6533b863fe1ef96bd12c7ba3

RESEARCH PRODUCT

Starpzvaigžņu putekļu virsmas un mantijas ķīmisko procesu makroskopiskā Montekarlo modelēšana

subject

description

No starpzvaigžņu vides novērojumiem konstatēts, ka ap starpzvaigžņu putekļa kodolu aukstos apstākļos (T~10 K) aug ledus apvalciņš no apkārtējās vides gāzes vielām, kuras piesalst pie šī putekļa. Ledus apvalciņu var ķīmiski diferencēt virsmā un mantijā. Šī ledus apvalka virsma un mantija ļauj veidoties sarežģītām molekulām starpzvaigžņu vidē. Tagad nāk daudz spektroskopisku datu par to kā šie putekļi palīdz veidoties sarežģītām un pat organiskām molekulām, ir nepieciešams izveidot modeļus, kas saskaņā ar šiem datiem spēs modelēt starpzvaigžņu vides reakciju kinētiku un palīdzēs izskaidrot kompleksu molekulu rašanos starpzvaigžņu vidē. Ņemot vērā to, ka puteklis sastāv no maza skaita molekulu, relatīvi pret apkārtējo gāzi, ir nepieciešams ņemt vērā reaģentu fluktuācijas kad tiek apskatīta reakciju kinētika. Šajā darbā tiek izveidots makroskopisks modelis starpzvaigžņu putekļu mantijas difūzijai un reakcijām. Tiek simulēta starpzvaigžņu vides reakciju kinētika un fizikālie procesi ņemot vērā vielu koncentrāciju diskrētumu. Modeļa pamatā ir Džilespie algoritms (angl. Gillespie algorithm), kas ļauj simulēt reakcijas kā Markova ķēdes procesus. Šī pieeja ļauj simulēt lielāku reakciju un reaģentu skaitu ar starpzvaigžņu putekļu mantijas difūziju nekā citi modeļi. Aprēķinā tiek apskatīta ķīmija caurspīdīgam molekulāram mākonim, kurš gravitācijas ietekmē saraujās un kļūst par aukstu tumšo mākoni (angl. cold dark cloud). Šie apstāķli ir svarīgi, lai izprastu protozvaigžņu ķīmisko veidošanās procesu. Šī darba aprēķini liecina, ka modelis labi apraksta putekļu augšanu, bet pārāk augstu novērtē mantijas fotodisociācijas reakciju ātrumu konstantes un ir labs pirmais solis mantijas reakciju un difūzijas iekļaušanai makroskopiskā veidā.