Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-12-21Bitstream added on 2014-06-13T19:53:20Z : No. of bitstreams: 1 vichietti_rm_me_rcla.pdf: 842604 bytes, checksum: 731ca276a75c1b92840e57bd7497b5e1 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / De acordo com os resultados observacionais de condensações de nuvens moleculares escuras, grandes variações na razão 13CO/C18O são observadas quando se comparam os resultados obtidos nas condensações situadas dentro da mesma nuvem, bem como de nuvem para nuvem. O valor médio dessa razão na condensação principal de Ophiuchus é inferior a 5. Por outro lado, o valor encontrado nas condensações que estão situadas ao norte de Oph é maior que 10. Grandes diferenças também são encontradas quando se comparam os resultados observacionais de diferentes nuvens escuras, tais como Ophiuchus e Taurus, onde são observados também um decréscimo da razão C18O/C17O com o aumento da densidade. Os processos químicos e físicos que governam essas variações ainda não estão claros. Nesse sentido, o objetivo da presente proposta é analisar a influência do colapso gravitacional de condensações de nuvens moleculares escuras na síntese das moléculas CO, C17O, C18O, 13CO, 13C17O e 13C18O. Tal análise é feita com base em comparações entre modelos que consideram diferentes condições entre si, tais como, tamanho da cadeia química, velocidade de colapso, densidade inicial e processos de congelamento de espécies químicas na superfície de grãos de poeira. Os resultados obtidos mostram que o tamanho da cadeia química tem influência nas razões 13CO/C18O e C18O/C17O, mas não tanto quanto a densidade inicial e a velocidade do colapso. Além disso, o congelamento das espécies químicas nos grãos é mais significativo nos estágios mais avançados da evolução da condensação. Os modelos de condensações escuras que sofrem colapso gravitacional lento e em queda livre reproduzem satisfatoriamente as razões 13CO/C18O e C18O/C17O observadas, o que permite concluir que o colapso gravitacional pode ter um importante efeito nas referidas razões. / According to the observational results of dark molecular clouds condensations, large variations in the ratio 13CO/C18O are observed when comparing the results obtained in the condensations located within the same cloud and cloud to cloud. The average value of this ratio in the main condensation of Ophiuchus is below 5. On the other hand, the value found in the condensations that are located north of Oph is larger than 10. Large differences are also found when comparing the observational results of different dark clouds such as Ophiuchus and Taurus, in which are also found a decrease of the C18O/C17O ratio with increasing density. The chemical and physical processes that govern these variations are still unclear. In this sense, the objective of this proposal is to analyze the influence of the gravitational collapse of centrally condensed clumps of dense molecular gas in the synthesis of the CO, C17O, C18O, 13CO, 13C17O and 13C18O molecules. This analysis is based on comparisons among models that consider different condition, such as, chemical chain, initial density, speed of collapse and freezing processes of the chemical species on the surface of dust grains. The results show that the size of the chemical chain has influence on the 13CO/C18O and C18O/C17O ratios, but they are not as important as the initial density and the speed of the collapse. Furthermore, the freezing of chemical species on the grains occurs at later times of the collapse. The models of a gravitational free-fall collapsing core and of slowly contracting core with higher initial density are consistent with observations. These results indicate that the gravitational collapse of molecular cores can have an important effect in the 13CO/C18O and C18O/C17O ratios.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-01-19T14:05:14Z No. of bitstreams: 1 marcelomoreiragoulart.pdf: 10308658 bytes, checksum: f8584bc8a12f11d188a8cdb968acd85d (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-01-25T17:58:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marcelomoreiragoulart.pdf: 10308658 bytes, checksum: f8584bc8a12f11d188a8cdb968acd85d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T17:58:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marcelomoreiragoulart.pdf: 10308658 bytes, checksum: f8584bc8a12f11d188a8cdb968acd85d (MD5) Previous issue date: 2014-10-24 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Alcoóis e fulerenos estão entre as espécies atualmente observadas no meio interestelar (MI). Metanol é, dentre as espécies encontradas no espaço, uma das mais estudadas e sua importância como molécula orgânica é bem conhecida. A molécula de fulereno (carbono 60) pode ser responsável por carrear compostos entre diferentes regiões do espaço e pode, também, servir como matriz de reação para moléculas orgânicas tais como alcoóis. A investigação de possíveis reações químicas envolvendo diferentes compostos no MI pode auxiliar a compreensão a respeito da formação e transporte de moléculas no universo. Neste tese foram realizados experimentos nos quais aglomerados puros de metanol, etanol e também aglomerados de C60 dopados com estes alcoóis foram formados a partir da captura individual de moléculas por gotículas de He superfluido com temperatura isotérmica de 0,37 K atingida através de resfriamento evaporativo de átomos de Hélio (He). Após a captura os aglomerados foram ionizados por um feixe de elétrons de 70 eV e acelerados através de um conjunto de lentes eletrostáticas em direção a um analizador por tempo de vôo (TOF) onde o rendimento iônico foi obtido como função da razão massa sobre carga. Cálculos de mecânica molecular com a utilização do campo de forças MM2 e também simulações utilizando dinâmica molecular foram realizadas para interpretar os espectros obtidos. Nesta tese reportamos uma reação química ocorrendo no interior dos aglomerados após o processo de ionização, onde as moléculas de álcool sofrem desidratação, formando água (H2O), éteres dimetílico e dietílico e possivelmente eteno. Há evidências de que a reação é iniciada por um próton advindo da fragmentação de uma das moléculas alcoólicas devido ao processo de ionização. As moléculas de éter tendem a deixar o aglomerado após sua formação enquanto as moléculas de água permanecem no interior, solvatadas por alcoóis. Números mágicos são também observados nos espectros para diferentes números de moléculas de C60 e alcoóis. / Alcohols and fullerenes are among the species observed in the interstellar medium (ISM) to date. Methanol is one of the most studied molecules detected in space and its importance as an organic molecule is well known. The fullerene molecule (carbon 60) could be responsible for carrying compounds along different regions of space and could also serve as a reaction matrix for organic molecules such as alcohols. The investigation of the possible chemical reactions of different compounds in ISM could help to understand the formation and transport of molecules around the universe. In this thesis experiments were performed where pure methanol and etanol clusters as well as C60 clusters doped with those alcohols were formed upon pickup of individual molecules by superfluid He nanodroplets with an isothermic temperature of 0.37 K achieved by evaporative cooling of Helium (He) atoms. After pickup, the clusters were ionized by a 70 eV electron beam and then accelerated through a set of electrostatic lenses to a time-of-flight (TOF) analyzer, where the ion yield was recorded as a function of the mass to charge ratio. Molecular mechanics calculations with the MM2 force field as well as molecular dinamics simulations were performed to interpretate the spectra. Herein we report a chemical reaction occurring within the doped clusters upon ionization, where the alcohol molecules dehydrate forming water (H2O), dimethyl or diethyl ethers and also possibly ethene. There is evidence that the reaction is triggered by a proton coming from the fragmentation of one of the alcohol molecules due to the ionization process. The product ethers tend to leave the cluster after their formation while the H2O remains inside, solvated by alcohols. Magic numbers are also observed at the spectra for different number of C60 and alcohol molecules.