窒素を含む星間分子の生成過程に関する理論的研究

暗黒星雲などで多く観測される窒素を含む化合物の代表的な星間分子はCNラジカルやHCNを代表とするシアノポリイン系の直線状分子であり、これらの生成機構はイオン-分子反応だけではその存在量が予想できないほど多量にあることがわかっている。そこで、本研究では星間空間におけるシアノポリイン分子の生成機構において中性分子反応がどれくらい寄与しているのかについてab initio分子軌道法を用いて、そのポテンシャルエネルギー面を明らかにすることによって理論的に検討した。その結果、アセチレンとCNラジカルとの反応は、途中にエネルギー障壁がなく発熱反応であることから、星間空間で可能な反応であることを明らかにすることが出来た。また、CN結合を持つ星間分子の可能な生成反応経路についても探索し、そのポテンシャルエネルギー面を検討することによって、どの様な原子や分子種から生成が可能なのかについても検討した。その結果、CH^+,CH_2^+,CH_3^+等とN,NH,NH_2,NH_3等とのイオン-分子反応の大部分はエネルギー的に可能な反応となっていることがわかった。以上の様に、これまで考えられてきた星間分子の生成機構をより詳細に検討すると共に、あまり重要でないと考えられてきた中性分子どうしの反応もかなりの寄与をしていることが本研究から明らかにすることが出来た。

暗黒星雲などで多く観測される窒素を含む化合物の代表的な星間分子はCNラジカルやHCNを代表とするシアノポリイン系の直線状分子であり、これらの生成機構はイオン-分子反応だけではその存在量が予想できないほど多量にあることがわかっている。そこで、本研究では星間空間におけるシアノポリイン分子の生成機構において中性分子反応がどれくらい寄与しているのかについてab initio分子軌道法を用いて、そのポテンシャルエネルギー面を明らかにすることによって理論的に検討した。その結果、アセチレンとCNラジカルとの反応は、途中にエネルギー障壁がなく発熱反応であることから、星間空間で可能な反応であることを明らかにすることが出来た。また、CN結合を持つ星間分子の可能な生成反応経路についても探索し、そのポテンシャルエネルギー面を検討することによって、どの様な原子や分子種から生成が可能なのかについても検討した。その結果、CH^+,CH_2^+,CH_3^+等とN,NH,NH_2,NH_3等とのイオン-分子反応の大部分はエネルギー的に可能な反応となっていることがわかった。以上の様に、これまで考えられてきた星間分子の生成機構をより詳細に検討すると共に、あまり重要でないと考えられてきた中性分子どうしの反応もかなりの寄与をしていることが本研究から明らかにすることが出来た。