We examine several different simplified approaches for modelling the chemistry of CO in three-dimensional numerical simulations of turbulent molecular clouds. We compare the different models both by looking at the behaviour of integrated quantities such as the mean CO fraction or the cloud-averaged CO-to-H2 conversion factor, and also by studying the detailed distribution of CO as a function of gas density and visual extinction. In addition, we examine the extent to which the density and temperature distributions depend on our choice of chemical model.
We find that all of the models predict the same density PDF and also agree very well on the form of the temperature PDF for temperatures T > 30 K, although at lower temperatures, some differences become apparent. All of the models also predict the same CO-to-H2 conversion factor, to within a factor of a few. However, when we look more closely at the details of the CO distribution, we find larger differences. The more complex models tend to produce less CO and more atomic carbon than the simpler models, suggesting that the C/CO ratio may be a useful observational tool for determining which model best fits the observational data. Nevertheless, the fact that these chemical differences do not appear to have a strong effect on the density or temperature distributions of the gas suggests that the dynamical behaviour of the molecular clouds on large scales is not particularly sensitive to how accurately the small-scale chemistry is modelled.
Dust-gas chemistry in AGB outflows: Chemical modelling of dust-gas chemistry within AGB outflows I. Effect on the gas-phase chemistry
AGB流出的化学建模通常集中在内部区域的非热力学平衡化学或外部区域的光子驱动化学。我们包括，为第一次，全面的灰尘气体化学在我们的AGB流出化学动力学模型，包括灰尘气体相互作用和颗粒表面化学。尘埃被认为是在内部区域形成的，并遵循类似星际尘埃的大小分布。使用辐射转移模型，我们获得了富O和富C流出中不同尘埃类型的尘埃温度分布。我们计算了一个网格模型，采样不同的外流密度，漂移速度之间的灰尘和气体，和灰尘类型。粉尘-气体化学可显著影响气相组成，耗尽母种和子种，并通过颗粒表面形成随后解吸/溅射增加某些子种的丰度。它的影响取决于四个因素：外流密度，尘埃温度，初始成分，和漂移速度。最大的影响是较高密度的流出冷尘埃和O-丰富的母体物种，因为这些物种通常有一个较大的结合能。当漂移速度大于$\sim 10$ km s $^{-1}$时，冰幔会发生溅射，但是它们不会被完全破坏。尘气化学模型可以更好地再现所观察到的物种在O丰富的外流枯竭。当包括较冷的灰尘在富C流出和调整CS的结合能，在富C流出的耗尽也更好地再现。为了最好地解释高分辨率的分子线观测从AGB流出，灰尘-气体相互作用的化学动力学模型。
First Resolved Dust Continuum Measurements of Individual Giant Molecular Clouds in the Andromeda Galaxy
在我们当地的银河系附近，最好使用尘埃测量的组合来研究分子云，以确定云的强大质量，大小和内部结构，以及分子线观测以确定云的运动学和化学。我们在这里提出的第一个结果的一个计划，旨在扩大这样的研究到附近的星系以外的麦哲伦云。利用宽带升级的亚毫米阵列（SMA）在230 GHz，我们已经获得了第一个连续探测的热尘埃排放的亚GMC尺度（$\sim$ 15 pc）内的仙女座星系（M31）。其中包括第一次解决连续探测尘埃排放的个别GMC超越麦哲伦云。利用SMA的强大功能，我们同时记录了CO（2-1）的排放与相同的$(u,\,v)$覆盖，天体测量和校准，使第一次测量的CO转换因子，$α_{\rm\,CO(2-1)}$，对个别GMC跨外部星系。我们的直接测量产生的平均CO-尘埃质量转换因子为$α^\prime_{\rm CO-dust} = 0.042\pm0.018$ $M_\odot$（K km s $^{-1}$ pc $^2$）$^{-1}$的$J= 2-1$过渡。该值似乎不随银河系中心半径而变化。假设气体与尘埃的比例为136，那么，在不确定性的情况下，2-1跃迁的结果$α_{\rm CO}$ $=$ 5.7 $\pm$ 2.4 $M_\odot$（K km s $^{-1}$ pc $^2$）$^{-1}$与银河系GMC的结果非常一致。最后，使用相同的分析技术，我们将我们的结果与当地猎户座分…
Chemical modelling of dust-gas chemistry within AGB outflows -- II. Effect of the dust-grain size distribution
AGB星和超新星是构成星际介质的主要物质。AGB星形成的尘埃颗粒被认为很大。然而，由于尘埃在其流出物中的成核和生长仍然不清楚，尘埃粒度分布（GSD）是未知的。这是一个重要的不确定性，我们的知识的化学和物理历史的星际尘埃，作为AGB尘埃形式的$\sim$ 70%的起点，其演变。我们扩展了我们的化学动力学模型，其中包括一个全面的粉尘-气体化学。现在允许GSD偏离通常假设的标准Mathis et al.（1977）分布。我们发现，特定的GSD可以显着影响内流出的粉尘-气体化学。我们的研究结果表明，耗尽的气相物种的水平取决于平均晶粒表面积的GSD。当使用一系列跃迁时，可以从分子发射线的观测中检索气相丰度分布及其可能的耗尽。由于GSD处方内的简并性，无法检索特定参数，仅检索平均晶粒表面积（下限）。尽管如此，这可以区分主要由大颗粒或小颗粒组成的灰尘。我们表明，当结合其他可观测的，如光谱能量分布和偏振光，耗尽水平从分子气相丰度分布可以限制难以捉摸的GSD的尘埃AGB流出到ISM。
M1-92: AGB interruption and isotopic ratio paradox. Chemistry and morpho-kinematics from improved shapemol modelling
Observatorio Astronómico Nacional (OAN-IGN)（国家天文台（OAN-IGN））；Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA（天体生物学中心（CAB），西班牙国家研究委员会-西班牙航空航天技术研究所）；Institut de Radioastronomie Millimétrique（毫米波射电天文学研究所）；Ilumbra, AstroPhysical MediaStudio（Ilumbra 天体物理媒体工作室）；Department of Physics and Astronomy, University of Calgary（卡尔加里大学物理与天文学系）
The Role of Radiolysis in the Modelling of C$_{2}$H$_{4}$O$_{2}$ Isomers and Dimethyl Ether in Cold Dark Clouds
复杂有机分子（COMs）已经在各种星际源中被探测到。这些COMs在变暖源中的丰度可以通过与温度和密度增加有关的合成来解释，允许准热化学反应足够迅速地发生，以产生可观察到的COMs数量，无论是在气相中，还是在尘埃颗粒冰幔上。当温度升高到足以允许它们的热解吸时，在晶粒上产生的COM然后变成气态。最近在冷源中观测到的气态COMs还不能完全用这些气相和尘埃颗粒的产生途径来解释。辐解化学是一种可能的非热方法生产COM冷暗云。这种新方法大大增加了模拟丰富的选定的COM上的冰表面和冰地幔内由于宇宙射线轰击的激发和电离事件。我们研究了辐射分解对三种C $_{2}$ H $_{4}$ O $_{2}$异构体--甲酸甲酯（HCOOCH $_3$）、乙醇醛（HCOCH $_2$ OH）和乙酸（CH $_3$ COOH）--以及一种化学性质相似的分子二甲醚（CH $_3$ OCH $_3$）在寒冷的乌云中的影响。然后，我们将我们模拟的气体丰度与TMC-1，L1689 B和B1-b中观测到的丰度进行比较。
Charting circumstellar chemistry of carbon-rich asymptotic giant branch stars. II. Abundances and spatial distributions of CS
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Uppsala University（乌普萨拉大学）；Joint ALMA Observatory（ALMA联合天文台）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；Leiden University（莱顿大学）；Monash University（蒙纳士大学）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）；Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学）；NASA Goddard Space Flight Center（NASA戈达德太空飞行中心）；Gemini Observatory（双子座天文台）
ALMA observations of CS in NGC 1068: chemistry and excitation
我们目前的结果从阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）的CS从附近的星系NGC 1068（$\sim14$ Mpc）的观测。这个塞弗特2型棒星系拥有一个环核盘（CND，$r\sim200$ pc）和一个星暴环（SB环，$r\sim1.3$ kpc）。这些高分辨率地图（$\sim0.5$ "，$\sim35$ pc）使我们能够分析星系中的特定子区域，并调查线强度比和物理条件的差异，特别是CND和SB环之间的差异。局部热力学平衡（LTE）分析的气体被用来计算CS密度在每个子区域，然后进行非LTE分析，使用辐射传输代码RADEX，以适应观测和约束气体温度，CS柱密度和氢密度。最后，化学代码UCLCHEM用于重建气体，从而深入了解其起源和化学历史。CND中氢的密度被发现是$\geq10^5$ cm $^{-2}$，虽然精确的值各不相同，在活动星系核达到$10^6$ cm $^{-2}$。SB环两臂的情况似乎彼此相似，但发现的密度（$\sim10^4$ cm $^{-2}$）低于CND。CND的温度从东向西升高，总体上也高于SB环。这些建模方法表明，需要多相气体成分，以适应观测到的星系发射。跨SLED的更大数量的高分辨率转变可以允许进一步约束条件，特别是在SB环中。
An accurate set of H$_3$O$^+ -$ H$_2$ collisional rate coefficients for non-LTE modelling of warm interstellar clouds
氢离子（H $_3$ O $^+$）于1986年首次在星际分子云中被发现。据报道，许多银河系弥漫和致密区域以及河外来源都存在这种情况。H $_3$ O $^+$在星际氧和水化学中起着重要作用。然而，尽管有大量的H $_3$ O $^+$观测，其碰撞激发只进行了部分研究。本文研究了$ortho$ -和$para$ -H $_3$ O $^+$在与$ortho$ -和$para$ -H $_2$碰撞中的态-态转动去激发。的横截面内的紧密耦合的形式主义，使用一个高度精确的势能面为这个系统开发的计算。计算速率系数直至达到$300$ K动力学温度。对于$para$ -H $_3$ O $^+$，研究了最低21个旋转反转态之间的跃迁，对于$ortho$ -H $_3$ O $^+$，研究了最低11个态之间的跃迁，即考虑了旋转能量低于430 K（$\sim 300$ cm $^{-1}$）的所有能级（直到$j\leq5$）。为了估计新的速率系数对H $_3$ O $^+$天体物理模型的影响，还进行了辐射传输计算。我们已经研究了新的碰撞数据如何影响线强度与旧的数据以前用于解释的意见。通过分析所有检测到的过渡，我们发现，我们的新的，准确的速率系数有显着的影响（通常在2倍）辐射温度，允许更准确的估计柱密度和相对丰度的水合氢，特别是在温暖的分子云，铺平了道路，更好地解释星际水和氧化学。
