In this brief review of recent work relating the DIBs to other gas-phase constituents of the ISM, we explore correlations between DIB equivalent widths and the column densities of various atomic and molecular species, drawn from a large database constructed for that purpose. The tightness and slopes of the correlations can provide information on how the DIBs might be related to those species (physically, chemically, spatially) and on various properties of the DIB carriers. Deviations from the mean relationships can reveal dependences of DIB strengths on other parameters, regional variations in DIB behavior, and individual sight lines where unusual environmental conditions affect the DIBs. Variations in DIB profiles (e.g., wings, substructure) and relative strengths may be related to differences in physical conditions inferred from atomic and/or molecular absorption lines.
Benchmarking Astrochemistry Paradigms: Relative Absence of C6H5CN+ in the Diffuse ISM
Mount Saint Vincent University(蒙特圣文森特大学);IXM-Secihti-Centro de Investigaciones Químicas, IICBA, Universidad Autónoma del Estado de Morelos(莫雷洛斯自治大学IXM-Secihti-化学研究中心IICBA);Prepa TEC Campus Cuernavaca, Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey(蒙特雷理工学院库埃纳瓦卡预科校区);Hunter College & the PhD Program of the Graduate Center, City University of New York(纽约市立学院及纽约市立大学研究生院博士项目);Saint Mary’s University(圣玛丽大学);Université Laval(拉瓦尔大学);Dalhousie University(达尔豪斯大学)
Concerns regarding recurrent fluorescence's impact on smaller diffuse ISM aromatics
Mount Saint Vincent University(圣文森特山大学);IXM-Secihti-Centro de Investigaciones Químicas, IICBA, Universidad Autónoma del Estado de Morelos(莫雷洛斯自治大学 IXM-Secihti-化学研究中心 IICBA);Saint Mary’s University(圣玛丽大学);Université Laval(拉瓦尔大学);Dalhousie University(达尔豪斯大学)
PHANGS-JWST First Results: Tracing the Diffuse ISM with JWST Imaging of Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Emission in Nearby Galaxies
JWST观测的多环芳烃(PAH)排放提供了一些最深和最高分辨率的看法冷星际介质(ISM)在附近的星系。如果多环芳烃很好地与原子和分子气体混合,并由平均的星际扩散辐射场照射,多环芳烃排放可以提供一个近似线性的,高分辨率,高灵敏度的扩散气体表面密度的示踪剂。我们提出了一个试点研究,探索使用PAH排放以这种方式的基础上MIRI观测IC 5332,NGC 628,NGC 1365,和NGC 7496从PHANGS-JWST财政部。使用Leroy等人(2022)中校准的比例关系,比例F1130 W提供10- 40 pc分辨率和3 $σ$灵敏度($Σ_{\rm gas} \sim 2$ M $_\odot$ pc $^{-2}$)。我们表征了在我们的目标中的$< 7$ M $_\odot$ pc $^{-2}$处看到的结构的表面密度,我们预计气体将以HI为主。我们强调存在的细丝,臂间发射,和孔在弥漫ISM在这些低表面密度。在NGC 628、NGC 1365和NGC 7496的$\sim 10$ M $_\odot$ pc $^{-2}$之下,气体分布显示出“瑞士奶酪”样的拓扑结构,这是由于空穴和气泡弥漫在弥漫ISM的相对平滑的分布中。与最近的星系模拟相比,我们观察到低表面密度气体的类似拓扑结构,尽管不同设置和分辨率的模拟之间存在显着差异。这种高分辨率,低表面密度气体与模拟的比较是不可能与现有的…
An In-Depth View of the Mid-Infrared Properties of Point Sources and the Diffuse ISM in the SMC Giant HII Region, N66
本文利用斯皮策空间望远镜的红外光谱仪研究了低金属丰度(~0.2太阳)的巨大HII区N66的中红外点源和弥漫星际介质(ISM)。我们研究了14个有针对性的红外点源,以及光谱的扩散ISM是代表的光解离区域(PDR)和HII区域。在点源光谱,我们光谱确认,最明亮的中红外点源是一个大规模的嵌入式年轻恒星的对象,我们检测到硅酸盐的发射与两个年轻的星团,我们观察到光谱特征的一个已知的B[e]超巨星,更常见的是与赫比格Be星。在漫ISM中,我们提供了额外的证据表明,非常小的颗粒人口被光破坏的硬辐射场。11.3 μ m PAH复合物发射在点源和ISM光谱中都表现出无法解释的质心偏移,应在更高的信噪比和分辨率下进行研究。与其他地区的研究不同,6.2微米和7.7微米波段的通量是解耦的;数据点覆盖了I6.2/I11.3比值的窄带内的I7.7/I11.3 PAH比值的大范围。此外,在PAH电离中存在扩散,在辐射场相对较软的密集PDR中更中性,但在扩散ISM/PDR中电离。相比之下,PAH的尺寸分布似乎是独立的本地电离状态。对于河外低金属丰度恒星形成区尚未解决的研究很重要,我们发现来自红外亮点源的发射仅占整个区域PAH发射的20-35%。这些结果与其他具有类似硬辐射场和强辐射场的恒星形成区域进行了比较。
观测证据似乎表明,星际碳消耗成尘埃显示出相当广泛的变化,碳在星际介质(ISM)中经历相当快的再循环。小的碳氢化合物颗粒在光解离区被紫外光子、星际冲击波中的离子和电子碰撞以及宇宙射线处理。因此,相当一部分烃尘必须在致密的分子ISM中通过吸积重新形成。一种新的尘埃模型(Jones等人,太空人。太空人,2013,558,A62)表明,弥散星际介质(nH = 1000 cm ^3)中尘埃可观测值的变化可以用小碳氢化合物颗粒群的系统性和环境驱动的变化来解释。在这里,我们探讨了在扩散ISM和分子云之间的过渡区域(例如,琼斯,宇航员。2013,555,A39)。我们发现,显着的碳质尘埃再加工和/或地幔吸积可以发生在分子云的外部区域,这种尘埃将有显着不同的光学性质,从尘埃在相邻的扩散ISM。我们的结论是,碳进出尘埃的(再)加工和循环也许是推进我们对ISM中尘埃演变的理解的关键。
The role of neutral hydrogen in setting the abundances of molecular species in the Milky Way's diffuse interstellar medium. II. Comparison between observations and theoretical models
Influence of galactic arm scale dynamics on the molecular composition of the cold and dense ISM III. Elemental depletion and shortcomings of the current physico-chemical models
本文研究了星际介质中的元素损耗。我们结合了银河系模型的结果,描述了致密核形成过程中的气体物理条件与全气体颗粒化学模型。在扩散和稠密介质之间的过渡期间,最初在气体中的原子元素的储存器逐渐在尘埃颗粒上耗尽(对于那些离子来说,有一个中和阶段)。当密度大于100 cm $^{-3}$时,该过程变得有效。如果致密材料回到扩散状态,这些元素又回到气相,因为冰上分子的光离解,然后从颗粒上热解吸。对于密度低于10 cm $^{-3}$的颗粒或气相中的分子形式,颗粒上没有残留物。一个例外是氯,它在低密度下有效地转化。我们现有的气体颗粒化学模型不能再现在扩散介质中观察到的原子的耗尽,除了Cl,其气体丰度遵循在密度小于10 cm $^{-3}$的介质中观察到的气体丰度。这表明关键的过程(可能涉及化学吸附和/或冰辐射深刻改变冰的性质)缺失。
CO-dark molecular gas traced by HCO$^+$ in the diffuse interstellar medium
University of Wisconsin–Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);National Radio Astronomy Observatory(美国国家射电天文台);Macquarie University(麦考瑞大学);CSIRO Space & Astronomy(澳大利亚联邦科学与工业研究组织空间与天文部);Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天文学与空间科学研究所);University of Science and Technology(科学技术大学);Institut de Radioastronomie Millimetrique(毫米波射电天文研究所)
Chemical probes of turbulence in the diffuse medium: the TDR model
上下文现在已经在太阳附近和银河系内盘的弥漫星际介质(ISM)中的数百条视线上检测到数十个轻粒子和小分子。他们提供了关于扩散气体中化学反应的第一步的前所未有的统计数据。目标。这些新数据证实了由紫外光子和宇宙射线(CR)驱动的传统化学途径的局限性,以及需要额外的能量来源,如湍流耗散,以打开高内能形成路线。本文的目的是进一步研究特定物种和湍流级联的性质,特别是其时空不透明度之间的联系。方法.我们已经分析了十个不同的原子和分子物种的湍流耗散区(TDR)的更新模型的框架。我们研究的影响,这些物种的丰度特定的化学参数(密度,UV场,CR电离率)和湍流(平均湍流耗散率,耗散时标,和离子中性速度漂移的耗散区域)。结果湍流耗散的最敏感的示踪剂是CH+和SH+的丰度,和柱密度的J = 3,4,5旋转水平的H2。CO,HCO+的丰度,和158 $μ$ m [CII]发射线的强度显着增强湍流耗散。化学途径的多样性使得可以独立地确定以前从未估计过的自由参数:平均湍流耗散率的上限,$\overline{\varepsilon}$ < 10 $^{-23}$ erg cm $^{-3}$ s $^{-1}$对于$n_H$ =20 cm $^{-3}$,来自CH+丰度;离子-中性速度漂移的上限,$u_{in}$ < 3.5 km s $^{-1}$,来自SH+与CH+丰度比;从CO到HCO+丰度比的耗散时间尺度范…
Diffuse interstellar bands in Upper Scorpius: Probing variations in the DIB spectrum due to changing environmental conditions
我们研究了局部环境条件对Sco OB 2星协上天蝎座亚群内弥漫星际带(DIB)载流子的影响。我们用FEROS获得了光谱,并测量了五个DIB(在5780,5797,6196,6379和6613埃)以及双原子分子(CH,CH+,CN)和原子(KI,CaI)对89个目标在上天蝎座方向的吸收线的等效宽度。我们建立了一个简单的辐射转移和化学网络模型的扩散星际介质(ISM)片在UppSco前面的有效辐射场推断。在探测UppScoISM的55条视线范围内,得到了星际辐射场强度I_UV和分子氢分数f_H2。讨论了DIB强度、CH和CH+线强度、E(B-V)、I_UV和f_H_2之间的关系。5780和5797个DIB之间的比率揭示了在云密度和暴露于星际辐射场方面对当地环境的(空间)依赖性,反映了这些DIB载体的分子性质。
Diffuse polarized emission in the LOFAR Two-meter Sky Survey
法拉第层析成像使我们能够映射来自银河系的扩散偏振同步辐射,并利用它来解释星际介质(ISM)中的磁场。我们已经将法拉第层析成像应用于LOFAR两米巡天(LOTSS)的60个观测结果,并在4.3'角分辨率和1 rad m $^{-2}$法拉第深度分辨率下,在高银河纬度产生了覆盖568平方度的法拉第深度立方体镶嵌图,典型的噪声电平为每旋转测量扩展函数(RMSF)每点扩展函数(PSF)50- 100 $μ$ μ(40-80 mK RMSF $^{-1}$)。虽然部分图像受到仪器偏振的强烈影响,但我们在大部分区域观察到漫射偏振发射,典型亮度介于1和6 K RMSF $^{-1}$之间,法拉第深度介于$-7$和+25 rad m $^{-2}$之间。我们观察到许多新的偏振特征,有些长度可达15度。这些包括两个区域,在法拉第深度具有非常均匀的结构,线性梯度;我们测量了这些梯度的陡度为2.6和13 rad m $^{-2}$ deg $^{-1}$。我们还观察到一个梯度和HI丝在本地ISM之间的关系。其他ISM示踪剂也检查了与我们的偏振数据的相关性,没有发现,但在这个地区的大多数示踪剂中看到的信号很少。我们的结论是,LOTSS数据非常适合法拉第层析成像,并与所有的LOTSS数据的全面调查有可能揭示许多新的银河系极化功能和映射出整个北半球的扩散法拉第深度结构。
The Lifecycle and Emission Properties of PAHs in Cosmological Hydrodynamic Galaxy Formation Simulations
University of Florida(佛罗里达大学);Cosmic Dawn Center at the Niels Bohr Institute, University of Copenhagen and DTU-Space, Technical University of Denmark(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所宇宙黎明中心及丹麦技术大学DTU空间);University of Virginia(弗吉尼亚大学);Virginia Institute for Theoretical Astronomy, University of Virginia(弗吉尼亚大学理论天体物理研究所);Ritter Astrophysical Research Center, Department of Physics and Astronomy, University of Toledo(托莱多大学物理与天文系雷特天体物理研究中心);University of Pittsburgh(匹兹堡大学)