Modelling CO formation in the turbulent interstellar medium

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Volumn 404, Issue 1, 2010, Pages 2-29

  Glover, S C O ^a,b   Federrath, C ^a,c   Low, M M Mac ^d   Klessen, R S ^a  

^a UNIVERSITY OF HEIDELBERG   (Germany)

^b ASTROPHYSIKALISCHES INSTITUT POTSDAM   (Germany)

^c MAX PLANCK INSTITUT FÜR ASTRONOMIE   (Germany)

^d DIVISION OF INVERTEBRATE ZOOLOGY   (United States)

Author keywords

Astrochemistry; ISM: clouds; ISM: molecules; Methods: numerical; Molecular processes

Indexed keywords

CLOUDS; DENSITY OF GASES; LIGHT EXTINCTION; MOLECULES; NUMERICAL METHODS; TIME MEASUREMENT;

ASTROCHEMISTRY; CO FORMATION; GAS DISTRIBUTION; HIGH RESOLUTION; INTERSTELLAR MEDIAS; ISM : CLOUDS; ISM:MOLECULES; METHOD: NUMERICAL; MOLECULAR PROCESS; TIME-SCALES;

GASES;

EID: 77954379791     PISSN: 00358711     EISSN: 13652966     Source Type: Journal    
DOI: 10.1111/j.1365-2966.2009.15718.x     Document Type: Article

References (228)

1. Abel T., Anninos P., Zhang Y., Norman M. L., 1997, New Astron., 2, 181.
2. Abel T., Bryan G. L., Norman M. L., 2002, Sci, 295, 93
3. Abrahamsson E., Krems R. V., Dalgarno A., 2007, ApJ, 654, 1171
4. Adams N. G., Smith D., 1976a, Int. J. Mass Spectrom. Ion Phys., 21, 349
5. Adams N. G., Smith D., 1976b, J. Phys. B., 9, 1439
6. Adams N. G., Smith D., Grief D., 1978, Int. J. Mass Spectrom. Ion Phys., 26, 405
7. Adams N. G., Smith D., Paulson J. F., 1980, J. Chem. Phys., 72, 288
8. Adams N. G., Smith D., Millar T. J., 1984, MNRAS, 211, 857
9. Aldrovandi S. M. V., Pequignot D., 1973, A&A, 25, 137
10. Alge E., Adams N. G., Smith D., 1983, J. Phys. B, 16, 1433
11. Andreazza C. M., Singh P. D., 1997, MNRAS, 287, 287
12. Anicich V. G., Futrell J. H., Huntress W. T., Kim J. K., 1975, Int. J. Mass Spectrom. Ion Phys., 18, 63
13. Anicich V. G., Huntress W. T., Futrell J. H., 1976, Chem. Phys. Lett., 40, 233
14. Azatyan V. V., Aleksandrov E. N., Troshin A. F., 1975, Kinet. Cat., 16, 306
15. Bakes E. L. O., Tielens A. G. G. M., 1994, ApJ, 427, 822
16. Ballesteros-Paredes J., Hartmann L., Vázquez-Semadeni E., 1999, ApJ, 527, 285
17. Ballesteros-Paredes J., Mac Low M.-M., 2002, ApJ, 570, 734
18. Ballesteros-Paredes J., Klessen R. S., Mac Low M.-M., Vázquez-Semadeni E., 2007, in Reipurth B., Jewitt D., Keil K., eds, Protostars and Planets V. Univ. Arizona Press, Tucson, p. 63
19. Balsara D. S., Kim J., Mac Low M.-M., Mathews G. J., 2004, ApJ, 617, 339
20. Banerjee R., Vázquez-Semadeni E., Hennebelle P., Klessen R. S., 2009, MNRAS, 398, 1082
21. Barinovs G., van Hemert M. C., 2006, ApJ, 636, 923
22. Barlow S. G., 1984, PhD thesis, Univ. Colorado
23. Baulch D. L. et al., 1992, J. Phys. Chem. Ref. Data, 21, 411
24. Bell K. L., Berrington K. A., Thomas M. R. J., 1998, MNRAS, 293, L83
25. Bergin E. A. et al., 2000, ApJ, 539, L129
26. Bergin E. A., Hartmann L. W., Raymond J. C., Ballesteros-Paredes J., 2004, ApJ, 612, 921
27. Bethell T. J., Zweibel E. G., Li P. S., 2007, ApJ, 667, 275
28. Black J. H., Dalgarno A., 1977, ApJS, 34, 405
29. Boisse P., 1990, A&A, 228. 483
30. Brown P. N., Byrne G. D., Hindmarsh A. C., 1989, SIAM J. Sci. Stat. Comput., 10, 1038
31. Burton M. G., Hollenbach D. J., Tielens A. G. G. M., 1990, ApJ, 365, 620
32. Carty D., Goddard A., Köhler S. P. K., Sims I. R., Smith I. W. M., 2006, J. Phys. Chem. A, 110, 3101
33. Cen R., 1992, ApJS, 78, 341
34. Chièze J. P., Pineau des Forêts G., 1989, A&A, 221, 89
35. Cohen N., Westberg K. R., 1979, J. Phys. Chem., 83, 46
36. Cohen N., Westberg K. R., 1983, J. Phys. Chem. Ref. Data, 12, 531
37. Colella P., Woodward P. R., 1984, J. Comput. Phys., 54, 174
38. Croft H., Dickinson A. S., Gadea F. X., 1999, MNRAS, 304, 327
39. Dalgarno A., Du M. L., You J. H., 1990, ApJ, 349, 675
40. Dean A. J., Davidson D. F., Hanson R. K., 1991, J. Phys. Chem., 95, 183 de Jong T., 1972, A&A, 20, 263
41. de Jong T., 1972, A&A, 20, 263
42. Dobbs C. L., Bonnell I. A., 2007, MNRAS, 376, 1747
43. Dobbs C. L., Bonnell I. A., Pringle J. E., 2006, MNRAS, 371, 1663
44. Dobbs C. L., Glover S. C. O., Clark P. C., Klessen R. S., 2008, MNRAS, 389, 1097
45. Dove J. E., Rusk A. C. M., Cribb P. H., Martin P. G., 1987, ApJ, 318, 379
46. Draine B. T., 1978, ApJS, 36, 595
47. Draine B. T., Bertoldi F., 1996, ApJ, 468, 269
48. Dunn G. H., 1968, Phys. Rev., 172, 1
49. Elmegreen B. G., Scalo J., 2004, ARA&A, 42, 211
50. Fairbairn A. R., 1969, Proc. R. Soc. A, 312, 207
51. Faure A., Gorfinkiel J. D., Tennyson J., 2004, MNRAS, 347, 323
52. Federer W., Villinger H., Howorka F., Lindinger W., Tosi P., Bassi D., Ferguson E., 1984, Phys. Rev. Lett., 52, 2084
53. Federrath C., Glover S. C. O., Klessen R. S., Schmidt W., 2008a, Phys. Scr., T132, 014025
54. Federrath C., Klessen R. S., Schmidt W., 2008b, ApJ, 688, L79
55. Federrath C., Klessen R. S., Schmidt W., 2009a, ApJ, 692, 364
56. Federrath C., Roman-Duval J., Klessen R. S., Schmidt W., Mac Low M.-M. 2009b, A&A, in press (arXiv:0905.1060)
57. Fehsenfeld F. C., 1976, ApJ, 209, 638
58. Ferland G. J., Peterson B. M., Horne K., Welsh W. F., Nahar S. N., 1992, ApJ, 387, 95
59. Ferrière K. M., 2001, Rev. Mod. Phys., 73, 1031
60. Field D., Adams N. G., Smith D., 1980, MNRAS, 192, 1
61. Flower D. R., Launay J. M., 1977, J. Phys. B, 10, 3673
62. Frank P., 1986, Proc. Int. Symp. Rarefied Gas Dyn., 2, 422
63. Frank, P., Just Th., 1984, Proc. Int. Symp. Shock Tubes Waves, 14, 706
64. Frank P., Bhaskaran K. A., Just Th., 1988, Symp. Int. Combust. Proc., 21, 885
65. Fryxell B. A., Müller E., Arnett W. D., 1989, Max-Planck-Institut für Astrophysik, Report 449, Garching
66. Geppert W. D. et al., 2005, J. Phys. Conf. Ser., 4, 26
67. Gerlich D., Horning S., 1992, Chem. Rev., 92, 1509
68. Gierens K. M., Stutzki J., Winnewisser G., 1992, A&A, 259, 271
69. Glover S. C. O., Jappsen A.-K., 2007, ApJ, 666, 1
70. Glover S. C. O., Mac Low M.-M., 2007a, ApJS, 169, 239
71. Glover S. C. O., Mac Low M.-M., 2007b, ApJ, 659, 1317
72. Goldsmith P. F., 2001, ApJ, 557, 736
73. Goldsmith P. F., Langer W. D., 1978, ApJ, 222, 881
74. Goldsmith P. F. et al., 2000, ApJ, 539, L123
75. Gredel R., Lepp S., Dalgarno A., 1987, ApJ, 323, L137
76. Gredel R., Lepp S., Dalgarno A., Herbst E., 1989, ApJ, 347, 289
77. Guberman S. L., 1995, J. Phys. Chem., 102, 1699
78. Habing H. J., 1968, Bull. Astron. Inst. Neth., 19, 421
79. Harding L. B., Guadagnini R., Schatz G. C., 1993, J. Phys. Chem., 97, 5472
80. Hayes J. C., Norman M. L., Fiedler R. A., Bordner J. O., Li P. S., Clark S. E., ud-Doula A., Mac Low M. M., 2006, ApJS, 165, 188
81. Heitsch F., Mac Low M.-M., Klessen R. S., 2001, ApJ, 547, 280
82. Hennebelle P., Audit E., 2007, A&A, 465, 431
83. Hennebelle P., Pérault M., 1999, A&A, 351, 309
84. Hennebelle P., Pérault M., 2000, A&A, 359, 1124
85. Hennebelle P., Banerjee R., Vázquez-Semadeni E., Klessen R. S., Audit E., 2008, A&A, 486, L43
86. Herbst E., 1985, ApJ, 291, 226
87. Hollenbach D., McKee C. F., 1979, ApJS, 41, 555
88. Hollenbach D., McKee C. F., 1989, ApJ, 342, 306
89. Hollenbach D. J., Tielens A. G. G. M., 1999, Rev. Mod. Phys., 71, 173
90. Hummer D. G., Storey P. J., 1998, MNRAS, 297, 1073
91. Janev R. K., Langer W. D., Evans K., Post D. E., 1987, Elementary Processes in Hydrogen-Helium Plasmas. Springer-Verlag, Berlin
92. Jensen M. J., Bilodeau R. C., Safvan C. P., Seiersen K., Andersen L. H., Pedersen H. B., Heber O., 2000, ApJ, 543, 764
93. Johnson C. T., Burke P. G., Kingston A. E., 1987, J. Phys. B, 20, 2553
94. Jones J. D. C., Birkinshaw K., Twiddy N. D., 1981, Chem. Phys. Lett., 77, 484
95. Karpas Z., Anicich V., Huntress W. T., 1979, J. Chem. Phys, 70, 2877
96. Keenan F. P., Lennon D. J., Johnson C. T., Kingston A. E., 1986, MNRAS, 220, 571
97. Kim J. K., Theard L. P., Huntress W. T., 1974, Int. J. Mass Spectrom. Ion Phys., 15, 223
98. Kim J. K., Theard L. P., Huntress W. T., 1975, Chem. Phys. Lett., 32, 610
99. Kimura M., Lane N. F., Dalgarno A., Dixson R. G., 1993a, ApJ, 405, 801
100. Kimura M., Dalgarno A., Chantranupong L., Li Y., Hirsch G., Buenker R. J., 1993b, ApJ, 417, 812
101. Klessen R. S., 2000, ApJ, 535, 869
102. Klessen R. S., 2001, ApJ, 556, 837
103. Klessen R. S., Heitsch F., Mac Low M.-M., 2000, ApJ, 535, 887.
104. Koyama H., Inutsuka S., 2000, ApJ, 532, 980
105. Koyama H., Inutsuka S., 2002, ApJ, 564, L97.
106. Kramer C. et al., 2008, A&A, 477, 547
107. Kritsuk A. G., Norman M. L., 2004, ApJ, 601, L55
108. Kritsuk A. G., Norman M. L., Padoan P., Wagner R., 2007, ApJ, 665, 416
109. Krumholz M. R., Matzner C. D., McKee C. F., 2006, ApJ, 653, 361.
110. Lada C. J., Lada E. A., 2003, ARA&A, 41, 57.
111. Larrouturou B., 1991, J. Comp. Phys., 95, 59
112. Larson Å. et al., 1998, ApJ, 505, 459
113. Larson R. B., 2005, MNRAS, 359, 211
114. Larsson B. et al., 2007, A&A, 466, 999
115. Launay J. M., Le Dourneuf M., Zeippen C. J., 1991, A&A, 252, 842
116. Le Bourlot J., Pineau des Forêts G., Flower D. R., 1999, MNRAS, 305, 802
117. Le Teuff Y. H., Millar T. J., Markwick A. J., 2000, A&AS, 146, 157.
118. Lee L. C., 1984, ApJ, 282, 172
119. Lee H.-H., Herbst E., Pineau des Forêts G., Roueff E., Le Bourlot J., 1996, A&A, 311, 690
120. Lemaster M. N., Stone J. M., 2008, ApJ, 682, L97.
121. Lepp S., Shull J. M., 1983, ApJ, 270, 578
122. Li P. S., Norman M. L., Mac Low M.-M., Heitsch F., 2004, ApJ, 605, 800
123. Linder F., Janev R. K., Botero J., 1995, in Janev R. K., ed, Atomic and Molecular Processes in Fusion Edge Plasmas. Plenum Press, New York, p. 397
124. MacGregor M., Berry R. S., 1973, J. Phys. B, 6, 181
125. Mac Low M.-M., 1999, ApJ, 524, 169
126. Mac Low M.-M., Klessen R. S., 2004, Rev. Mod. Phys., 76, 125.
127. Mac Low M.-M., Shull J. M., 1986, ApJ, 302, 585
128. Mac Low M.-M., Klessen R. S., Burkert A., Smith M. D., 1998, Phys. Rev. Lett., 80, 2754
129. Maloney P. R., Hollenbach D. J., Tielens A. G. G. M., 1996, ApJ, 466, 561
130. Martin P. G., Keogh W. J., Mandy M. E., 1998, ApJ, 499, 793
131. Mauclaire G., Derai R., Marx R., 1978a, Int. J. Mass Spectrom. Ion Phys., 26, 284
132. Mauclaire G., Derai R., Marx R., 1978b, Dyn. Mass Spectrom., 5, 139.
133. McCall B. J. et al., 2004, Phys. Rev. A, 70, 052716
134. McEwan M. J., Scott G. B. I., Adams N. G., Babcock L. M., Terzieva R., Herbst E., 1999, ApJ, 513, 287
135. McKee C. F., Ostriker E. C., 2007, ARA&A, 45, 565.
136. Meijerink R., Spaans M., 2005, A& A, 436, 397
137. Milligan D. B., McEwan M. J., 2000, Chem. Phys. Lett., 319, 482.
138. Mitchell J. B. A., 1990, Phys. Rep., 186, 215
139. Mitchell G. F., Deveau T. J., 1983, ApJ, 266, 646
140. Meyer D. M., Jura M., Cardelli J. A., 1998, ApJ, 493, 222
141. Murrell J. N., Rodriguez J. A., 1986, J. Mol. Struct. Theochem., 139, 267.
142. Nahar S. N., 1999, ApJS, 120, 131
143. Nahar S. N., Pradhan A. K., 1997, ApJS, 111, 339
144. Natarajan K., Roth P., 1987, Combust. Flame, 70, 267.
145. Nelson R. P., Langer W. D., 1997, ApJ, 482, 796
146. Neufeld D. A., Kaufman M. J., 1993, ApJ, 418, 263
147. Neufeld D. A., Lepp., S., Melnick G. J., 1995, ApJS, 100, 132
148. Nordlund Å., Padoan P., 1999, in Franco J., Carraminana A., eds, Proc. 2nd Guillermo Haro Conference, Interstellar Turbulence. Cambridge Univ. Press, Cambridge, p. 218
149. Norman M. L., 2000, Rev. Mex. Astron. Astrofis., 9, 66
150. Oldenborg R. C., Loge G. W., Harradine D. M., Winn K. R., 1992, J. Phys. Chem, 96, 8426
151. Orel A. E., 1987, J. Chem. Phys., 87, 314
152. Ostriker E. C., Stone J. M., Gammie C. F., 2001, ApJ, 546, 980
153. Padoan P., Nordlund Å., Jones B. J. T., 1997, MNRAS, 288, 145
154. Padoan P., Willacy K., Langer W., Juvela M., 2004, ApJ, 614, 203.
155. Pagani L. et al., 2003, A&A, 402, L77
156. Papadopoulos P. P., Thi W.-F., Viti S., 2004, MNRAS, 351, 147.
157. Passot T., Vázquez-Semadeni E., 1998, Phys. Rev. E, 58, 4501
158. Pavlovski G., Smith M. D., Mac Low M.-M., Rosen A., 2002, MNRAS, 337, 477
159. Peart B., Hayton D. A., 1994, J. Phys. B, 27, 2551
160. Petuchowski S. J., Dwek E., Allen J. E. Jr, Nuth J. A. III, 1989, ApJ, 342, 406
161. Pequignot D., 1990, A&A, 231, 499
162. Pequignot D., 1996, A&A, 313, 1026
163. Plewa T., Müller E., 1999, A&A, 342, 179
164. Plume R., Jaffe D. T., Keene J., 1994, ApJ, 425, L49
165. Poulaert G., Brouillard F., Claeys W., McGowan J. W., Van Wassenhove G., 1978, J. Phys. B, 11, L671
166. Prasad S. S., Huntress W. T., 1980, ApJS, 43, 1
167. Raksit A. B., Warneck P., 1980, J. Chem. Soc. Faraday Trans., 76, 1084.
168. Ramaker D. E., Peek J. M., 1976, Phys. Rev. A, 13, 58
169. Roberge W. G., Jones D., Lepp S., Dalgarno A., 1991, ApJS, 77, 287.
170. Rosén S. et al., 1998, Phys. Rev., 57, 4462
171. Rosén S. et al., 2000, Faraday Discuss., 115, 295.
172. Roueff E., Le Bourlot J., 1990, A&A, 236, 515
173. Savin D. W., Krstic P. S., Haiman Z., Stancil P. C., 2004, ApJ, 606, L167; erratum ApJ, 607, L147
174. Scalo J., Elmegreen B. G., 2004, ARA&A, 42, 275
175. Schmidt W., Federrath C., Hupp M., Kern S., Niemeyer J. C., 2009, A&A, 494, 127
176. Schneider I. F., Dulieu O., Giusti-Suzor A., Roueff E., 1994, ApJ, 424, 983; erratum ApJ, 486, 580
177. Schroder K., Staemmler V., Smith M. D., Flower D. R., Jaquet R., 1991, J. Phys. B, 24, 2487
178. Sembach K. R., Howk J. C., Ryans R. S. I., Keenan F. P., 2000, ApJ, 528, 310
179. Shapiro P. R., Kang H., 1987, ApJ, 318, 32
180. Shu F. H., Adams F. C., Lizano S., 1987, ARA&A, 25, 23.
181. Sidhu K. S., Miller S., Tennyson J., 1992, A&A, 255, 453.
182. Silva A. I., Viegas S. M., 2002, MNRAS, 329, 135
183. Singh P. D., Sanzovo G. C., Borin A. C., Ornellas F. R., 1999, MNRAS, 303, 235
184. Slack M. W., 1976, J. Chem. Phys., 64, 228
185. Slyz A. D., Devriendt J. E. G., Bryan G., Silk J., 2005, MNRAS, 356, 737
186. Smith D., Adams N. G., 1977a, Int. J. Mass Spectrom. Ion Phys., 23, 123
187. Smith D., Adams N. G., 1977b, Chem. Phys. Lett., 47, 383
188. Smith D., Adams N. G., Miller T. M., 1978, J. Chem. Phys., 69, 308
189. Smith D., Spanel P., Mayhew C. A., 1992, Int. J. Mass Spectrom. Ion Proc., 117, 457
190. Smith M. A., Schlemmer S., von Richthofen J., Gerlich D., 2002, ApJ, 578, L87
191. Smith I. W. M., Herbst E., Chang Q., 2004, MNRAS, 350, 323.
192. Stancil P. C., Dalgarno A., 1998, Faraday Discuss., 109, 61.
193. Stancil P. C. et al., 1998, ApJ, 502, 1006
194. Stancil P. C., Schultz D. R., Kimura M., Gu J.-P., Hirsch G., Buenker R. J., 1999, A&AS, 140, 225
195. Sternberg A., Dalgarno A., 1995, ApJS, 99, 565.
196. Stibbe D. T., Tennyson J., 1999, ApJ, 513, L147
197. Stone J. M., Norman M. L., 1992a, ApJS, 80, 753.
198. Stone J. M., Norman M. L., 1992b, ApJS, 80, 791.
199. Stutzki J., Guesten R., 1990, ApJ, 356, 513
200. Sun K., Ossenkopf V., Kramer C., Mookerjea B., Röllig M., Cubick M., Stutzki J., 2008, A&A, 489, 207
201. Sutherland R. S., Dopita M. A., 1993, ApJS, 88, 253
202. Takagi H., Kosugi N., Le Dourneuf M., 1991, J. Phys. B, 24, 711
203. Tsang W., Hampson R. F., 1986, J. Phys. Chem. Ref. Data, 15, 1087
204. van Dishoeck E. F., 1987, in Vardya M. S., Tarafdar S. P., eds, IAU Symp. Vol. 120, Astrochemistry. Reidel, Dordrecht, p. 51
205. van Dishoeck E. F., 1988, in Millar T. J., Williams D. A., eds, Rate Coefficients in Astrochemistry. Kluwer, Dordrecht, p. 49.
206. van Dishoeck E. F., 2006, Faraday Discuss., 133, 231.
207. van Dishoeck E. F., Black J. F., 1988, ApJ, 334, 771
208. van Dishoeck E. F., Dalgarno A., 1984, ApJ, 277, 576.
209. van Leer B., 1977, J. Comp. Phys., 23, 276
210. Vasyunin A. I., Sobolev A. M., Wiebe D. S., Semenov D. A., 2004, Astron. Lett., 30, 566
211. Verner D. A., Ferland G. J., Korista K. T., Yakovlev D. G., 1996, ApJ, 465, 487
212. Viggiano A. A., Howorka F., Albritton D. L., Fehsenfeld F. C., Adams N. G., Smith D., 1980, ApJ, 236, 492
213. Voronov G. S., 1997, Atomic Data Nuclear Data Tables, 65, 1
214. Wagner-Redeker W., Kemper P. R., Jarrold M. F., Bowers M. T., 1985, J. Chem. Phys., 83, 1121
215. Wakelam V., Selsis F., Herbst E., Caselli P., 2005, A&A, 444, 883
216. Walkauskas L. P., Kaufman F., 1975, Symp. Int. Combust. Proc., 15, 691
217. Warnatz J., 1984, in Gardiner W. C., Jr, ed., Combustion Chemistry. Springer-Verlag, NY, p. 197
218. Watson W. D., Anicich V. G., Huntress W. T., 1976, ApJ, 205, L165.
219. Williams J. P., Blitz L., Stark A. A., 1995, ApJ, 451, 252.
220. Wilson N. J., Bell K. L., 2002, MNRAS, 337, 1027.
221. Wishart A. W., 1979, MNRAS, 187, 59P
222. Wolfire M. G., McKee C. F., Hollenbach D., Tielens A. G. G. M., 2003, ApJ, 587, 278
223. Woodall J., Agúndez M., Markwick-Kemper A. J., Millar T. J., 2007, A&A, 466, 1197
224. Xie T., Allen M., Langer W. D., 1995, ApJ, 440, 674
225. Yan M., 1997, PhD thesis, Center for Astrophysics, Harvard University
226. Zhao L. B. et al., 2004, ApJ, 615, 1063
227. Zuckerman B., Evans N. J., 1974, ApJ, 192, L149
228. Zygelman B., Dalgarno A., Kimura M., Lane N. F., 1989, Phys. Rev. A, 40, 2340