: astro-ph/308 344.
  44. Lee H.-H., Herbst E., Pineau des Forets G. et al. Photodissociation of H2 and CO and time dependent chemistry in inhomogeneous interstellar clouds // Astron. Astrophys. — 1996. Vol. 311. — Pp. 690−707.
  45. Glassgold A. E., Najita J., Igea J. X-Ray ionization of protoplanetary disks // Astrophys. J. 1997. — Vol. 480. — P. 344.
  46. Finocchi F., Gail H.-P. Chemical reactions in protoplanetary accretion disks. III. The role of ionisation processes // Astron. Astrophys. — 1997. — Vol. 327. Pp. 825−844.
  47. Semenov D., Pavlyuchenkov Y., Schreyer K. et al. Millimeter observations and modeling of the AB Aurigae system // Astrophys. J. — 2005. — Vol. 621. — Pp. 853−874. arXiv: astro-ph/411 653.
  48. Hollenbach D., McKee C. F. Molecule formation and infrared emission in fast interstellar shocks. I Physical processes // Astrophys. J., Suppl. Ser. 1979. — Vol. 41. — Pp. 555−592.
  49. Garrod R. T., Herbst E. Formation of methyl formate and other organic species in the warm-up phase of hot molecular cores // Astron. Astrophys. — 2006. — Vol. 457. — Pp. 927−936. arXiv: astro-ph/607 560.
  50. Wakelam V., Herbst E., Selsis F., Massacrier G. Chemical sensitivity to the ratio of the cosmic-ray ionization rates of He and H2 in dense clouds // Astron. Astrophys. — 2006. — Vol. 459. — Pp. 813−820. arXiv: astro-Ph/060S55i.
  51. Dobrijevic M., Parisot J. P. Effect of chemical kinetics uncertainties on hydrocarbon production in the stratosphere of Neptune // Planet. Space Sci. 1998. — Vol. 46. — Pp. 491−505.
  52. Dobrijevic M., Ollivier J. L., Billebaud F. et al. Effect of chemical kinetic uncertainties on photochemical modeling results: Application to Saturn’s atmosphere 11 Astron. Astrophys. — 2003. — Vol. 398. — Pp. 335−344.
  53. Wakelam V., Selsis F., Herbst E., Caselli P. Estimation and reduction of the uncertainties in chemical models: application to hot core chemistry // Astron. Astrophys. — 2005. Vol. 444. — Pp. 883−891.
  54. Kastner J. H., Zuckerman D., Weintraub D. A., Forveille T. X-ray and molecular emission from the nearest region of recent star formation // Science. 1997. — Vol. 277. — Pp. 67−71.
  55. Aikawa Y., Momose M., Thi W.-F. et al. Interferometric Observations of Formaldehyde in the Protoplanetary Disk around LkCa 15 // Publ. Aston. Soc. Jpn. 2003. — Vol. 55. — Pp. 11−15.
  56. Dartois E., Dutrey A., Guilloteau S. Structure of the DM Tau outer disk: probing the vertical kinetic temperature gradient // Astron. Astrophys. — 2003. Vol. 399. — Pp. 773−787.
  57. Bisschop S. E., Fraser H. J., Oberg K. I. et al. Desorption rates and sticking coefficients for CO and N2 interstellar ices // Astron. Astrophys. — 2006. Vol. 449. — Pp. 1297−1309.
  58. Aikawa Y., Herbst E. Molecular evolution in protoplanetary disks. Two-dimensional distributions and column densities of gaseous molecules // Astron. Astrophys. 1999. — Vol. 351. — Pp. 233−246.
  59. Willacy K., Langer W. D. The importance of photoprocessing in protoplanetary disks 11 Astrophys. J. 2000. — Vol. 544. — Pp. 903−920.
  60. Aikawa Y., van Zadelhoff G. J., van Dishoeck E. F., Herbst E. Warm molecular layers in protoplanetary disks // Astron. Astrophys. — 2002. — Vol. 386. — Pp. 622−632. arXiv: astro-ph/202 060.
  61. Willacy K., Langer W., Allen M., Dry den G. Turbulence-driven diffusion in protoplanetary disks: chemical effects in the outer regions // Astrophys. J. — 2006. Vol. 644. — Pp. 1202−1213. arxiv^tro-ph/oeosios.
  62. Williams D. A. Association reactions // Astrophys. Lett. Commun. -1972. Vol. 10. — Pp. L17-L21.
  63. Herbst E. An additional uncertainty in calculated radiative association rates of molecular formation at low temperatures // Astrophys. J. — 1980. Vol. 241. — Pp. 197−199.
  64. Smith I. W. M. Effects of quantum mechanical tunneling on rates of radiative association // Astrophys. J. — 1989. — Vol. 347. — Pp. 282−288.
  65. Prasad S. S., Huntress W. TJr. A model for gas phase chemistry in interstellar clouds. I — The basic model, library of chemical reactions, and chemistry among C, N, and O compounds // Astrophys. J., Suppl. Ser. — 1980. Vol. 43. — Pp. 1−35.
  66. Herbst E. An update of and suggested increase in calculated radiative association rate coefficients // Astrophys. J. — 1985. — Vol. 291. — Pp. 226 229.
  67. Gerlich D. Ion-neutral collisions in a 22-pole trap at very low energies 11 Physica Scripta.- 1995.- Vol. 1995, № T59. Pp. 256−263.http://stacks.iop.org/1402−4896/T59/256.
  68. Singh P. D., Andreazza C. M. The formation of CN and CN+ by direct radiative association // Astrophys. J. — 2000. — Vol. 537. — Pp. 261−263.
  69. Brownsword R. A., Sims I. R., Smith I. W. M. et al. The radiative association of CH with H2: a mechanism for formation of CH3 in interstellar clouds // Astrophys. J. 1997. — Vol. 485. — P. 195.
  70. Nahar S. N., Pradhan A. K. Electron-ion recombination rate coefficients, photoionization cross sections, and ionization fractions for astrophysically abundant elements. I. Carbon and Nitrogen // Astrophys. J., Suppl. Ser. — 1997. — Vol. 111. P. 339.
  71. Dalgarno A., McCray R. A. Heating and ionization of HI regions // Ann. Rev. Astron. Astrophys. 1972. — Vol. 10. — Pp. 375−424.
  72. Leger A., Jura M., Omont A. Desorption from interstellar grains // Astron. Astrophys. — 1985. Vol. 144. — Pp. 147−160.
  73. Dolginov A. Z., Stepinski T. F. Are cosmic rays effective for ionization of protoplanetary disks? // Astrophys. J. — 1994. — Vol. 427. — Pp. 377−383.
  74. Herbst E., Klemperer W. The formation and depletion of molecules, in dense interstellar clouds // Astrophys. J. — 1973.—- Vol. 185.— Pp. 505 534.
  75. Gammie C. F. Layered accretion in T Tauri disks // Astrophys. J.— 1996. Vol. 457. — P. 355.
  76. Semenov D., Wiebe D., Henning T. Reduction of chemical networks. II. Analysis of the fractional ionisation in protoplanetary discs // Astron. Astrophys. 2004. — Vol. 417. — Pp. 93−106. arXiv: astro-ph/403 555.
  77. Neufeld D. A., Maloney P. R.} Conger S. Water maser emission from X-ray-heated circumnuclear gas in active galaxies // Astrophys. J., Lett.— 1994. Vol. 436. — Pp. L127-L130.
  78. Maloney P. R., Hollenbach D. J., Tielens A. G. G. M. X-Ray-irradiated molecular gas. I. Physical processes and general results // Astrophys. J. — 1996. Vol. 466. — Pp. 561−584.
  79. Lepp S., Dalgarno A. X-ray-induced chemistry of interstellar clouds // Astron. Astrophys. 1996. — Vol. 306. — Pp. L21-L24.
  80. Stauber P., Doty S. D., van Dishoeck E. F., Denz A. 0. X-ray chemistry in the envelopes around young stellar objects // Astron. Astrophys. — 2005. — Vol. 440. — Pp. 949−966. arXiv: aslro-pli/506 306.
  81. Spitzcr L. J., Tomasko M. G. Heating of HI regions by energetic particles // Astrophys. J. 1968. — Vol. 152. — P. 971.
  82. Glassgold A. E., Langer W. D. Heating of molecular-hydrogen clouds by cosmic rays and X-Rays // Astrophys. J. — 1973. — Vol. 186. — Pp. 859 888.
  83. Dalgarno A., Stephens T. L. Discrete absorption and photodissociation of molecular hydrogen // Astrophys. J., Lett.— 1970.— Vol. 160. — Pp. L107-L109.
  84. Jonkheid B., Kamp I., Augereau J.-C., van Dishoeck E. F. Modeling the gas-phase chemistry of the transitional disk around HD 14 1569A // AstrOll. Astrophys. — 2006. — Vol. 453. — Pp. 163−171. arXiv: astro-ph/603 515.
  85. Roberge W. G., Jones D.- Lepp S., Dalgarno A. Interstellar photodissociation and photoionization rates // Astrophys. J., Suppl. Ser. — 1991. — Vol. 77. Pp. 287−297.
  86. Adams N. G., Smith D., Clary D. C. Rate coefficients of the reactions of ions with polar molecules at interstellar temperatures // Astrophys. J., Lett. 1985. — Vol. 296. — Pp. L31-L34.
  87. Clary D. C., Smith D., Adams N. G. Temperature dependence of rate coefficients for reactions of ions with dipolar molecules // Chemical Physics Letters. 1985. — Vol. 119. — Pp. 320−326.
  88. Smith I. W. M. Experimental measurements of the rate constants for neutral-neutral reactions // Rate coefficients in astrochemistry / Ed. by T. J. Millar, D. A. Williams. Proc. Conf., UMIST, Manchester, United
  89. Kingdom, September 21−24, 1987. — Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1988.-Pp. 106−116.
  90. Sims I. R., Queffelec J.-L., Travers D. et al. Rate constants for the reactions of CN with hydrocarbons at low and ultra-low temperatures // Chemical Physics Letters. 1993. — Vol. 211. — Pp. 461−468.
  91. Sims /. R., Smith I. W. M., Clary D. C. et al. Ultra-low temperature kinetics of neutral-neutral reactions: new experimental and theoretical results for OH+HBr between 295 and 23 K // J. Chem. Phys. 1994.-Vol. 101.-Pp. 1748−1751.
  92. Canosa A., Sims I. R., Travers D. et al. Reactions of the methylidine radical with CH4, C2H2, C2H4, C2H6, and butiene studied between 23 and 295K with a CRESU apparatus. // Astron. Astrophys. — 1997. — Vol. 323. Pp. 644−651.
  93. Clary D. C., Haider N., Husain D., Kabir M. Interstellar carbon chemistry: reaction rates of neutral atomic carbon with organic molecules // Astrophys. J. 1994. — Vol. 422. — Pp. 416−422.
  94. Sims I. R., Queffelec J.-L., Defrance A. et al. Ultralow temperature kinetics of neutral-neutral reactions. The technique and results for the reactions CN + 02 down to 13 K and CN + NH3 down to 25 K // J. Chem. Phys. -1994. Vol. 100. — Pp. 4229−4241.
  95. Chastaing D., Le Picard S. D., Sims I. R., Smith I. W. M. Rate coefficients for the reactions of C (3PJ) atoms with C2H2, C2H4, CH3C = CH and H2C=C=CH2 at temperatures down to 15 K // Astron. Astrophys. — 2001. Vol. 365. — Pp. 241−247.
  96. Adams N. G., Smith D. A study of the reactions of NHj and ND3 with H2 and D2 at several temperatures // Int. J. Mass Spectrom. Ion Proc. — 1984. Vol. 61. — Pp. 133−139.
  97. Fehsenfeld F. C., Lindinger W., Schmeltekopf A. L. et al. Energy dependence of the reaction NHj + H2 NHj + H // J. Chem. Phys. 1975. -Vol. 62. — Pp. 2001−2003.
  98. Milligan D. B., McEwan M. J. H3+ 0: an experimental study // Chemical Physics Letters. — 2000. Vol. 319. — Pp. 482−485.
  99. Kim J. K., Theard L. P., Huntress W. T., Jr. Proton transfer reactions from H3″ ions to N2, O2, and CO molecules // Chemical Physics Letters. — 1975. Vol. 32. — Pp. 610−614.
  100. Tscharnuter W. M., Gail H.-P. 2-D preplanetary accretion disks. I. Hydrodynamics, chemistry, and mixing processes // Astron. Astrophys. — 2007. Vol. 463. — Pp. 369−392.
  101. Florescu-Mitchell A. I., Mitchell J. B. A. Dissociative recombination // Phys. Rep. 2006. — Vol. 430. — Pp. 277−374.
  102. Petrignani A., van der Zande W. J., Cosby P. C. et al. Vibrationally resolved rate coefficients and branching fractions in the dissociative recombination of OJ // J. Chem. Phys. 2005. — Vol. 122. — P. 4302.
  103. Millar T. J., Defrees D. J., McLean A. D., Herbst E. The sensitivity of gas-phase models of dense interstellar clouds to changes in dissociative recombination branching ratios // Astron. Astrophys. — 1988. — Vol. 194. — Pp. 250−256.
  104. Semaniak J., Minaev B. F., Derkatch A. M. et al. Dissociative recombination of HCNH+: absolute cross-sections and branching ratios // Astrophys. J., Suppl. Ser. 2001. — Vol. 135. — Pp. 275−283.
  105. Geppert W. D., Thomas R. D., Ehlerding A. et al. Dissociative recombination branching ratios and their influence on interstellar clouds // Journal of Physics Conference Series. — 2005a. — Vol. 4. — Pp. 26−31.
  106. Mitchell J. B. A. The dissociative recombination of molecular ions // Phys. Rep. 1990. — Vol. 186. — Pp. 215−248.
  107. Vikor L., Al-Khalili A., Danared H. et al. Branching fractions in the dissociative recombination of NH4 and NHj molecular ions // Astron. As-trophys. 1999. — Vol. 344. — Pp. 1027−1033.
  108. Pirronello V., Biham 0., Liu C. et al. Efficiency of molecular hydrogen formation on silicates // Astrophys. J., Lett. — 1997, — Vol. 483.— P. L131. arXiv: astro-ph/9 704 236.
  109. Pirronello v., Liu C., Shen L., Vidali G. Laboratory synthesis of molecular hydrogen on surfaces of astrophysical interest // Astrophys. J., Lett. — 1997. — Vol. 475. — P. L69. arXiv: astro-ph/9 611 022.
  110. Pirronello V., Liu C., Roser J. E., Vidali G. Measurements of molecular hydrogen formation on carbonaceous grains // Astron. Astrophys. — 1999. Vol. 344. — Pp. 681−686.
  111. Stantcheva T., Caselli P., fferbst E. Modified rate equations revisited. A corrected treatment for diffusive reactions on grain surfaces // Astron. Astrophys. 2001. — Vol. 375. — Pp. 673−679.
  112. Caselli P., Stantcheva T., Shalabiea O. et al. Deuterium fractionation on interstellar grains studied with modified rate equations and a Monte Carlo approach // Planet. Space Sci. 2002. — Vol. 50. — Pp. 1257−1266.arXiv:astro-ph/202 368.
  113. Le Bourlot J., Pineau des Forets G., Roueff E., Schilkc P. Bistability in dark cloud chemistry // Astrophys. J., Lett. — 1993. — Vol. 416. — P. L87.
  114. Shalabiea 0. M., Greenberg J. M. Bistability and dust/gas chemical modelling in dark interstellar clouds // Astron. Astrophys.— 1995.— Vol. 296. P. 779.
  115. Boger G. I., Sternberg A. Bistability in interstellar gas-phase chemistry // Astrophys. J. — 2006. — Vol. 645. — Pp. 314−323. arXiv: ast, ro-ph/601 323.
  116. Biham 0., Furman I., Pirronello V., Vidali G. Master equation for hydrogen recombination on grain surfaces // Astrophys. J. — 2001. — Vol. 553. — Pp. 595−603. arXiv: astro-ph/12 267.
  117. Green N. J. B., Toniazzo T., Pilling M. J. et al. A stochastic approach to grain surface chemical kinetics // Astron. Astrophys. — 2001. — Vol. 375.-Pp. 1111−1119.
  118. Lipshtat A., Biham O., Herbst E. Enhanced production of HD and D2 molecules on small dust grains in diffuse clouds // Mon. Not. R. Astron. Soc. 2004. — Vol. 348. — Pp. 1055−1064. arXiv: astro-Ph/03ii524.
  119. Stantcheva TShematovich V. I., Herbst E. On the master equation approach to diffusive grain-surface chemistry: The H, O, CO system // Astron. Astrophys. 2002. — Vol. 391. — Pp. 1069−1080. arXiv: astro-ph/306 545.
  120. Stantcheva T., Herbst E. Deuterium fractionation on interstellar grains studied with the direct master equation approach // Mon. Not. R. Astron. SOC. — 2003. — Vol. 340. — Pp. 983−988. arXiv: astro-ph/03005G2.
  121. Lipshtat A., Biham O. Moment equations for chemical reactions on interstellar dust grains // Astron. Astrophys. — 2003.— Vol. 400.— Pp. 585 593. arXiv: astro-ph/212 200.
  122. Charnley S. B. Stochastic astrochemical kinetics // Astrophys. J., Lett. — 1998. Vol. 509. — Pp. L121-L124.
  123. Charnley S. B. Stochastic theory of molecule formation on dust // Astrophys. J., Lett. 2001. — Vol. 562. — Pp. L99-L102.
  124. Chang Q., Cuppen H. M., Herbst E. Gas-grain chemistry in cold interstellar cloud cores with a microscopic Monte Carlo approach to surface chemistry // Astron. Astrophys. 2007. — Vol. 469. — Pp. 973−983. arxiv:0704.2704.
  125. Draine B. T., Lee H. M. Optical properties of interstellar graphite and silicate grains // Astrophys. J. 1984. — Vol. 285. — Pp. 89−108.
  126. Cazaux S., Tielens A. G. G. M. H2 Formation on grain surfaces // As-trophys. J. 2004. — Vol. 604. — Pp. 222−237.
  127. Gillespie D. T. A rigorous derivation of the chemical master equation // Physica A Statistical Mechanics and its Applications. — 1992. — Vol. 188. Pp. 404−425.
  128. Баруча-Рид А. Т. Элементы теории марковских процессов и их приложения. — М.: Наука, 1969.
  129. D. Т., Petzold L. R. Improved leap-size selection for accelerated stochastic simulation //J. Chem. Phys. — 2003. — Vol. 119. — Pp. 82 298 234.
  130. Ruffle D. P., Herbst E. New models of interstellar gas-grain chemistry — I. Surface diffusion rates // Mon. Not. R. Astron. Soc. — 2000. — Vol. 319. — Pp. 837−850.
  131. Schilke P., Keene J., Le Bourlot J. et al. Atomic carbon in a dark cloud: TMC-1 // Astron. Astrophys. 1995. — Vol. 294. — Pp. L17-L20.
  132. Pratap P., Dickens J. E., Snell R. L. et al. A study of the physics and chemistry of TMC-1 // Astrophys. J. 1997. — Vol. 486. — P. 862.
  133. Turner В. E., Herbst E., Terzieva R. The physics and chemistry of small translucent molecular clouds. XIII. The basic hydrocarbon chemistry // Astrophys. J., Suppl. Ser. 2000. — Vol. 126. — Pp. 427−460.
  134. Benson P. J., Myers P. C. A survey for dense cores in dark clouds // Astrophys. J., Suppl. Ser. 1989. — Vol. 71. — Pp. 89−108.
  135. Wakelam V., Herbst E., Selsis F. The effect of uncertainties on chemical models of dark clouds // Astron. Astrophys. — 2006, — Vol. 451, — Pp. 551−562. arXiv: astro-ph/601 611.
  136. Garrod R. T., Wakelam V., Herbst E. Non-thermal desorption from interstellar dust grains via exothermic surface reactions // Astron. Astrophys. — 2007. — Vol. 467. — Pp. 1103−1115. axXiv: astro-ph/703 188.
  137. Pavlyuchenkov Y., Wiehe D., Launhardt R., Henning T. CB 17: inferring the dynamical history of a prestellar core with chemodynamical models // Astrophys. J. — 2006. — Vol. 645. — Pp. 1212−1226. arXiv: astro-ph/603 600.
  138. Aikawa Y. Cold CO gas in protoplanetary disks // Astrophys. J., Lett. — 2007. — Vol. 656. — Pp. L93-L96. arXiv: astro-ph/701 366.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!