Докладчик: В.И. Шематович (ИНАСАН)

Название доклада: “Стохастическое моделирование химии на межзвездных пылинках”

Краткое содержание доклада:
Стохастическая природа химических процессов на межзвездных пылинках определяется прежде всего низкими потоками на поверхности пылинок атомов и молекул из газовой фазы в различных межзвездных средах и относительно малыми поверхностями самих пылинок. В результате, среднее число химически активных частиц на поверхности может быть меньше единицы, и, следовательно, кинетика таких химических реакций характеризуется высокими флуктуациями и естественно описывается при помощи стохастических методов. В докладе дается обзор стохастических подходов к описанию химии на межзвездных пылинках. Как известно, одна из важнейших реакций астрохимии молекулярных облаков – превращение атомарного водорода в молекулярный, протекает преимущественно как каталитическая реакция на поверхности межзвездных пылинок в молекулярных облаках. Недавние исследования данной реакции в лабораторных условиях и теоретические модели позволили существенно продвинуться в понимании возможных режимов протекания реакции в зависимости от морфологии поверхностей межзвездных пылинок и физических условий в окружающей межзвездной среде. Другим ярким примером является исследование кинетики образования метанола на ледяных мантиях межзвездных пылинок в холодных плотных молекулярных ядрах. Приводятся примеры использования таких стохастических подходов как прямое решение управляющего химического уравнения, методы Монте Карло и др. для исследования кинетики образования водорода и метанола на межзвездных пылинках и результаты расчетов сравниваются с оценками, полученными при помощи стандартных балансных уравнений химической кинетики. Обсуждаются проблемы повышения вычислительной эффективности различных алгоритмов стохастического моделирования и возможные пути включения данных алгоритмов в комплексные модели химического обмена между газовой и пылевой фракциями в различных межзвездных средах.