The Molecular Chemistry of Diffuse and Translucent Clouds in the Line-of-Sight to Sgr B2
1-50 GHz GBT PRIMOS数据包含在位于银河系中心、Bar和Sgr B2(N)视线内的螺旋臂中的弥漫和半透明云中观察到的约50条分子吸收线。我们测量的列密度和估计丰度,相对于H2,11个分子和额外的同位素。我们使用c-C3 H2的光学薄跃迁的吸收来估计N(H2),并认为这种方法比更常用的方法更可取。我们讨论了小分子的运动学结构和丰度模式,包括含硫物质CS,SO,CCS,H2 CS和HCS+;含氧分子OH,SiO和H2 CO;和简单的烃分子c-C3 H2,l-C3 H和l-C3 H+。我们讨论了所观察到的化学结构的气体和尘埃中的ISM的影响。突出的成果包括以下方面。首先,尽管盘中气体的氢分子分数为0.65,但在银河棒外缘和银河中心或附近的云的氢分子分数分别为0.85和>0.9。其次,我们观察到同位素比值随银心距的变化趋势;当碳和硅的稀有同位素在银心距较低时表现出增强的趋势时,硫则没有随银心距变化的趋势; c-C3 H2/c-H13 CCCH的比值可以很好地估计12 C:13 C的比值,而H2 CO/H2^13CO则表现出分馏。第三,我们首次报道了l-C3 H+在弥漫云中的存在。最后,我们认为,CS有一个增强的丰度内密度较高的团块的材料在磁盘中,因此可能是诊断云的条件。如果这一点成立,那么银河系盘中的弥散云在一个星团结构中包含了多个嵌入的高密度,并且密度轮廓不是A_V的简单…
2017-08-11 astro-ph.GA
A cationic carrier for diffuse interstellar band at 862.1 nm: Evidence from the skin effect in nearby diffuse-to-translucent clouds
Chinese Academy of Sciences South America Center for Astronomy (CASSACA)(中国科学院南美天文中心);Universidad Andres Bello(安德斯贝略大学);Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台)
研究通过分析862.1纳米DIB在不同云层中的行为,发现其与电离能相关,推测为阳离子载体,并估算其电离能为12.40±1.90_-2.29 eV。
2026-03-05 astro-ph.GA
CO, CS, HCO, HCO+, C2H, and HCN in the diffuse interstellar medium
基于88条视线的IRAM与ALMA毫米波吸收观测,研究弥漫星际介质中HCO+、C2H、HCN、CS和HCO的检出率、柱密度比及线宽,并与CO/HCO+发射比较。
2025-06-14 astro-ph.GA
Comparing absorption from classic tracers of the diffuse interstellar medium at optical and radio wavelengths along the same sightlines
目的比较从漫射星际介质沿同一视线的射电和光学吸收线剖面获得的信息。方法我们比较了新的和现有的21 cm HI和3.4 mm HCO+剖面与光学示踪剂Ca II,NaI,和KI来自Tappe(2004)未发表的论文。结果与太阳丰度相比,光学追踪的原子都是严重亏损的,只有HI和HCO+的积分光学深度与E(B-V)有很好的相关性。HCO+是迄今为止运动学分布最有限的物种,其最西的线依次为KI、HI、NaI和CaII。CaII在柱密度和运动学上都有单独的行为,因为它对更宽范围的温暖气体进行采样。冷中性介质NaI,KI,HI和HCO+的示踪剂在统计上共享相同的运动学空间,而在丰度上几乎没有相同程度的相关性。N(NaI)和N(KI)是相关的,是HI和HCO+的综合光学深度,但光学和无线电示踪剂之间的丰度相关性没有看到。在唯一的方向与测量的CH+的配置文件,2公里/秒的速度之间的CH+和CH,通常被解释为冲击气体的迹象,模仿HI相对于HCO+的移位。CH和HCO+出现在两条视线上的比例N(CH)/N(HCO+)=14.6和21.1,光学测量的N(CH),与之前在无线电和亚毫米波长确定的平均值12相比。
2021-04-30 astro-ph.GA
Molecular ion abundances in the diffuse ISM : CF+, HCO+, HOC+, and C3H+
氢原子和氢分子之间的转变与星际云结构的重要变化有关,标志着星际化学的开始。由于控制其丰度的相对简单的网络,分子离子通常是潜在物理条件的良好探针,包括例如分子形式的气体分数或分数电离。在本文中,我们专注于三个可能的探针的分子氢柱密度,HCO+,HOC+,CF+。我们提出了高灵敏度ALMA吸收数据对样品的紧凑HII区域和明亮的类星体具有突出的前景吸收,在基态跃迁的分子离子HCO+,HOC+,CF+和中性物种HCN和HNC,和从激发态跃迁的C3 H+(4-3)和13 CS(2-1)。这些数据与HF和p-H_2 O的基态跃迁的Herschel吸收谱进行了比较。我们发现,HCO+,HOC+,CF+柱密度是很好的相互关联。HCO+和HOC+与p-H2O密切相关,而它们与HF的相关模式则取决于吸收物质是位于银河系盘还是位于中心分子区。我们报告新的检测C3 H+确认,这种离子是无处不在的扩散物质,与丰富的相对于H2的~ 7 E-11。我们证实,CF+丰度低于预测的简单的化学模型,并提出的主要形成反应的速率是由一个因素约3比通常假设的低。在没有CH或HF数据的情况下,我们建议使用HCO+、CCH和HOC+的基态跃迁来追踪扩散分子氢,相对于H2的平均丰度为3E-9、4 E-8和4 E-11。
2018-11-19 astro-ph.GA
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)
通过HCO$^+$吸收观测,研究了弥漫星际介质中CO暗分子气体的性质,发现其具有较低的冷HI比例和分子氢比例,并约束了CO丰度,表明即使少量冷HI也能承载H$_2$。
2026-06-03 astro-ph.GA
Molecular hydrogen and its proxies HCO$^+$ and CO in the diffuse interstellar medium
有一个强大的多原子化学扩散,部分分子星际气体,很容易在无线电/毫米/亚毫米波长的吸收。由于内部激发较弱,可以推导出准确的柱密度,因此相对于彼此的相对分子丰度是众所周知的,但相对于H2的相对分子丰度则不然。在这里,我们考虑使用代理的氢柱密度N(H2)和N(H)= N(HI)+2N(H2)的基础上测量的HCO+吸收和CO的排放和吸收,我们比较这些与其他人获得的结果时,观察HI,H2和CO对恒星和活动星系核。我们考虑使用HCO+作为H2的替代物,并表明相对丰度N(H2)= N(HCO+)/3x 10 ^{-9}的假设给出了在朝向恒星的紫外吸收中看到的原子-分子氢跃迁的相同观点。另一方面,CO显示出无线电和光学区域之间的差异,因为当N(\hcop)> 6 × 10 ^{11} \pcc或N(H2)> 2 × 10 ^20 \pcc时,总是检测到发射。积分CO {J=1-0}亮度W_CO和N(CO)/N(H2)的大范围变化意味着CO-H2转换因子的等效变化,即使系综平均值接近通常的银河值。在恒星的吸收中发现的气体/红化比率,N(H)/E(B-V)= 6.2 × 10^21 H \pcc/等,或者在E(B-V)<= 0.08等且缺乏H2的视线中,N(H)/E(B-V)= 6.8 × 10^21 H \pcc/等,远低于在低红化和高银河纬度测量的银河系平均值8.3 × 10^21 H \pcc …
2023-01-21 astro-ph.GA
CO emission and CO hotspots in diffuse molecular gas
我们用$λ$\$\approx$ 0.1 - 1 MAG观测了$λ$ 3 mm \cotw、\coth、\coei、\hcop、HCN和CS从扩散分子气体沿视线发射。在1 \arcmin \分辨率下的\cotw \图显示出令人惊讶的明亮的积分CO J=1-0发射\WCO \ = 5-12 K-\kms\的位置,但我们也在L121中观察到\zoph附近。当数据在\cotw \和\coth \亮度的广泛范围内被考虑时,就会出现相干性。对于\WCO\$\la 5$ K-\kms\和N(CO)$\la 5\times 10^{15}\pcc$,\WCO/\Wth\和N(\cotw)/N(\coth)为20-40,对于较大的\WCO \或N(CO),随着更大的分散而增加。N(\coth)/N(\coei)$> 20-40$($3σ$)对固有比率$^{13}$ C/ $^{18}$ O = 8.4,来自\coth的选择性光解离和增强的组合。如果\cotw \是由\hcop \与电子的热复合形成的,那么观察到的\coth \是通过与$^{13}$ C \p的吸热碳同位素交换形成的,那么观察结果是可以理解的。对于\WCO\$\ga 10$ K-\kms\,\WCS / \WCO \突然增加,并且\WCS / \Whcop \是双峰的,显示具有N(CS)/N(\hcop)$\approx 5$和1.…
2020-05-28 astro-ph.GA
Tracers of the ionization fraction in dense and translucent molecular gas: II. Using mm observations to constrain ionization fraction across Orion B
Observatoire de Paris, PSL Research University(巴黎天文台,巴黎文理研究大学);Instituto de Física Fundamental (CSIC)(基础物理研究所(西班牙国家研究委员会));IRAM(红外毫米波天文台);Worcester State University(伍斯特州立大学);Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics(哈佛-史密森尼天体物理中心);Univ. Grenoble Alpes, Inria, CNRS, Grenoble INP(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国国家信息与自动化研究所,法国国家科学研究中心,格勒诺布尔理工学院);University of Florida(佛罗里达大学);Université de Toulon, Aix Marseille Univ(土伦大学,艾克斯马赛大学);Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP), Université Paul Sabatier(天体物理学和行星学研究所以及保罗·萨巴蒂埃大学);National Radio Astronomy Observatory(美国国家射电天文台);Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, Univ. Bordeaux(波尔多天体物理实验室,波尔多大学);Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(喷气推进实验室,加州理工学院);Cardiff University(卡迪夫大学)
该研究分析 Orion B 的 3–4 mm 分子谱线,利用多种谱线比值约束致密与半透明气体的电离分数,并给出其随密度和 FUV 辐射场的变化规律及适用示踪剂。
2025-07-25 astro-ph.GA
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
我们比较了甚大阵列(VLA)和阿雷西博天文台的HI观测和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)和北方扩展毫米阵列(NOEMA)在漫射($A_V\lesssim1$)星际介质(ISM)中的HCO $^+$观测与光解区(PDR)化学模型和多相ISM模拟的预测。使用PDR模型的粗网格,我们估计的密度,FUV辐射场,和宇宙射线电离率(CRIR)的HCO $^+$和HI吸收中确定的每个结构。这些结构分为两类。具有$T_s<40~\mathrm{K}$的结构,主要是具有$N(\mathrm{HCO^+})\lesssim10^{12}~\mathrm{cm^{-2}}$的结构,与中等密度、FUV辐射场和CRIR模型一致,这是典型的扩散分子ISM。具有自旋温度$T_s>40~\mathrm{K}$的结构,主要是$N(\mathrm{HCO^+})\gtrsim10^{12}~\mathrm{cm^{-2}}$,与高密度,FUV辐射场和CRIR模型一致,接近大质量恒星形成的环境特征。后者也被发现的方向与热不稳定HI的一个显着的分数。在至少一种情况下,我们排除了PDR模型参数,这表明替代机制(例如,非平衡过程,如湍流耗散和/或激波),以解释观察到的HCO $^+$在这个方向。类似地,虽然我们对湍流、多相ISM的观测和模拟一致认为,HCO $^+$的形成沿着视线与$N(\mathrm{HI})\gt…
2021-12-10 astro-ph.GA
Effect of surface H$_2$ on molecular hydrogen formation on interstellar grains
我们研究了在扩散和半透明云中,氢分子在颗粒表面的存在如何影响H $_2$的形成效率。氢分子能够降低模型中H原子在晶粒表面的脱附能。详细的微观蒙特卡罗方法被用来进行模型模拟。我们发现H $_2$的存在对H $_2$形成效率的影响强烈地依赖于H $_2$在晶粒表面的扩散势垒。不考虑表面H $_2$的扩散云模型预测,在10 K和14 K的晶粒温度(T)范围内,H原子复合效率高于0.5。在考虑表面H $_2$的扩散云模式中,所采用的H $_2$扩散势垒是80 $\%$ H $_2$解吸能,使得H $_2$可以被捕获在更强的结合位点。根据模型参数,这些扩散云模型预测,在10 K $\leq$ T $\leq$ 14 K时,复合效率在0和0.5之间。结果表明,如果采用较低的H $_2$在晶粒表面的平均扩散势垒(194 K),使H $_2$能在晶粒表面快速扩散,则H $_2$的形成效率不受表面H $_2$的影响.然而,复合效率可以下降到低于0.002,在T $\geq$ 10 K,如果更高的平均H $_2$扩散势垒使用(255 K)在半透明云模型。
2022-03-08 astro-ph.GA
Dust-correlated cm-wavelength continuum emission on translucent clouds ζ Oph and LDN 1780
扩散厘米波红外相关信号,“异常”CMB前景,被认为是出现在卷云的尘埃。我们目前的宇宙背景成像仪(CBI)厘米波数据的两个半透明的云,太阳黑子和LDN 1780的目的是在半透明的云环境中的异常发射的特点。在31 GHz的情况下,测量的亮度比从5 GHz测量的外推高2.4σ,假设在8弧分尺度上的自由-自由光谱。在1{ \odot }角尺度上,这片云的SED主要由cm范围内的自由-自由发射所控制。在LDN 1780中,我们在1{ \odot }的角标度上检测到了3 σ的过量,可以使用旋转尘埃模型进行拟合。在这片云中,CBI数据和跟踪尘埃的红外图像之间存在空间相关性。与近红外模板(IRAS 12和25 μm)的相关性优于IRAS 100 μm,这表明在31 GHz处发射的颗粒非常小。我们计算了这两个云的31 GHz发射率。它们是相似的,并且具有介于卷云和乌云之间的中间值。尽管如此,我们发现了一个指示的发射率和柱密度之间的反比关系,这进一步支持VSG起源的厘米发射,因为大颗粒相对于小颗粒的比例是较小的弥漫云。
2011-02-21 astro-ph.GA
The densities in diffuse and translucent molecular clouds: estimates from observations of C$_2$ and from 3-dimensional extinction maps
本文利用Najar和Kalugina(2020)更新的C$_2$-H$_2$碰撞速率系数,重新建模46个视线方向的C$_2$吸收观测,发现星际云密度比旧值低4到7倍,并与三维消光图结果一致,同时导致宇宙射线电离率估算相应下调。
2024-09-01 astro-ph.GA
Complex organic molecules in diffuse clouds along the line of sight to Sgr B2
到目前为止,大多数相对简单的分子已被发现在星际弥漫分子云在我们的星系,但更复杂的物种已被报道在弥漫/半透明介质的z = 0.89的螺旋星系。利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)的高灵敏度和角分辨率,我们的目标是沿着Sgr B2(N)的视线在弥漫的分子云中寻找复杂的有机分子。我们使用作为与ALMA进行的EMoCA调查的一部分获得的数据。为了分析Sgr B2(N)中超紧凑HII区域K4检测到的分子的吸收特征,我们计算了这些分子的合成光谱,并拟合了它们的柱密度、线宽、质心速度和激发温度。本文报道了在银河系中心(GC)弥散云中检测到CH 3OH、CH 3CN、CH 3CHO、HC 3 N和NH 2CHO,在盾臂弥散云中检测到CH 3OH和CH 3CN,发现其中一个GC弥散云的化学成分与z=0.89的旋涡星系弥散/半透明介质的化学成分相似。扩散分子ISM中导致化学复杂性的化学过程似乎自z=0.89以来保持相似。正如先前的研究所提出的,扩散分子云中存在的COMs可能是由于扩散和致密状态之间云收缩和膨胀的周期性星际过程。
2017-08-24 astro-ph.GA
Abundance ratios of OH/CO and HCO+/CO as probes of the cosmic ray ionization rate in diffuse clouds
本文提出利用OH/CO和HCO+/CO的丰度比作为弥漫云中宇宙射线电离率(CRIR)的替代探针,结合ALMA观测推导了4条视线方向的密度和CRIR,发现CRIR随消光衰减,支持了理论模型。
2023-04-06 astro-ph.GA
Central molecular zones in galaxies: multitransition survey of dense gas tracers HCN, HNC, and HCO+
新的HCN,HNC,和HCO+的46个正常星系的过渡到J=4-3的测量包括在一个多跃迁数据库,涵盖HCN和HCO+(130个星系)和HNC(94个星系)。近线性的光度关系主要受距离影响,不能反映星系的物理性质。个别星系在光度和线比上都表现出明显的分散性。线比与光度或其他线比都没有很好的关联。只有HCN和HCO+的J跃迁梯和J=1-0的12 CO/13 CO同位素比值与CO和远红外(FIR)光度呈正相关。HCN和HCO+分子具有非常相似的强度,并且跟踪相同的气体。在活跃的星系核占主导地位,HCO+的强度相对于HCN的强度被压低。只有一小部分CO排放与HCN和HCO中的气体排放直接相关,但即使是这种气体的显著部分似乎也是半透明的分子气体。在所观察到的星系中心,HCN/CO线强度比不是致密气体分数的代理。同样,FIR/HCN和FIR/CO比值也不是恒星形成效率的代表。所观察到的分子线发射是完全一致的UV-光子加热显著的机械加热。以HCN和HCO+为样品的分子气体具有较低的动力学温度T(kin)=10-50 K,较低的密度n(H)=10^4-10^5 cm^(-3),基态谱线的光学深度较低。大多数由CO采样的气体的密度低一到两个数量级。对于0.5的机械加热分数,仅需要G=300 Go的适度能量输入。一个正确的理解恒星的形成需要一个更适当的确定气体的质量比提供的个别HCN或CO转换的强度。
2022-12-01 astro-ph.GA
Parsec-scale structures and diffuse bands in a translucent interstellar medium at z 0.079
我们对类星体-星系对[SDSS J163956.35+112758.7]进行了详细的研究(zq = 0.993)和SDSS J163956.38+112802.1(zg = 0.079)]的基础上进行的观测使用巨型米波射电望远镜(GMRT),甚大基线阵列(VLBA),斯隆数字巡天(SDSS)和ESO新技术望远镜(NTT)。我们发现,由类星体视线探测的星系的星际介质具有接近太阳的金属丰度(12+log(O/H)= 8.47+/-0.25)和尘埃消光(E(B-V)0.83+/-0.11),这是通常在半透明云中看到的。我们报道了在λ6284的星际扩散带(DIB)中的吸收的探测,其静止等效宽度为1.45+/-0.20。我们的GMRT光谱在星系的红移处显示出强烈的21 cm吸收,积分光学深度为15.70+/-0.13 km/s。后续的VLBA观测表明,背景射电源被分解为三个分量,在星系红移处的最大投影分离为89 pc。其中一个成分太弱,不能提供有用的HI 21-cm吸收信息。针对其他两个分量的集成HI光学深度高于我们的GMRT光谱中测量的深度,并且相差2倍。通过比较的GMRT和VLBA光谱,我们表明在21厘米的光学深度秒差距尺度上的结构的存在。我们讨论了这种结构的影响,在高z阻尼莱曼α系统的自旋温度测量。这里提出的分析表明,这类星体星系对是一个理想的目标,研究的DIBs和分子物种使用未来的观…
2012-10-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
First Observation of the Submillimeter Polarization Spectrum in a Translucent Molecular Cloud
来自排列尘埃的偏振辐射是ISM中研究磁性的重要工具,也是研究CMB偏振的麻烦污染物。在每一种情况下,要理解偏振信号的重要性,都需要对尘埃颗粒进行良好校准的物理模型。尽管在理论和观测方面取得了数十年的进展,但偏振尘埃模型在很大程度上仍然缺乏约束。在2012年的飞行中,球载望远镜BLASTPol同时获得了250、350和500微米的半透明分子云的宽带偏振图。将这些数据与普朗克850微米波段的偏振测量相结合,我们首次为这种类型的云产生了亚毫米偏振光谱。我们发现,偏振度在很大程度上是恒定的四个波段。这一结果引入了一个新的观察与潜在的ISM灰尘极化模型在以前无法访问的密度制度的经验约束。与Draine和Fraisse(2009)的模型相比,我们的结果不支持他们的两个模型,其中所有的极化都是由于对齐的硅酸盐颗粒引起的。通过创建一个简单的模型,在半透明的云偏振发射,我们验证了消光云内的偏振光谱形状相比,扩散ISM只有很小的影响。因此,我们期望测量的偏振光谱是一个有效的检查扩散ISM灰尘模型。所观察到的偏振光谱的一般平坦度提出了一个挑战的模型,其中温度和对准度是强烈相关的主要尘埃成分。
2017-07-10 astro-ph.GA
Revisiting the OH-CH correlation in diffuse clouds
基于现有的已发表的数据和档案数据沿24视线(其中5个是新的)的分析,我们得到更准确的估计的柱密度的OH和CH对弥漫/半透明的云,并重新审视通常观察到的这些物种的丰度之间的相关性。样本量的增加是可能的,因为来自3137和3143埃处的跃迁的组合以及3886和3890埃处的跃迁的组合的CH的柱密度的等效性,我们在这里已经证明了这一点。我们发现,除了四个弥漫的云,整个源样本显示出一个明确的相关性之间的柱密度的OH和CH类似于以前的观测。分析还验证了OHA-X(3078 & 3082埃)、CHB-X(3886 & 3890埃)和C-X(3137 & 3143埃)跃迁振子强度的理论预测。我们分别从观测到的E(B-V)和N(CH)估计N(H)和N(H2)。N(OH)/N(CH)的比例是不相关的扩散/半透明云的氢的分子分数。我们发现,除了HD 34078的所有云的CH和OH的观察到的柱密度比可以复制简单的化学模型,其中包括气体-颗粒相互作用和气相化学。通过考虑不同的宇宙射线电离率,可以主要再现朝向3个新视线看到的增强的N(OH)/N(CH)比。
2016-04-19 astro-ph.GA
CO+ as a probe of the origin of CO in diffuse interstellar clouds
弥漫的星际介质的化学性质受到宇宙射线、紫外线(UV)辐射和湍流的综合影响。先前在光解区域(PDR)的外边缘处检测到并且由C+和OH的反应形成,CO+是热、宇宙射线和UV驱动化学中HCO+和CO的主要化学前体。我们的目标是测试热宇宙射线和紫外驱动的化学反应是否通过中间形成CO+在弥漫的星际分子气体中产生CO。我们用阿塔卡马大毫米阵列(ALMA)向两个类星体搜索CO+吸收,这两个类星体具有来自弥漫的星际气体的已知银河前景吸收,J1717-3342和J1744-3116,目标是在236 GHz附近J=2-1跃迁的两个最强的超精细分量。我们不能检测到CO+,但对这两个目标获得了敏感的上限。CO+柱密度的导出上限代表HCO+柱密度的约4%。CO+相对于H2的丰度的相应上限为<1.2 x 10^{-10}。未检测到CO+证实了HCO+主要是由超热过程引起的氧与碳阴离子CH 2+或CH 3+反应产生的,而CO+和HOC+则是由C+与OH和H2O反应产生的。在低消光下形成CO分子所需的密度与该方案一致。
2021-03-01 astro-ph.GA
Physical conditions in Centaurus A's northern filaments II: Does the HCO$^+$ emission highlight the presence of shocks?
本文利用ALMA首次观测半人马座A北部纤维结构中的HCO+和HCN发射,通过线比分析和RADEX建模发现HCO+增强源于弥漫分子气体中的能量注入,而非致密气体,从而抑制了恒星形成。
2024-10-23 astro-ph.GA
Widespread Galactic CF+ absorption: detection toward W49 with the Plateau de Bure Interferometer
研究\CFP \作为星际介质中\p \和\HH \共存区域示踪剂的有用性。我们使用Plateau de Bure干涉仪合成\CFP \ J=1-0吸收,在102.6 GHz处朝向遥远的HII区域W 49 N的核心,l = 43.2 \degr,b=0.0 \degr,并且我们模拟了扩散/半透明分子气体中的氟化学。我们在很宽的速度范围内探测到了\CFP \吸收,这表明\CFP \广泛存在于含有\HH的银河系盘状气体中。最初在猎户座酒吧和马头PDR的致密气体中检测到,\CFP \随后在朝向\bll \和3C 111的弥漫和半透明云的吸收中检测到。在这里,我们表明,\CFP分布在整个弥漫和半透明的分子盘气体与N(\CFP)/N(\HH)$= 1.5-2.0\times10^{-10}$,增加到N(\CFP)/N(\HH)$= 3.5\times10^{-10}$在一个云在39 \kms \具有较高的N(\HH)$\approx 3\times10^{21}\pcc$。氟化学模型重现了观察到的柱密度和HF的相对丰度,从中形成\CFP,但通常会将\CFP的柱密度高估1.4-4倍。我们表明,自由空间的光解速率$Γ\ga 10^{-9}\ps$,相当于CH,可能占很大的差异,但最近的计算发现一个值约小十倍。在朝向W 49的重度混合和运动学复杂光谱中,\CFP \吸收主要跟踪\HH \分布的峰。
2015-05-29 astro-ph.GA
Spitzer IRS Detection of Molecular Hydrogen Rotational Emission Towards Translucent Clouds
利用斯皮策太空望远镜上的红外光谱仪,我们在两个半透明的高银河系纬度云DCld 300.2-16.9和LDN 1780中探测到了氢分子(H2)的S(0),S(1)和S(2)纯转动(v=0-0)跃迁的辐射。这些线的检测提出了关于远离紫外线辐射源的低消光云内部的物理条件的重要问题。对于这6个位置,在7.9微米处S(2)通量与来自多环芳烃的通量之间的比率平均为0.007。这比斯皮策近红外星系巡天(SINGS)中对非活动星系中心区域测量的相同比率高出约4倍。因此,这些半透明云的环境比整个星系盘更有效地产生每个PAH激发光子的旋转激发H2。激发分析发现S(1)和S(2)发射区是温暖的(T > 300 K),但只占气体质量的2%。我们发现,紫外光子不能在这些地区的激发的唯一来源,并建议通过冲击或湍流耗散的排放的主要原因机械加热。这些云位于天蝎座-半人马座OB星协的外围,可能正在消散最近超新星爆炸产生的机械能。我们认为,温暖的气体在弥漫或半透明的云,集成在磁盘的星系,口袋可能是一个主要的来源,所有非活跃的星系H2排放。
2011-10-19 astro-ph.GA
HD 62542: Probing the Bare, Dense Core of a Translucent Interstellar Cloud
本文讨论了中等红化的B3-5~V星HD~62542的高分辨率$HST$ /STIS紫外光谱和高信噪比光谱中的许多原子和分子物种的星际吸收。这条引人注目的视线显示出非常陡峭的远紫外消光和高分子形式的氢-CH,C $_2$,CN和CO的强吸收,但CH $^+$和大多数常见的弥漫星际带的弱吸收。大多数物质存在于一个单一的狭窄的速度分量中--这提供了一个难得的机会来探测一个几乎没有相关扩散原子气体的单一星际云的主要分子核心。详细的光谱分析表明:(1)主云中的分子分数很高[ $f$(H $_2$)$>$ 0.8];(2)气体相当冷($T_{\rm k}$ = 40- 43 K,来自H $_2$和C $_2$的转动激发);(3)局部氢密度$n_{\rm H}$ $\sim$ 1500 cm $^{-3}$(来自C $_2$激发、C $^0$的精细结构激发和简单化学模型);(4)$^{12}$ CO和$^{13}$ CO的异常高的激发温度可能主要是由于辐射激发;(5)$N$(C $^+$):$N$(CO):$N$(C)$\sim$ 100:10:1;(6)许多元素的损耗比在任何其他视线上看到的都要严重,而损耗的详细模式也不同于从银河系视线的更大样本中得出的结果;(7)即使考虑了晶粒辅助复合和低温双电子复合的影响,不同的中性离子/第一离子比对电子密度的估计也不一致。
2020-05-21 astro-ph.GA
Models of turbulent dissipation regions in the diffuse interstellar medium
超声速湍流是星际介质中超热能的一个巨大储存库。它的消散,因为它在空间和时间上是间歇性的,可以深刻地改变气体的化学性质。我们进一步探索了一种混合方法来计算磁化耗散结构的化学和热演化,在冷中性介质中所观察到的湍流特性所提供的能量约束下。对于第一次,我们考虑到相对于气体的热和化学弛豫时间尺度的突发的相对持续时间模型的随机视线。关键参数是由于环境湍流引起的应变“a”的湍流速率。随着气体密度的增加,它控制着耗散结构的大小,从而控制着爆发的强度。对于一个大范围的应变率和密度,湍流耗散区(TDR)的模型再现CH+柱密度中观察到的扩散介质和它们的相关性与高激发H2。他们这样做,而不会产生过量的CH。作为一个自然的结果,他们再现的丰度比HCO+/OH和HCO+/H2O,和他们的动态范围约一个数量级的扩散气体中观察到。大的C2 H和CO丰度,也与HCO+有关,是TDR模型的另一个结果,与观测值比较好。CN、HCN和HNC的丰度和柱密度计算值比PDR模型预测值高出一个数量级,但仍明显小于观测值。
2009-01-23 astro-ph.GA
Molecular absorption lines toward star-forming regions : a comparative study of HCO+, HNC, HCN, and CN
目标。在扩散星际介质(ISM)的气相化学起源的几种分子物种的比较研究是解开ISM的耦合化学和动力学演化的关键输入。方法.在IRAM-30 m望远镜上观测到HCO+、HCN、HNC和CN的最低转动谱线,它们在银道面大质量恒星形成区的λ3 mm和λ1.3 mm连续辐射中被吸收。吸收线沿着这些视线探测千秒差距以上的气体。通过比较两个最低跃迁的激发温度,推断出HCO+的激发温度。在同一视线上的所有分子种类的光谱被分解成高斯速度分量。大多数出现在给定视线的所有光谱中。对于每个组分,我们推导出中心不透明度,速度色散,并计算分子柱密度。我们比较了我们的结果的预测紫外线占主导地位的化学模型的光解区域(PDR模型)和非平衡模型,其中的化学是由湍流能量的耗散(TDR模型)。结果所有速度分量的分子柱密度跨越两个数量级。CN、HCN和HNC的那些彼此线性相关,平均比值N(HCN)/N(HNC)= 4.8 $\pm$ 1.3和N(CN)/N(HNC)= 34 $\pm$ 12,并且与HCO+的那些更松散相关,N(HNC)/N(HCO+)= 0.5 $\pm$ 0.3,N(HCN)/N(HCO+)= 1.9 $\pm$ 0.9,和N(CN)/N(HCO+)= 18 $\pm$ 9。这些比值与从银河系高纬度视线的观测中推断的相似,表明银河系平面内吸收线采样的气体具有与太阳附近相同的化学性质。高斯速度分量的半高宽…
2010-06-03 astro-ph.GA
The role of neutral hydrogen in setting the abundances of molecular species in the Milky Way's diffuse interstellar medium. I. Observational constraints from ALMA and NOEMA
我们已经补充了现有的观测HI吸收与新的观测HCO $^+$,C $_2$ H,HCN和HNC吸收的阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)和北部扩展毫米阵列(NOEMA)的方向上的20个背景无线电连续源与$4^\circ \leq |b| \leq 81^\circ$约束的原子气体条件,适合于形成扩散分子气体。我们发现,这些分子物种形成沿视线,其中$A_V \gtrsim 0.25$,与阈值的HI到H $_2$过渡太阳金属丰度一致。此外,我们发现,分子气体只与具有HI光学深度$> 0.1$,自旋温度$< 80$ K,和湍流马赫数$\gtrsim 2$的结构。我们还确定了一个广泛的,微弱的组成部分,以HCO $^+$吸收在大多数的视线。与观察到强窄HCO $^+$吸收的速度相比,在这些速度下的HI具有较低的冷中性介质(CNM)分数和可忽略的CO排放。这里观察到的不同分子种类的相对柱密度和线宽与以前在银河系纬度范围内的实验中观察到的相似,这表明太阳附近的气体和银河系平面中的气体在化学上相似。对于先前观测到的视线的选定样本,我们表明HCO $^+$、HCN、HNC和C $_2$ H的吸收线轮廓在$\sim 3$年和$\sim 25$年的时间段内是稳定的,这可能表明这些方向上的分子气体结构的大小至少为$\gtrsim 100$ AU
2021-09-13 astro-ph.GA
Detection of vibronic bands of C$_3$ in a translucent cloud towards HD 169454
本文报道了在HD~169454的半透明云中探测到八条C $_3$的电子振动带,其中七条在天体物理学中迄今未观测到。其中四个波段也被发现朝向另外两个天体:HD~73882和HD~154368。非常高的信噪比($\sim$ 1000和更高)和高分辨能力($R=80,000$)UVES-VLT光谱(Paranal,Chile)允许检测C $_3$的新光谱特征,甚至在最强波段显示弱扰动特征。这里介绍的工作提供了迄今为止在半透明星际云中检测到的最大碳链的最完整的光谱调查。高品质的实验室光谱的C $_3$测量使用腔衰荡吸收光谱在超音速膨胀的烃等离子体,以支持对HD~169454的识别频带的分析。推断出N(C $_3$)= $(6.6 \pm 0.2) \times 10^{12}$ cm $^{-2}$的柱密度,并且分子的激发表现出两个温度分量:低$J$态的$T_{exc}= 22 \pm 1$ K和高$J$态的$T_{exc}= 187 \pm 25$ K.旋转激发的C $_3$是合理的解释模型涉及的机制,包括非弹性碰撞,形成和破坏的分子,和辐射泵浦在远红外。这些模型产生的气体动力学温度与$T_{exc}$的结果相当。在紫外-蓝色范围3793-4054 nm的光谱特征的分配可能是相关的未来的研究,旨在解开光谱,以确定与弥漫星际带(DIBs)相关的星际分子。
2014-03-28 astro-ph.GA
Tracers of the ionization fraction in dense and translucent gas: I. Automated exploitation of massive astrochemical model grids
电离分数在中性星际介质的物理和化学中起着关键作用,从控制气体与磁场的耦合到允许驱动星际化学的快速离子-中性反应。大多数对电离分数的估计都依赖于氘代物质,如DCO+,其检测仅限于致密的核心,代表了它们所处的巨大分子云体积的极小部分。随着大视场高光谱图的出现,可能会发现新的示踪剂。我们基于天体化学模型网格搜索电离分数的最佳可观测示踪剂。我们建立模型网格,随机采样大量的物理条件(不可观测的量,如气体密度,温度等)。并计算相应的观测值(线强度,柱密度)和电离分数。我们通过训练随机森林模型来估计每个潜在示踪剂的预测能力,以根据这些模型网格预测该示踪剂的电离分数。在半透明介质和冷重介质条件下,发现了几种对电离分数具有很好预测能力的可观测示踪剂,发现冷重介质条件下的几种示踪剂比传统的DCO+/HCO+比值更好,适用范围更广。我们还提供了更简单的分析拟合估计电离分数从最好的示踪剂,并估计相关的不确定性。我们讨论了本研究的局限性,并选择了一些推荐的示踪剂在这两种类型的条件。这里介绍的方法是非常通用的,可以应用于任何其他感兴趣的量(宇宙线通量,元素丰度等)的测量。从任何类型的模型(PDR模型,时间依赖的化学模型等)。(节略)
2020-07-27 astro-ph.GA
ALMA observations of HCN and HCO+ outflows in the merging galaxy NGC 3256
本文报道了阿塔卡马大型毫米/亚毫米波射电列阵对邻近并合双核星系NGC 3256的HCN(1-0)、HCO+(1 - 0)、CO(1-0)、CO(2-1)和CO(3-2)谱线的~2”分辨率观测。我们发现HCN(1-0)和HCO+(1-0)辐射中的高密度气体外流与南核的弥散分子外流位于同一位置,而低光度的活动星系核(AGN)被认为是远红外光度的主要来源。另一方面,在与北核相关的流出区未检测到相同的线,其主要热源可能与星暴活动有关,而没有明显的活动星系核迹象。HCO+(1-0)/CO(1-0)谱线比(即致密气体分数)和CO(3-2)/CO(1-0)谱线比在南部外流中(分别为0.20 $\pm$ 0.04和1.3 $\pm$ 0.2)大于在南部核中(分别为0.08 $\pm$ 0.01和0.7 $\pm$ 0.1)。通过研究南部外流中每个速度分量的这些线比,我们发现,稠密气体分数增加,CO(3-2)/CO(1-0)线比朝向最大速度偏移减小。这表明存在一个两相(扩散和凝块)流出。产生这种两相外流的一种可能情况是喷流和星际介质之间的相互作用,这可能引发与外流相关的冲击和/或恒星形成。
2018-10-12 astro-ph.GA
New Detections of Galactic Molecular Absorption Systems toward ALMA Calibrator Sources
我们报告了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)探测到的分子吸收线在波段3,6和7向四个射电响亮的类星体,这是观察到的带通和复杂的增益校准。吸收系统,其中三个是新发现的,被发现是银河系的起源。此外,HCO吸收线朝向两个对象被检测到,这几乎是银河系扩散介质中的HCO吸收样本的数量的两倍。此外,高HCO到H13 CO+柱密度比被发现,这表明向两个校准器观察到的星际介质(ISM)是在光解离区域,这观测说明了紫外线(UV)辐射驱动的扩散ISM的化学。这些结果表明,ALMA档案中的校准品是寻求新的吸收系统和详细调查ISM性质的潜在来源。
2015-10-16 astro-ph.GA
The first steps of Interstellar Phosphorus Chemistry
含磷物种是地球上形成生命的关键,但它们在星际介质中几乎没有被发现。由于到目前为止,只有PN和PO已被确定为朝向恒星形成区,含P分子的化学形成途径不容易约束,因此非常有争议。在化学模型中仍然缺少的一个重要因素是磷的初始元素丰度,即P的耗尽水平。为了克服这个问题,我们研究了扩散/半透明云中的含磷物种。在这些对象中,磷主要是在气相中,因此,在我们的化学模拟中所需的元素初始丰度对应于宇宙的,因此很好地约束。一个先进的化学模型与更新的P-化学网络已被使用。利用IRAM 30 m望远镜对Blazar B 0355 +508进行了单点观测,观测了PN、PO、HCP和CP的(2-1)跃迁。这条视线包含五个漫射/半透明的云。未检测到PN、PO、HCP和CP的(2-1)跃迁。我们报告了$\mathrm{^{13}CO}$、HNC和CN的(1-0)线的检测以及$\mathrm{C^{34}S}$的首次检测。我们通过应用漫射/半透明云的典型条件,再现了HNC、CN、CS和CO在每种云中的观测。根据我们的最佳拟合模型,最丰富的含磷物种是HCP和CP($\sim10^{-10}$),其次是PN,PO和$\mathrm{PH_3}$($\sim10^{-11}$)。我们表明,生产的P-轴承的物种是有利于半透明的,而不是弥漫的云,在那里的环境提供了一个更强的屏蔽星际辐射。基于我们改进的模型,HCP,CP,PN和P…
2019-10-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Scattered H-alpha emission from a large translucent cloud G294-24
我们研究了一个未记录的大型半透明云,通过SHASSA(南部H-Alpha巡天图集)调查中的增强辐射检测到。我们考虑是否可以解释其多余的表面亮度的光散射的尘埃颗粒在云中,或是否需要从原位电离气体的排放。此外,我们的目标是确定尘埃的温度,云的质量及其可能的恒星形成活动。我们比较观测到的H-α表面亮度的云与预测的辐射转移模型。我们使用WHAM(威斯康星州的H-阿尔法映射器)调查作为银河系的H-阿尔法星际辐射场照亮云的来源。通过云的视觉消光是使用2 MASS J,H和K波段测光得出的。我们使用远红外ISOSS(ISO偶然调查),IRAS和DIRBE数据来研究尘埃的热辐射。LAB(The Leiden/Argentine/Bonn Galactic HI Survey)用于研究与云有关的21 cm HI辐射。对银河弥漫H-α辐射的辐射转移计算表明,云的表面亮度可以完全由云中尘埃粒子散射的辐射来解释。透过云层的最大视消光约为1.2等。该云团伴随有21 cm的HI辐射,速度约为-9km/s。星云的总质量约为550-1000太阳质量。在这片星云中没有恒星形成的迹象。根据依巴谷卫星的数据,云的距离估计约为100 pc。
2010-05-17 astro-ph.GA
Precise Measurements of CH Maser Emission and Its Abundance in Translucent Clouds
我们提出了高灵敏度CH 9厘米ON/OFF观测对18个河外连续源,已发现与OH 18厘米吸收千年调查与阿雷西博望远镜。CH排放检测到对18个源中的6个。通过分析所有探测到的ON和OFF速度分量,直接导出了CH的激发温度。CH 3335 MHz跃迁的激发温度范围为$-54.5$至$-0.4$ K,大致遵循对数正态分布,峰值在[ $-$ 5,0] K内,这意味着在假设$-60$或$-10$ K的常规值计算CH柱密度时高估了20%至十倍以上。此外,采用局部热平衡(LTE)假设而不是CH三超精细跃迁时,CH的柱密度会被低估$1.32\pm 0.03$倍。我们发现CH和OH的柱密度之间的相关性遵循log $N$(CH)=(1.80 $\pm$ 0.49)log $N$(OH)$-11.59 \pm 6.87$。CH和H $_2$柱密度之间的线性关系与可见光研究结果一致,证实CH是扩散分子气体中H $_2$组分的最佳示踪剂之一。
2021-09-16 astro-ph.GA
HCN emission from translucent gas and UV-illuminated cloud edges revealed by wide-field IRAM 30m maps of Orion B GMC: Revisiting its role as tracer of the dense gas reservoir for star formation
本文利用猎户座B巨分子云宽视场HCN等多谱线成图,发现大部分HCN发射来自低密度半透明气体而非致密气体,证明高HCN/CO强度比不能作为致密气体存在的可靠示踪物。
2023-09-18 astro-ph.GA
Anomalously high deuterium fractionation in a galactic translucent cloud: a challenge to chemical models
Institut de Radioastronomie Millimétrique(毫米波射电天文研究所);School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Research Center for Computational Earth and Space Science, Zhejiang Lab(浙江省实验室地球与空间科学计算研究中心);New Cornerstone Science Laboratory, Department of Astronomy, Tsinghua University(清华大学天文系新基石科学实验室);State Key Laboratory of Radio Astronomy and Technology, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台射电天文与技术重点实验室);Leiden Observatory, Leiden University(莱顿大学莱顿天文台);Transdisciplinary Research Area (TRA Matter) and Argelander Institut für Astronomie, Universität Bonn(波恩大学阿尔兰德天文学研究所及跨学科研究领域(物质));Department of Physics and Astronomy, UCL(伦敦大学学院物理与天文系);School of Physical Science and Technology, Guangxi University(广西大学物理科学与技术学院);Department of Astronomy, Xiamen University(厦门大学天文系)
研究银河系半透明云中氘分馏,通过IRAM NOrthern Extended Millimeter Array(NOEMA)观测,发现其DCN/HCN和DNC/HNC丰度比远高于元素丰度[D]/[H],挑战现有化学模型,或可用分散致密核心情景解释。
2026-07-21 astro-ph.GA
ALMA hints at the existence of an unseen reservoir of diffuse molecular gas in the Galactic bulge
目标。我们的目标是了解在-200 \kms $< {\rm v} < -140$ \kms \处意外存在的毫米波分子吸收,其方向远离银河系隆起区域,在该区域,以这种速度的CO发射是突出的。方法.我们比较了89 GHz周期2 ALMA吸收光谱的\hcop,HCN,和HNC对河外连续源B1741-312在l=-2.14 \degr,b=-1.00 \degr \与现有的CO,HI,尘埃的排放和吸收测量。我们把原子和分子气体的凸起和磁盘使用圆形和非圆形银河系运动学,推导出N(H I)从21厘米的发射和吸收的组合,我们推导出N(\HH)从缩放的\hcop \吸收。然后,我们将近红外红化E(J-K)随距离模量和尺度E(J-K)的变化反演为总气柱密度N(H),其可以与N(H I)和N(\HH)进行比较。结果在银河系中心半径\Rgal \ $>$ 1.5 kpc处,常规测量,如标准CO-\HH\转换因子和局部观测的N(\hcop)/N(\HH)比值分别意味着H I和\HH \对N(H)的贡献大致相等,气体导出的N(H)值与E(J-K)导出的值大致一致。在\Rgal $<$ 1.5 kpc的银河球内,H I贡献的物质不到E(J-K)的10%,因此需要在这里检测到的分子吸收来理解消光。
2017-02-10 astro-ph.GA
The Bolocam Galactic Plane Survey V: HCO+ and N2H+ Spectroscopy of 1.1 mm Dust Continuum Sources
本文介绍了在10米Heinrich Hertz望远镜上,在HCO+ J=3-2和N_2H + J=3-2条件下,对Bolocam银道面巡天(BGPS)中1882个源的1.1mm同时观测结果。我们在大于3 $σ$的HCO^+和N2 H+中检测到77%的这些来源。我们发现,两种致密气体示踪剂的综合强度和1.1毫米的尘埃排放的BGPS源之间有很强的相关性。我们确定529个源的运动学距离(第一象限中的440个打破距离模糊性,第二象限中的89个)。我们推导出这部分团块的大小、质量和平均密度。BGPS团块的中值大小为0.75 pc,中值质量为330 M $_{\odot}$(假设T_{Dust} =20 K)。中值HCO+线宽为2.9公里秒$^{-1}$,表明BGPS团块主要由超音速湍流或未解决的运动学运动。我们没有发现BGPS团块的尺寸线宽关系的证据。我们分析了假设的尘埃温度与蒙特卡罗模拟导出的团块属性的影响,我们发现,改变温度分布将改变中位数源属性(质量,体积平均数密度,表面密度)的几个因素。所观察到的微分质量分布有一个幂律斜率,这是中间观察到的扩散CO云和恒星IMF。BGPS团块代表了广泛的对象(从密集的核心到更分散的团块),并且通常具有比以前公布的高质量恒星形成区域的调查更大的尺寸和更低的密度。这组天体是银河系中恒星形成区域的一个偏差较小的样本,可能跨越了广泛的进化状态。
2011-05-20 astro-ph.GA
First Detection of HCO$^+$ Absorption in the Magellanic System
我们首次在麦哲伦星系中探测到HCO $^+$的吸收。利用澳大利亚望远镜紧凑阵列(ATCA)观测了麦哲伦星系后方的9个河外射电连续谱源,并探测到HCO对位于麦哲伦桥前缘后方的一个源的$^+$吸收。探测位于LSR速度$v=214.0 \pm 0.4\rm\,km\,s^{-1}$处,半高全宽为$Δv=4.5\pm 1.0\rm\,km\,s^{-1}$,光学深度为$τ(\rm HCO^+)=0.10\pm 0.02$。虽然在位置-速度空间中的视线周围有大量的中性氢(HI),但在吸收体的确切位置,HI柱密度很低,$<10^{20}\rm\,cm^{-2}$,并且从普朗克观测中几乎没有尘埃或CO排放的证据。虽然在这样一个弥漫的环境中的分子的起源和生存仍然不清楚,动力学事件,如HI流和云碰撞在这个相互作用的系统可能发挥重要作用。
2015-06-10 astro-ph.GA
VLT/X-shooter survey of near-infrared diffuse interstellar bands
本文介绍了在近红外范围内,从0.9到2.5微米的星际漫谱带(DIBs)的光谱调查。这些观测旨在检测新的DIB,确认先前提出的NIR DIB,并根据已知的视线特性(包括我们光谱中存在的光学DIB)验证它们的行为。在VLT的X-射手被用来获得八个已知的DIB目标和一个大地参考星的中等分辨率光谱。除了已知的9577、9632、10780、11797和13175 Angiotech NIR DIB外,我们还确认了Geballe及其同事在2011年提出的13种NIR DIB中的9种。此外,我们报告了12个新的NIR DIB候选者。最强的近红外DIBs的强度显示出与红化E(B-V)的一般相关性,但具有较大的分散性。几种NIR DIB与5780 Angiotensin DIB强度的相关性比与E(B-V)的相关性更强;尤其是15268 Angiotensin DIB。NIR DIB很强大:五个最强的NIRDIB的总等效宽度代表整个平均DIB光谱(每单位红化)的总等效宽度的百分之几。半透明云HD 147889的近红外DIB相对于一般趋势都很弱。没有发现直接匹配之间观察到的近红外DIBs和实验室基质分离多环芳烃的光谱数据。5780-15268 DIB对之间的强相关性意味着(Nf)_5780 /(Nf)_15268 = 14。然而,HD 147889中15268 Angiotech DIB的强度降低,排…
2014-08-08 astro-ph.GA
Rotational Excitation of polar molecules by H2 and electrons in diffuse clouds
[This被截断以适应档案管理员的突发奇想...] LVG模型中的参数研究用于显示常见极性分子HCO+,HCN和CS的低位旋转跃迁如何随数密度,柱密度和电子分数而变化;分子性质,如电荷状态和永久偶极矩;以及观察到的细节,如观察到的跃迁。基于物理的模型被用来检查参数的研究,并提供了一个基础,有关少数现存的观测。LVG辐射转移模型的参数研究表明,极性分子的线均匀明亮的离子,较低的J值和较高的偶极矩。电子激发对J=1-0谱线更为重要,而对CS J=2-1谱线的亮度贡献较小。如果丰度与吸收中所见的丰度相同,则HCO+ J=1-0线将是CO之后最亮的线,其次是HCN(1-0)和CS(2-1)。由于漫射云中的旋转激发非常弱,在固定的物理条件下,发射亮度和分子柱密度保持接近线性的比例关系,即使跃迁非常光学厚;这意味着不同物种之间相对强度的变化可以用来推断它们相对丰度的变化。
2011-11-22 astro-ph.GA
Revealing The CO X-factor In Dark Molecular Gas through Sensitive ALMA Absorption Observations
含碳分子,特别是CO,已被广泛用作星际介质(ISM)中分子气体的示踪剂。在这项工作中,我们的目标是研究扩散,寒冷的环境中,CO往往是下丰富和/或亚热激发的分子的性质。我们进行了一个最敏感的($\mathrm{τ_{rms}^{CO} \sim 0.002}$和$\mathrm{τ_{rms}^{HCO^+} \sim 0.0008}$)亚毫米分子吸收线观测对13个连续源的ALMA。在扩散ISM中检测到CO吸收,下降到$\mathrm{A_v< 0.32\,mag}$,\hcop下降到$\mathrm{A_v < 0.2\,mag}$,其中原子气体和暗分子气体(DMG)开始占主导地位。在朝向3C454.3的吸收中测量到的多个跃迁允许直接确定CO和\hcop的激发温度$\mathrm{T_{ex}}$分别为4.1\,K和2.7\,K,这接近宇宙微波背景(CMB),并为它们在发射调查中被低估提供了解释。$\mathrm{N_{HCO^+}}$和$\mathrm{N_{H_2}}$之间的线性相关性(Pearson相关系数P $\sim$ 0.93)比$\mathrm{N_{CO}}$和$\mathrm{N_{H_2}}$之间的线性相关性(P $\sim$ 0.33)强,表明\hcop是扩散气体中H-$_2$比CO更好的示踪剂。导出的(14 $\pm$ 3)$\times$ 10 $^{20…
2019-12-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
A High-Resolution Study of the CO-H2 Conversion Factor in the Diffuse Cloud MBM 40
我们在高纬云MBM 40的核心和包层进行了103条视线的CO(1-0)观测,以确定CO-H_2转换因子(X_CO)在整个云内的变化。用CH数据以相似的分辨率(CO为1',CH为1.5')校准X_CO,得到的X_CO值范围为0.6 × 10^20 ~ 3.3 × 10^20 cm^-2 [K km s^-1]^-1,平均值为1.3 × 10^20 cm^-2 [K km s^-1]^-1。考虑到这片云的最大红化值为0.24等,它应该被归类为漫射的而不是半透明的分子云。由CO数据和我们的X_CO值得到的质量为:云核为9.6M(太阳),云壳为12 M(太阳),云外围为10 M(太阳)。云的分子质量的三分之一被发现在一个区域与E(B-V)< 0.12马格。
2013-08-30 astro-ph.GA
Time-dependent chemical evolution during cloud formation: H$_2$-regulated chemistry in diffuse molecular cloud
The University of Tokyo(东京大学);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);RIKEN Pioneering Research Institute(理化学研究所先锋研究本部)
研究了分子云形成过程中H₂调控的稀疏区域化学演化,揭示了不同区域中分子丰度与H₂丰度的关系及形成机制。
2026-01-06 astro-ph.GA
On the effects of UV photons/X-rays on the chemistry of the Sgr B2 cloud
HOC $^+$、HCO和CO $^+$的谱线被认为是光子主导区(PDR)和X射线主导区的良好示踪剂。我们研究这些示踪剂对区域的Sgr B2云选择不同的加热机制的影响。我们发现的最低值的柱密度比的HCO $^+$与HOC $^+$,HCO和CO $^+$在致密的HII气体,其中紫外光子占主导地位的加热和化学气体。HOC $^+$,HCO和CO $^+$丰度和上述比率与化学模拟进行了比较,发现高温化学,宇宙射线电离率为10 $^{-16}$ s $^{-1}$和时间尺度$>$ 10 $^{5.0}$年很好地解释了HOC $^+$丰度在静止Sgr B2地区,而冲击也需要解释这些地区的最高HCO丰度。CO $^+$主要在PDR中形成,因为$\sim$(6-10)$\times$ 10 $^{-10}$的最高CO $^+$丰度发现于具有电子密度$>$ 540 cm $^{-3}$的HII区域中,并且在静止气体中未检测到CO $^+$发射。在比率之间,HCO $^+$ /HCO比率对电子密度敏感,因为它在致密和弥散HII区域中显示不同的值。我们将Sgr B2的SiO J=2-1发射图与2004年和2012年的X射线图进行了比较。2012年X射线图上显示的一个已知点可能与速度为15-25 km s $^{-1}$的分子气体有关。我们还推导出了2004年X射线弥漫的Sgr B2区域的$\sim$…
2020-04-27 astro-ph.GA
Dense Gas in M33 (HerM33es)
我们的目标是更好地了解在巨大的分子云中的扩散和致密气体的分子示踪剂的排放和金属丰度,光学消光,密度,远紫外光场,和恒星形成率对这些示踪剂的影响。利用IRAM 30米望远镜,我们在M33长轴上的6个巨星系中探测到HCN、HCO+、~(12)CO和~(13)CO,分辨率为~ 114 pc,径向距离为3.4kpc。来自赫歇尔和其他天文台的光学、远红外和亚毫米波数据补充了这些观测结果。为了解释所观察到的分子线发射,我们创建了两个网格的光子占主导地位的地区,一个太阳和M33型太阳下金属丰度的模型。观察到的HCO+/HCN线比范围在1.1和2.5之间。在大麦云星云中也观察到了类似的高比率。M33星盘中HCN/CO比值在0.4%~ 2.9%之间变化。12 CO/13 CO线比在9和15之间变化,类似于在扩散气体和银河系GMC中心发现的变化。所有光谱的叠加允许检测HNC和C2 H。由此产生的HCO+/HNC和HCN/HNC的比例分别为8和6,位于一个大型(超)亮红外星系中观察到的比例的高端。太阳下金属丰度PDR模型中HCN丰度较低,而HCO+丰度增强。对于HCN,这种效应在低光学折射率下更明显。观测到的HCO+/HCN和HCN/CO谱线比自然可以用太阳下PDR模型来解释,PDR模型的光学折射率在4 ~ 10等之间,密度在n = 3x10^3 ~ 3x10^4 cm^-3之间,而FUV场强对模型谱线…
2013-01-31 astro-ph.GA
Observations and Analysis of Absorption Lines including J = K Rotational Levels of CH3CN: The Envelope of Sagittarius B2(M)
由于辐射和碰撞产生的较少激发,弥漫和半透明云中的分子经历冷却。然而,围绕乙腈(CH 3CN)分子轴的旋转不能通过辐射冷却,导致旋转种群集中在J = K水平。我们的目标是寻找具有J = K级浓度的CH 3CN在漫射和半透明云中的吸收线。使用Nobeyama 45米望远镜,在银河系中心区域和其他来源研究了73.6 GHz处朝向Sgr B2(M)的JK = 43-33跃迁。根据检测到的Sgr B2(M)吸收线,推导出该分子的辐射温度为2.8 +/- 0.5 K,动力学温度为88 +/- 29 K,柱密度为(1.35 +/- 0.14)x 10^14 cm-2,由于激发温度较低,动力学温度较高,因此J = K能级非常集中。吸收线的速度为64 km s-1。结果证实,在Sgr B2(M)的包络线中存在J = K级浓度的CH 3CN。
2020-06-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Thermal Pressure in Diffuse H2 Gas Measured by Herschel [C II] Emission and FUSE UV H2 Absorption
用FUSE进行的紫外线吸收研究在半透明和漫射云中观察到H2分子气体。用赫歇尔观测158微米[C II]精细结构谱线也追踪到了相同的H2分子气体的发射。我们提出[C II]观测沿27视线(LOSs)对目标恒星,其中25个具有FUSE H2紫外吸收。我们检测[C II]的排放功能,但在所有的目标LOS。对于三个目标LOS,这是接近银河系平面,我们还提出了位置-速度地图的[C II]发射的HIFI观察到的飞行谱线映射。我们使用FUSE观测到的目标LOS的速度分辨[C II]谱来识别与H2云相关的C II]速度分量。我们分析了所观察到的速度积分[C II]谱线强度的密度和热压力的H2气体中使用的H2柱密度和温度测量的UV吸收数据。我们给出了26个目标LOS的H2气体密度和热压力,并从[C II]强度中推导出扩散H2云中的平均热压力,其范围为6100 ~ 7700 K cm^-3。我们讨论了对14个目标的热压力和密度,将它们与使用其他两种示踪剂CI和CO的UV吸收数据获得的结果进行比较。
2017-02-08 astro-ph.GA
A Search for 3-mm Molecular Absorption Line Transitions in the Magellanic Stream
本研究利用ALMA最高灵敏度数据搜寻麦哲伦流中的HCO$^+$等分子吸收线,虽未在3σ水平探测到目标,但给出柱密度上限并提出四种可能解释,为理解该潮汐尾的分子形成与恒星形成条件提供参考。
2024-10-15 astro-ph.GA
Radiative Transfer in a Translucent Cloud Illuminated by an Extended Background Source
本文讨论了半透明云在扩展背景光源照射下的辐射转移理论。首先,我们推导出一个严格的解决方案的假设,多次散射产生各向同性通量的基础上。然后,我们推导出一个更易于管理的分析近似,它很好地匹配的结果,严格的方法。为了验证我们的模型,我们将我们的预测与精确的实验室测量结果进行比较,这些测量结果针对各种类型的特征良好的颗粒,包括分别代表天文冰和金属颗粒的纯电介质和强吸收材料,在不需要添加自由参数的情况下找到了极好的一致性。我们使用我们的模型来探索一个天体物理云的行为,由一个弥漫的源与尘埃颗粒具有典型的ISM颗粒的Draine & Lee(1984年)和原行星盘的参数,与应用程序的黑暗剪影盘114-426在猎户座星云。我们发现,散射项修改的透射辐射,无论是在强度(消光)和形状(红化)的光谱分布。特别是,对于小的光学厚度,我们的研究结果表明,散射使得在可见光波长的红化几乎可以忽略不计。一旦光学厚度增加到足够大,散射事件的概率接近或大于1,就会出现红化,但相对于视线吸收的标准表达式会有明显的修改。此外,晶粒折射率的变化,特别是吸收量的变化,也发挥了重要作用,改变光谱透射曲线的形状,与介电晶粒显示最小量的红化。
2017-04-04 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Gas phase Elemental abundances in Molecular cloudS (GEMS) I. The prototypical dark cloud TMC 1
GEMS是IRAM的一个30米大型计划,其目的是确定一组原型恒星形成区域的元素耗尽和电离分数。本文介绍了原型暗云TMC 1的第一个结果。用IRAM 30米望远镜进行了广泛的毫米波观测(3毫米和2毫米)和40米Yebes望远镜(1.3cm和7 mm)以确定在三个切口中CO、HCO+、HCN、CS、SO、HCS+和N2 H+的丰度分数,所述三个切口在众所周知的位置TMC 1-CP、TMC 1-NH 3和TMC 1-C处与致密细丝相交,消光范围从Av~3到~ 20等。可以区分具有不同化学性质的两个相:i)半透明的包层,分子氢密度为(1-5)x10 $^3$ cm $^{-3}$ ;和ii)致密相,位于Av> 10 mag,分子氢密度>10 $^4$ cm $^{-3}$。观测和模拟结果表明,气相中C和O的丰度沿C+/C/CO过渡区逐渐降低,其中C/H~ 8 × 10 $^{-5}$和C/O~0.8-1,直到在Av~10 mag.这是一致的颗粒温度低于CO蒸发温度在这个区域的开始的致密相。在硫的情况下,在半透明阶段之前,我们估计S/H~(0.4 - 2.2)x10 $^{-6}$,丰度比太阳值低约7-40倍。在厚的冰幔形成期间,必须存在第二次强烈的亏损,以达到在致密冷核中测量的S/H值(S/H~ 8 × 10 $^{-8}$)。基于我们的化学模拟,我们将半透明云中的$ζ_{\rm H_2}…
2019-03-07 astro-ph.GA
ALMA Observations of Molecular Absorption in the Gravitational Lens PMN 0134-0931
我们报告了在z=0.7645处探测到射电强类星体PMN 0134-0931的分子吸收线。COJ =2-1和HCO+ J=2-1谱线在背景类星体透镜像的两条不同视线上的吸收中可见。视线间隔约0.7”,对应于透镜平面中的5 kpc。PMN 0134-0931代表了在宇宙学上重要距离上仅有的五个已知分子吸收线系统之一。此外,它也是三个这样的系统之一,其中吸收发生在作为引力透镜的星系中。通过两条视线的吸收线移动了215+/-8 km/s,可能代表其中一个透镜星系的旋转运动。吸收剖面很宽,约为200 km/s,这表明吸收发生在具有平坦旋转曲线和云-云速度色散约30 km/s的高度倾斜盘星系中。引力透镜模型需要两个质量相等的星系来解释观测到的透镜图像。两个星系的存在非常接近,这意味着它们可能正在相互作用并可能合并,分子气体的运动学可能并不反映有序的旋转运动。CO和HCO+两者的柱密度对于朝向透镜图像之一的扩散分子气体是正常的,但是朝向另一个显著更高。此外,丰度比N(CO)/N(HCO+)比典型的扩散分子气体高2-3倍。第二条视线探测的是比通常吸收情况下密度更大的分子气体,这似乎是合理的。
2018-04-15 astro-ph.GA
Standing in the shadow of dark gas: ALMA observations of absorption from dark CO in the molecular DNM of Chamaeleon
我们在12个方向上检测到J=1-0 HCO+吸收,在Chamaeleon复合物的外围和1个视线上检测到CO发射,其中CO发射积分为2.4 K- \kms。8视线有一个更大的平均柱密度的黑暗中性介质(DNM)-气体不代表H I或CO排放,并发现有更高的平均分子柱密度。其他5条视线几乎没有或没有DNM,发现其N(HCO+)要小得多,但仍可检测到。目的是确定沿先前观察到的Chamaeleon视线的N(CO),并确定为什么在存在分子气体的方向上没有检测到CO排放。方法我们在具有较高DNM和HCO+柱密度的5条视线和具有较小N(DNM)和N(HCO+)的1条视线上获得\cotw J=1-0吸收曲线。我们使用N(HCO+)/N(H2)$=3\times10^{-9}$将积分的HCO+光学深度转换为弱激发极限中的N(H2),并将积分的CO光学深度\ICO 1转换为CO柱密度N(CO)$= 1.861\times 10^{15}\pcc \ICO^{1.131}$,如沿着先前在J=1-0和J=2-1 CO吸收和发射中研究的可比视线所发现的。%结果在较高DNM组中沿着5条视线检测到CO吸收,CO柱密度$4\times 10^{13} \pcc<$ N(CO)$<10^{15}\pcc$通常低于CO排放调查的可检测性极限。%结论在Chamaeleon复合物的外围,分子DNM的存在主要是由于在扩散分子气…
2019-05-14 astro-ph.GA
Mapping atomic and diffuse interstellar band absorption across the Magellanic Clouds and the Milky Way
弥漫星际带(DIB)跟踪温暖的中性和弱电离弥漫星际介质(ISM)。在这里,我们提出了一个专门的,高信号噪声光谱研究的两个最强的DIB,在5780和5797,在小和大麦云的666个早期型恒星的光谱,随着原子Na\,{ \sc i}\,D和Ca\,{ \sc ii}\,K线的测量。由此产生的地图首次显示了DIB载体在大片星系中的分布,以及前景银河系ISM。我们确认了5797 DIB与中性气体的关联,以及5780 DIB与更多半透明气体的关联,通常追踪麦哲伦星云内的恒星形成区域。同样地,Na I,{ \sc i} I,D线追踪较密集的ISM,而Ca I,{ \sc ii} I,K线追踪较扩散的较暖气体。Ca,{ \sc ii},K线在$\sim200$处有一个额外的分量--从两个麦哲伦云的方向看,$^{-1}$为220 km s $^{-1}$;这可能与泛麦哲伦晕有关。在银河前景吸收中,原子线和DIB都显示出亚pc尺度的结构; 5780和5797的DIBs在这些小尺度上显示出非常小的相关性,Ca\,{ \sc ii}\,K和Na\,{ \sc i}\,D线也是如此。这表明,5780和5797个双斜DIBs之间,或Ca { \sc ii}\,K和Na { \sc i}\,D之间的良好相关性,来自于多个星际结构的叠加。在SMC、LMC和银河系中,DIB和Na I { \sc i}之间的行为相…
2015-09-17 astro-ph.GA