The Hot Interstellar Medium
本文综述了恒星形成与早型星系中星际热介质的起源与维持机制,通过X射线观测与理论分析揭示其作为星系演化关键诊断工具的作用。
2022-05-05 astro-ph.GA
Detection of the cyanomidyl radical (HNCN): a new interstellar species with the NCN backbone
我们在这里报告的第一个检测在星际介质的氰尿基自由基(HNCN)。使用Yebes 40 m望远镜和IRAM 30 m望远镜,我们已经瞄准了HNCN向分子云G+0.693-0.027的$N$ =2 $-$ 1,4 $-$ 3,5 $-$ 4,6 $-$ 5和7 $-$ 6跃迁的双重峰。我们检测到HNCN的三条未混合谱线,它们是$N$ =6 $-$ 5的双峰和一条$N$ =4 $-$ 3跃迁谱线。此外,我们提出了一条线的$N$ =5 $-$ 4过渡部分混合从其他物种的排放。与数据最佳拟合的局部热力学平衡给出相对于H $_2$的(0.91 $\pm$ 0.05)$\times$ 10 $^{-10}$的分子丰度。在G+0.693-0.027的相对较低的丰度和它的高反应性表明HNCN可能是由气相化学产生的。我们的工作表明,这种高活性分子存在于星际空间中,因此它代表了具有NCN骨架的较大益生元分子的可能前体,如氰胺(NH $_2$ CN),碳二亚胺(HNCNH)和甲脒(NH $_2$ CHNH)。
2021-07-22 astro-ph.EP astro-ph.GA
Investigating the hot molecular core, G10.47+0.03: A pit of nitrogen-bearing complex organic molecules
最近的观测表明,含氮的复杂有机物种大量存在于恒星形成区。因此,研究热分子核心(如G10.47+0.03)中的含氮物质对于理解恒星形成区域的分子复杂性至关重要。它们还使我们能够研究化学和物理过程,这些过程决定了恒星形成区源的结构和化学演化过程中的许多阶段。研究了热核G10.47+0.03中含氮复杂有机分子的空间分布和化学演化状态。我们使用了热分子核心G10.47+0.03的ALMA档案数据。假设LTE,分析提取的光谱。此外,稳健的方法,如MCMC和旋转图的方法被实施的分子,其中多个转换被确定为约束的温度和柱密度。最后,我们使用Nautilus气体颗粒代码来模拟热分子核心中的氮化学。我们进行了0D和1D模拟的源,并与观测结果进行了比较。我们报告了含氮物种(NH_2CN,HC_3N,HC_5N,C_2H_3CN,C_2H_5CN和H_2NCH_2CN)的各种跃迁以及它们的一些同位素体和异构体。此外,我们还报道了CH_3CCH及其同位素的鉴定。来自乙烯基氰,乙基氰,氰基乙炔和氰胺的排放是紧凑的,这可以用我们的天体化学模型来解释。我们的0D模型表明,某些含氮分子的化学性质对初始局部条件(如密度或尘埃温度)非常敏感。在我们的一维模型中,模拟的HCN,HC3N和HC5N等物质的丰度更高,朝向源的内壳证实了观测结果。
2022-11-06 astro-ph.GA
The First Mid-Infrared Detection of HNC in the Interstellar Medium: Probing the Extreme Environment Towards the Orion Hot Core
我们提出的第一个中红外(MIR)探测HNC和H13 CN在星际介质,和许多,解决HCN振转跃迁。我们的观测范围为12.8至22.9微米,朝向热核心猎户座IRc 2,由平流层红外天文台(SOFIA)上的Echelon-Cross-Echelle光谱仪获得。卓越的,~5 km/s的分辨率区分了HNC和HCN P,Q和R分支的单个振转跃迁;以及H13 CN R分支。这允许直接测量物种的激发温度、柱密度和相对丰度。HNC和H13 CN的本地标准静止速度为-7 km/s,这可能与附近射电源I的流出有关,激发温度约为100 K。在165 K温度下,HCN的主要速度分量也为-7km/s。最热的成分,这是以前从未观察到的,是在1公里/秒,温度309 K。这是迄今为止测量到的最接近热核中心的分量。推导出的12 C/13 C =13低于猎户座银河系中心距离的预期,但推导出的HCN/HNC=72预计在这种极端环境下。与以前的亚毫米和毫米观测相比,我们对这一区域的SOFIA线调查表明,分辨的MIR分子跃迁正在探测一个不同的物理成分,并隔离最接近热核的化学成分。
2020-08-28 astro-ph.GA
Diffuse interstellar band at 8620 Å in RAVE: A new method for detecting the diffuse interstellar band in spectra of cool stars
在热恒星的光谱中通常可以观察到弥漫的星际谱带,星际谱线很少与恒星谱线混合。对热星的需求是我们可以观察到的视线数量和银河系中视线分布的一个强烈限制,因为热星是罕见的,并且集中在银河系平面上。我们正在介绍一种新的方法,在大型光谱调查中,可以在冷恒星的光谱中观察到星际线。该方法是完全自动化的,不需要恒星参数的先验知识。如果已知,恒星参数只是减少了计算时间,并不涉及星际光谱的提取。提取星际线的主要步骤是构造恒星光谱,在我们的方法中,这是通过寻找其他观测到的光谱来完成的,这些光谱缺乏星际特征,并且在其他方面与所讨论的光谱非常相似。然后将这些光谱组合成一个单一的恒星光谱模板,该模板与观测光谱中的恒星成分相匹配。我们证明了这种新方法的性能在RAVE调查中观察到的482,430个光谱的样本上。然而,为了获得足够高的S/N比以测量DIB的轮廓,必须组合许多光谱(平均48个),因此限制了关于ISM的空间信息。在RAVE光谱范围内只有一条强星际谱线,即8620 ° C的弥漫星际谱带。我们比较其等效宽度与灭绝地图和贝叶斯红化,计算个别恒星,并提供了一个线性关系的等效宽度和红化。分别从介绍的方法,我们计算的热恒星的光谱中的弥漫星际带的等效宽度与已知的消光和比较所有三个线性关系彼此之间的关系,从文献中。
2013-09-17 astro-ph.GA
The nearby interstellar medium towards alpha Leo -- UV observations and modeling of a warm cloud within hot gas
我们分析星际吸收功能的附近(d = 24 pc)B8 IVn恒星阿尔法狮子座(轩辕十四)在高分辨率和高S/N的HST天文财政部计划获得的全紫外光谱。我们推导出许多关键的原子物种的柱密度和解释他们的部分电离。在狮子座α星前面的气体有两个吸收成分,其中一个与围绕太阳的本地星际云(LIC)的速度一致。第二个较小的分量相对于主分量移动了+5.6 km/s,与天空这一区域其他视线的结果一致。C II精细结构能级的激发和Mg I与Mg II的比例表明温度T = 6500(+750,-600)K,电子密度n(e)= 0.11(+0.025,-0.03)cm^-3。我们对所有可用物质的电离平衡的研究表明,约1/3的氢原子被电离,金属被显著地耗尽到晶粒上。我们推断N(H I)= 1.9(+0.9,-0.6)× 10^{18} cm^-2,这表明这种部分中性的气体只占据了朝向恒星的2 ~ 8 pc(约13%)空间,剩余的空间可能充满了发射软X射线的热气体。我们没有检测到任何吸收功能的高度电离的物种,可以产生在温暖的介质和周围的热气体之间的界面。最后,LIC的径向速度与本地狮子座冷云的径向速度一致,表明它们可能是物理相关的。
2016-09-09 astro-ph.GA
C$_{60}^+$ - looking for the bucky-ball in interstellar space
坎贝尔等人最近发表的实验室气相光谱,通过对炽热变红恒星光谱的分析,重新激发了确认星际介质中C $_{60}^+$阳离子存在的尝试。这一研究受到至少两个需要解决的问题的阻碍:(一)有关波长范围受到来自地球大气层的强水汽线的严重污染;(ii)归属于C $_{60}^+$的主要谱带之一,位于9633 ° C,与恒星Mg{ \sc ii}线混合,在热的恒星大气中,它容易受到非局部热力学平衡效应的影响。这两个问题在这里是第一次仔细考虑,基于高分辨率和高信噪比阶梯光谱的19条视线。其结果是,星际云中是否存在C $_{60}^+$受到了质疑。
2016-12-28 astro-ph.GA
The family of amide molecules toward NGC 6334I
太空中产生的酰胺分子可能在年轻行星物体上形成生物分子的过程中发挥关键作用。然而,酰胺分子在空间中的形成和化学网络还没有得到很好的理解。在这项工作中,ALMA观测被用来研究一些酰胺(类)分子朝向高质量的恒星形成区NGC 6334 I。首次检出该来源的氰胺(NH $_{2}$ CN)、乙酰胺(CH $_{3}$ C(O)NH $_{2}$)和N-甲基甲酰胺(CH $_{3}$ NHCHO)。这些与异氰酸(HNCO)和甲酰胺(NH $_{2}$ CHO)的分析以及尿素(尿素; NH $_{2}$ C(O)NH $_{2}$)的试验性检测相结合。绝对相关性表明,大多数酰胺可能是在NGC 6334 I星际尘埃颗粒上的冰中发生的相关反应中形成的。然而,在扩大的来源样本中,NH $_{2}$ CN的丰度变化很大,似乎取决于来源类型,这表明来源内的物理条件严重影响了该物种的产生。NGC 6334 I丰富的酰胺库存加强了星际分子可以促进行星上生物分子出现的情况。
2020-08-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Constraining the Sub-Galactic Relationship Between Star Formation and the Hot Interstellar Medium in NGC 4254
Middle Tennessee State University(中田纳西州立大学);Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);University of Arkansas(阿肯色大学);The Ohio State University(俄亥俄州立大学);European Southern Observatory(欧洲南方天文台)
本研究通过分析NGC 4254中恒星形成与热星际介质的关系,揭示了超新星反馈对热气体的影响,并确定了温度和X射线产率的缩放关系。
2026-02-23 astro-ph.GA
Widespread Rotationally-Hot Hydronium Ion in the Galactic Interstellar Medium
我们给出了水合氢离子向人马座B2(N)和W31 C的(6,6)和(9,9)反转跃迁的新观测结果。对人马座B2(N)的敏感观测表明,高的,~ 500 K,旋转温度表征了高度激发的亚稳H3 O+旋转能级的分布,存在于对应于人马座B2包络的宽范围的速度上,以及太阳和源之间的前景气体云。对W31 C的观测结果表明,这条视线并不与中央分子带相交,而是追踪到了银盘中的静止气体,这也意味着它的旋转温度高达380 K,远远超过了弥漫的银河系星际介质的动力学温度。虽然在银河系中心的活跃环境中,某些分子气体可能会被加热到如此高的温度,其特征是高X射线和宇宙射线通量,冲击和高度湍流,但在银河系盘云的大部分静止环境中,这是不可能的。相反,我们建议,高度激发态的水合氢离子主要是由放能化学形成过程和温度描述的旋转水平人口不代表介质的物理温度。相同的论点可适用于其它对称顶部转子,例如氨。这为长期存在的谜团提供了一个简单的解释,即银河系中心区域普遍存在热分子气体成分。此外,我们的观察表明,这是一个普遍的过程,不仅限于与星系核相关的活跃环境。
2014-03-05 astro-ph.GA
Ionization Sources of the Local Interstellar Clouds: Two B-stars, Three White Dwarfs, and the Local Hot Bubble
研究指出本地星际云的极紫外电离源包括两颗B型星、三颗热矮星及本地热泡,更新了β CMa参数,发现两星曾近距太阳且电离通量更高,其辐射在相关空腔留下高电离气体尾迹。
2025-11-12 astro-ph.GA
Re-exploring Molecular Complexity with ALMA (ReMoCA): Interstellar detection of urea
尿素,NH 2C(O)NH 2,是有机化学和生物学中非常重要的分子。过去曾报道过两次在星际介质中寻找尿素的研究,但都不是结论性的。我们希望利用ALMA提供的更高的灵敏度和角分辨率,来寻找嵌入在大质量恒星形成区Sgr B2(N)中的热核心中的尿素。我们使用新的谱线调查ReMoCA对Sgr B2(N)与ALMA在其观测周期4。在LTE近似下分析了频谱。我们构建了一个完整的合成光谱,其中包括迄今为止鉴定的所有分子。我们使用新的光谱预测尿素在其振动基态和第一振动激发态搜索这个复杂的有机分子的ReMoCA数据集。我们采用气体颗粒化学动力学模型MAGICKAL解释天文观测。我们报告了对热核Sgr B2(N1)的尿素的安全检测,该检测位于与连续谱峰略有偏移的称为N1S的位置,这避免了被尘埃遮蔽。我们推导出尿素的柱密度为2.7x10^16 cm-2,比甲酰胺低两个数量级,比异氰酸甲酯、乙酰胺和N-甲基甲酰胺低一个数量级。后一种分子被可靠地鉴定为N1S,有60条清晰的谱线,证实了早期关于其试验性星际探测的说法。我们报告了NH_2CH_(18)O和~(15)NH_2CHO的首次星际探测。我们还报告了未检测到尿素对二次热核Sgr B2(N2)的丰度相对于其他四个物种至少一个数量级低于对主要的热核。我们的化学模型大致再现了甲酰胺,甲基异氰酸酯,乙酰胺和N-甲基甲酰胺的相对丰度,但它过量产生尿素至少一个数量…
2019-06-17 astro-ph.GA
Chemical modeling of aminoketene, ethanolamine, and glycine production in interstellar ices
本研究通过天体化学动力学模型模拟星际冰中原子碳与氨反应生成氨基乙烯酮,进而氢化生成乙醇胺和甘氨酸,发现激波区域更利于这些复杂有机分子的存活与探测。
2025-10-23 astro-ph.GA
Atomic and Molecular Phases of the Interstellar Medium
本文综述了当前原子和分子星际介质行为中的四个问题。这些问题包括:原子气体是否主要来源于冷气流或热气流进入星系;在观测确定为完全分子的星系区域中,冷气体的填充因子实际上是什么;分子氢是否决定或仅仅追踪恒星的形成;以及引力或湍流是否驱动星际云中观察到的动力学运动,并对它们的恒星形成特性产生影响。
2015-12-31 astro-ph.GA
Diffuse Hot Plasma in the Interstellar Medium and Galactic Outflows
本文总结了星系星际介质三相气体的观测与认知,指出热等离子体主要存在于恒星泡、超级泡和星系外流中,并强调星系核区黑洞吸积引发的恒星形成增强、外流、加热及宇宙线加速等额外扰动。
2022-07-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Local Leo Cold Cloud and New Limits on a Local Hot Bubble
我们提出了一个多波长的本地狮子座冷云(LLCC),一个非常接近,非常冷的云在星际介质的研究。通过对恒星吸收的研究,我们发现LLCC离我们的距离在11.3秒差距到24.3秒差距之间,这使它成为已知的离我们最近的冷中性介质云,并且在当地空腔的边界之内。在21厘米HI线的云的观测表明,LLCC是非常冷的,温度范围从15 K到30 K,是最适合由两个碰撞组件组成的模型。该云团伴随着100微米的热尘埃排放,表明尘气比略低,为48 x 10^-22兆焦耳·年·sr^-1厘米^2。我们发现,LLCC是太远了,附近的复杂的本地星际云之间的碰撞产生的,但小的相对速度表明,LLCC在某种程度上与这些云。我们使用LLCC在1/4 keV X射线中进行遮蔽实验,使我们能够区分所观察到的软X射线背景的不同可能来源。我们发现,一个本地的热泡模型不能单独考虑低纬度软X射线背景,但各向同性发射太阳风电荷交换没有重现我们的数据。在一个组合的本地热泡和太阳风电荷交换的情况下,我们排除了从本地热泡发射1/4千电子伏发射率大于1.1斯诺登/ pc在3西格玛,4倍低于以前的估计。这一结果极大地改变了我们对本地星际介质的看法。
2011-04-27 astro-ph.GA
R(V) parameter of the dust extinction curve: mapping based on hot stars and connections to diffuse interstellar bands
LIRA, Observatoire de Paris, PSL University, CNRS(巴黎天文台);ACRI-ST;ACRI-ST, Centre d’Etudes et de Recherche de Grasse (CERGA)(格拉斯研究与教育中心)
该研究汇编505颗热星的R(V)测量值,结合三维消光图与DIB强度数据,发现R(V)与DIB强度在2.3-3.4范围正相关,不同DIB的R(V)关系存在差异,揭示了R(V)与弥散星际带的关联规律。
2026-10-14 astro-ph.GA
Constraints of the formation and abundances of methyl carbamate, a glycine isomer, in hot corinos
氨基甲酸甲酯CH $_3$ OC(O)NH $_2$是甘氨酸的异构体。量子化学分析表明,氨基甲酸甲酯是比甘氨酸更稳定的异构体。正因为如此,与甘氨酸相比,氨基甲酸甲酯在星际介质中存在的机会可能更大。尽管进行了大量的研究,但到目前为止还没有在ISM中检测到甘氨酸,因此值得寻找其异构体氨基甲酸甲酯。在本文中,我们提出了在星际条件下形成氨基甲酸甲酯的限制。大的复杂的有机分子是有利的热corino环境中产生的低质量的原恒星。我们第一次进行了天体化学建模,重点是在类似于热科里诺天体的物理条件下形成氨基甲酸甲酯。因此,我们检查了ALMA档案数据现有的谱线观测对热corinos NGC 1333 IRAS 4A 2和IRAS 16293 B。在这些来源的共同光谱范围内,我们发现三个特征可能与氨基甲酸甲酯的光谱跃迁有关,从而估计了柱密度的上限。化学建模的结果是一致的观测上限估计柱密度/丰度的来源。这可能暗示了所提出的形成机制的有效性。未来使用ngVLA等望远镜进行的观测可能会证实MC在热Corinos中的存在。
2020-06-28 astro-ph.GA
The Hot Interstellar Medium of the Interacting Galaxy NGC 4490
利用Chandra ACIS-S的~ 100 ks观测数据,分析了旋涡星系NGC 4490与不规则星系NGC 4485相互作用过程中的热星际介质(ISM)。钱德拉的高角分辨率使我们能够去除离散源,并对恒星形成区域和相关流出物进行空间分辨光谱分析,使我们能够观察热ISM的物理特性,如温度,氢柱密度和金属丰度在这些星系中的变化。我们发现温度>0.41 keV和0.85 ± 0.59/-0.12 keV,电子密度>1.87 eta^(-1/2)x 10^(-3)cm^(-3)和0.21 ± 0.03/-0.04 eta^(-1/2)x 10^(-3)cm^(-3),在NGC 4490的平面和晕中,热气体质量分别大于1.1 eta^(1/2)x 10^7 M_{\odot}和~3.7 eta^(1/2)x 10^7 M_{\odot},其中eta是热气体的填充因子。发现Ne、Mg和Si相对于Fe的丰度比与II型超新星理论模型预测的结果一致。热ISM中的热能约占超新星输入的总机械能的5%,因此很可能热ISM已被II型超新星富集和加热。X射线辐射与H-α和中红外辐射相关,这表明热气体被较冷的电离氢与温暖的尘埃混合的细丝所束缚。
2010-09-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Identification of interstellar amino acetonitrile in the hot molecular core G10.47+0.03: Possible glycine survey candidate for the future
氨基酸是研究生命形成的关键。最简单的氨基酸甘氨酸(NH $_{2}$ CH $_{2}$ COOH)在星际介质中被寻找了很长一段时间,但所有对甘氨酸的调查都失败了。由于在星际介质中检测甘氨酸极其困难,我们的目标是寻找甘氨酸的前体。在详细搜索了各个益生元分子物种之后,我们使用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列成功地鉴定了可能的甘氨酸前体分子氨基乙腈(NH $_{2}$ CH $_{2}$ CN)朝向热分子核心G10.47+0.03的发射线。计算了氨基乙腈的统计柱密度为(9.10 $\pm$ 0.7)$\times$ 10 $^{15}$ cm $^{-2}$,旋转温度($T_{rot}$)122 $\pm$ 8.8 K。氨基乙腈的估计丰度分数为7.01 $\times$ 10 $^{-8}$。我们发现NH $_{2}$ CH $_{2}$ CN的估计丰度分数与Garrod(2013)的三相升温模型预测的理论值相当一致。
2022-04-21 astro-ph.GA physics.bio-ph
High resolution X-ray spectroscopy of the multiphase interstellar medium toward Cyg X-2
High resolution X-ray absorption spectroscopy is a powerful diagnostic tool for probing chemical and physical properties of the interstellar medium (ISM) at various phases. We present detections of K transition absorption lines from the low ionization ions of OI, OII, NeI, NeII, and NeIII, and the high ionization ones of OVI, OVII, OVIII, NeIX, and MgXI, as well as details of neutral absorption edges from Mg, Ne, and O in an unprecedented high quality spectrum of the low mass X-ray binary Cyg X-2. These absorption features trace the intervening interstellar medium which is indicated by the uns…
2009-02-16 astro-ph.GA
Magnetically Confined Interstellar Hot Plasma in the Nuclear Bulge of our Galaxy
银河系中心弥散X射线辐射(GCDX)的起源仍在深入研究中。特别是,对GCDX的热(kT ~ 7 keV)成分(以强Fe 6.7 keV谱线发射为特征)的解释一直存在争议。如果热的成分来自真正弥散的星际等离子体,而不是一个未解决的点源的集合,这样的等离子体不能被引力束缚,它的再生将需要大量的能量。在这里,我们表明,GCDX的空间分布不相关的近红外线跟踪的老恒星星族的数密度分布,强烈建议的扩散星际等离子体的显着贡献。在核星盘和核星团中,老恒星星族对GCDX的贡献分别约为50%和20%。对于核星盘,首次从恒星数密度剖面得到了0.32 ± 0.02度的标度高度。我们还展示了在银河系中心3度 * 2度区域的扩展近红外偏振观测的结果,并证实了GCDX区域被一个大尺度的环形磁场所渗透。加上观测到的接近能量均分的磁场强度,热等离子体可以被磁约束,从而减少维持它所需的能量。
2013-05-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
Interstellar magnetic cannon targeting the Galactic halo : A young bubble at the origin of the Ophiuchus and Lupus molecular complexes
我们报告检测到一个新的银河系泡沫之间的接口晕和银河系盘。我们认为,附近的狼疮复合体和蛇夫座复合体的部分构成了结构的致密部分。这个年轻的气泡,年龄小于300万年,可能是超新星的遗迹,并在一个更大的HI环内膨胀,该环是由上天蝎座OB协会的流出物造成的。一个充满热X射线气体的HI空腔与该结构相关,这与银河系烟囱情景一致。X射线辐射超出了气泡的西部和西北部边缘,表明热气体流出正在突破空腔,可能是通过破碎的狼疮复合体。对该地区的偏振射电同步加速器和偏振尘埃辐射的分析表明,银河系中心的支线与年轻的银河系泡沫有关。在VLSR ~ -100 km/s时,发现了与空泡边界空间对应的HI团簇分布。这些HI团块中的一些正在形成射流,这些射流可能来自气泡的破碎部分。我们认为,这些团块可能是从充满热电离气体的空腔内的壳壁上“滴落”的冷云。这些团块中的一些可能被磁化,然后被空腔边缘的压缩磁场加速。这种机制将挑战银河系吸积和喷泉模型,其中高速云被认为是由来自银河系平面的热气流在银河系高纬度形成的。
2018-07-11 astro-ph.GA
Antifreeze in the hot core of Orion - First detection of ethylene glycol in Orion-KL
它们的化学成分的比较显示,一阶,彗星和星际丰度之间有很好的协议。然而,一种复杂的含氧有机分子,乙二醇(CH $_{2}$ OH)$_{2}$,似乎偏离了这种相关性,因为它不容易在星际介质中检测到,虽然它被证明是相当丰富的其他含氧物种在彗星海尔-波普。因此,乙二醇与相关分子乙醇醛CH $_{2}$ OHCHO和乙醇CH $_{3}$ CH $_{2}$ OH一起,在星际冰和彗星冰的比较以及彗星物质形成的任何讨论中,都是关键物质。在这里,我们专注于分析乙二醇在最近的和最好的研究热核心样区域,猎户座KL。我们使用ALMA干涉数据,因为高空间分辨率的观测使我们能够减少线混淆问题,相对于单碟观测,因为不同的分子预计将表现出不同的空间分布。此外,需要大的光谱带宽,因为需要许多单独的跃迁来安全地检测大的有机分子。混淆和连续体减法是主要问题,并已小心处理。我们在Orion-KL中检测到乙二醇的aGg'构象异构体。发射是紧凑的,峰值朝向靠近主连续峰的热芯,西南约2”;这种分布明显不同于其他含O物质。假设光学细线和当地的热力学平衡,我们推导出的旋转温度为145 K和柱密度为4.6 10 $^{15}$ cm $^{-2}$。对gGg'构象异构体的柱密度的限制低五倍。
2015-02-13 astro-ph.GA
Supernova Feedback on the Interstellar Medium and Star Formation
超新星是能量最大的恒星事件,它通过气体动力学和能量学影响着星际介质。因此,两者都对恒星的形成产生积极和消极的影响。在本文中,我们回顾了研究的复杂性的发展,旨在了解超新星及其释放的热气与恒星形成的分子云之间的交换。本文从分析研究出发,研究了超新星从超泡尺度反馈到星系结构的数值模型。我们还讨论了恒星形成和超新星能量转移效率的参数化。由于从星际介质到星系的演化模型有很多,并且应用了这些参数的多种配方,因此这里只能讨论一些有代表性的研究。
2010-12-19 astro-ph.GA
Metal abundances in the MACER simulations of the hot interstellar medium
热等离子体是早期星系的星际介质的主要相态。它的起源可能是恒星质量的损失,形成时期的残余气体,以及来自星系外部的吸积。它的演化与宿主星系的动力学结构、超新星和活动星系核的反馈以及(晚期)恒星的形成有关,但这些都还没有被完全理解。关于热气体的起源和演化的重要线索来自重金属的丰度,XMM-牛顿和钱德拉已经越来越详细地研究了这些重金属。我们提出了最近的高分辨率流体动力学模拟的热气体演化,包括上述过程,其中几个化学物种,起源于AGB恒星和超新星的Ia型和II型,也被认为是。高分辨率,在银河系中央区域几个秒差距,使我们能够跟踪整个星系的金属富集,运输和稀释。模型结果与观测到的丰度的比较显示了一个很好的协议,该地区丰富的活动星系核风,但也有差异的扩散热气体;后者表明需要修订标准假设,和/或被忽视的影响,由于那些灰尘的重要性,和/或剩余的不确定性,在推导丰度的X射线光谱。
2019-12-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
A catalog of 1.5273 micron diffuse interstellar bands based on APOGEE hot telluric calibrators
高分辨率恒星光谱巡天提供了大量的星际弥散带(DIBs)测量。数据可用于研究DIB载体的分布和有利于其形成的环境条件。与此同时,最近的研究也证明了从恒星光谱中提取的DIB构成了构建银河系星际介质(ISM)三维结构的新工具。结构细节的数量直接取决于可用视线(LOS)的数量。因此,需要构建尽可能大的高质量DIB测量数据库。我们的目标是为社会提供一个目录的高质量的测量1.5273微米DIB对大部分的阿帕奇点天文台星系演化实验(APOGEE)热星观察到纠正大地吸收,并没有用于ISM研究至今。该星表将补充最近从APOGEE观测中提取的用于3D ISM制图的广泛数据库。我们设计了一种方法来拟合恒星的热校准恒星的连续光谱,并提取了DIB的归一化光谱。严格的选择标准的基础上的吸收特性的结果。特别是限制约束DIB的宽度和多普勒频移推导出HI 21厘米的测量,以下一个新的技术分解的发射光谱。从~ 16000个可用的热大地能谱中,我们提取了~ 6700个DIB测量值及其相关的不确定性。所提取的选择的统计特性进行检查,我们的选择标准,以提供一个强大的数据集。由此产生的星表包含DIB总等效宽度、中心波长和宽度。我们简要地说明了它的潜在用途的恒星和星际社区。
2016-06-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Limited impact of jet induced feedback in the multi-phase nuclear interstellar medium of 4C12.50
本研究针对射电星系4C12.50,首次分析其热分子气体性质,发现射电喷流可能加热气体但未清除尘埃或抑制恒星形成,指出高分辨率红外光谱可助力后续研究。
2023-03-01 astro-ph.GA
Measurements of the Diffuse Interstellar Bands at 5780, 5797, and 6614 Å in the Hot Stellar Spectra of the LAMOST LRS DR10
本研究利用LAMOST LRS DR10的28万余条高热恒星光谱,系统测量三条光学弥散星际带,发布北天最大规模热星DIB星表,为星际介质研究提供数据支撑。
2025-06-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Tentative Detection of the Glycine Isomer Glycolamide in Hot Molecular Core
Chongqing University(重庆大学);Max Planck Institute for Astronomy(马克斯·普朗克天文学研究所);Xi’an Jiaotong-Liverpool University(西交利物浦大学);Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universités(巴黎天文台,PSL研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学);GuangZhou University(广州大学)
研究糖酰胺在高温高密度环境中的存在,揭示其在星形成过程中化学连续性的维持与演化。
2026-04-06 astro-ph.GA
The wavelength dependence of interstellar polarization in the Local Hot Bubble
在离太阳最近的星际介质(ISM)中,尘埃的性质知之甚少,因为靠近恒星的尘埃柱密度很低,几乎不会引起测光变红,使得尘埃颗粒很大程度上无法检测到。恒星偏振测量提供了一种推导这种漫射材料性质的途径。在这里,我们提出了多波长孔径偏振测量的七个明亮的恒星选择探测星际偏振的边缘附近的局部热泡(LHB)-一个相对低密度的星际气体和尘埃的非晶区域,从太阳延伸~70-150 pc。这些测量是使用3.9米英澳望远镜上的高精度偏振仪(HIPPI)进行的。HIPPI是一种孔径恒星偏振计,经证实灵敏度为百万分之4.3。在观测到的恒星中,有两颗恒星的偏振程度比其他恒星大得多;它们的最大偏振波长($λ_{max}$)约为550 $\pm$ 20 nm --与LHB以外的恒星相似--我们得出结论,它们位于LHB的壁中。其余五颗恒星的偏振度在70到160 ppm之间,其中四颗的$λ_{max}$更蓝,约为350 $\pm$ 50 nm。较蓝的$λ_{max}$值可能表明在Loop I超级气泡演化过程中受到冲击的颗粒。另一颗恒星HD 4150并不能很好地符合瑟可夫斯基曲线,可能是内在偏振的。
2018-12-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
CAB: Towards the RNA-world in the interstellar medium -- detection of urea, and search of 2-amino-oxazole and simple sugars
在过去的十年中,天体化学已经见证了复杂有机分子探测数量的惊人增长。其中一些物种是益生元的兴趣,如乙醇醛,最简单的糖,或氨基乙腈,甘氨酸的可能前体。最近,我们已经报道了两个新的含氮复杂的有机物,乙醇腈和Z-氰基甲亚胺,已知的是在形成过程中的核糖核苷酸的原始核糖核酸(RNA)的理论-世界的生命起源的中间物种的检测。在本文中,我们提出了深入和高灵敏度的观测对两个最丰富的化学源在银河系:一个巨大的分子云在银河系中心(G+0.693-0.027)和原太阳(IRAS 16293 -2422 B)。我们的目标是探索被认为是驱动原始RNA世界化学的关键前体是否也在太空中发现。我们的高灵敏度观测结果表明,尿素存在于G+0.693-0.027中,丰度约为5x 10 -11。这是第一次在恒星形成区域之外发现这种前生命物种。尿素在原太阳IRAS 16293 -2422 B附近仍然未被检测到(其丰度上限小于2x 10 -11)。RNA世界化学方案的其他前体,如乙醇醛或氰胺,在太空中很丰富,但关键的益生元物种,如2-氨基恶唑,甘油醛或二羟基丙酮,在这两种来源中都没有检测到。未来将需要针对这些物种的最亮过渡进行更灵敏的观测,以解开这些大型前生物有机物是否确实存在于太空中。
2020-04-16 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Hot Gas Exhaust of Starburst Engines in Mergers: Testing Models of Stellar Feedback and Star Formation Regulation
利用钱德拉X射线望远镜的档案数据,我们测量了49个附近相互作用的星系对,合并和合并残留物样本中热星际气体的空间范围。对于SFR > 1 M(太阳)/yr的系统,热气体的体积和质量与恒星形成率(SFR)有很强的线性相关性。这支持了恒星/超新星反馈主导这些星系中热气体产生的观点。我们使用已发表的一氧化碳和21 cm HI测量结果,将这些星系中X射线发射热气体Mx(气体)的质量与分子和原子氢星际气体质量(分别为M(H2)和M(HI))进行了比较。具有较高SFR的系统平均具有较大的Mx(气体)/(M(H2)+ M(HI))比值,与最近的恒星形成和合并星系反馈的数值模拟一致。Mx(气体)/(M(H2)+ M(HI))比也随平均尘埃温度而增加。Mx(气体)/SFR比与IRAS 60微米至100微米通量比和Spitzer 3.6微米至24微米通量比反相关。这些趋势可能是由于年轻恒星的空间密度,恒星年龄,年轻恒星与老恒星的比例,初始质量函数和/或恒星反馈的效率的变化。低SFR(<1 M(太阳)/年)和高K波段光度的星系可能相对于高SFR星系有过量的热气,而低K波段光度的星系(因此恒星质量较低)可能缺乏热气,但我们的样本不够大,统计意义不强。
2019-08-25 astro-ph.GA
Supernova Feedback and the Hot Gas Filling Fraction of the Interstellar Medium
超新星(SN)是能量最高的恒星反馈机制,对调节星际介质(ISM)和发射星系风至关重要。我们探讨如何超新星遗迹(SNRs)创建一个多相介质进行三维流体动力学模拟在不同的SN率,$S$,ISM平均密度,$\bar{n}$。自洽产生的三相ISM中的SNR的演化与均匀或两相温/冷介质中的SNR的演化有质的不同。通过在低密度热相中更快和更远地行进,SNR的域增加了$>10^{2.5}$。改变$\bar{n}$和$S$,我们发现,只有当热气体体积分数$f_{\rm{V,hot}}\lesssim 0.6 \pm 0.1 $。在该水平之上,重叠的SNR呈现热气体的连接拓扑,并且ISM经受热失控。光电加热(PEH)对$f_{\rm{V,hot}}$具有令人惊讶的强烈影响。对于$\bar{n}\gtrsim 3 \cm-3 $,合理的PEH率能够抑制热失控。总之,我们确定热失控开始的临界SN率为$S_{\rm{crit}} = 200 (\bar{n}/1\cm-3)^k (E_{\rm{SN}}/10^{51}\erg)^{-1} \kpc^{-3} \myr-1$,其中$k = (1.2,2.7)$分别为$\bar{n} \leq 1$和$> 1\cm-3 $。给出了ISM压力的拟合公式($P(\bar{n}$、$S$),该公式可作为宇宙学模拟中有效的状态方程。尽管$(\bar{n},S)$有5…
2015-09-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Detection of Buckminsterfullerene emission in the diffuse interstellar medium
富勒烯在其红外振动带的辐射已经在热恒星附近的太空中被探测到。在9577和9632欧姆的弥漫星际带的巴克敏斯特富勒烯阳离子(即C $_{60}^+$)的电子跃迁的拟议属性最近得到了新的实验室数据的支持,证实了这种物种的存在,在弥漫星际介质(ISM)。在这封信中,我们提出的检测,也在弥漫ISM中,17.4和18.9 $μ$ m的发射带通常归因于中性C $_{60}$的振动带。根据计算空间中大分子的电荷状态的经典模型,预计C $_{60}$在扩散ISM中大部分是中性的。这与我们从观测中得到的弥散C $_{60}$丰度是一致的。
2017-07-25 astro-ph.GA
A three-dimensional map of the hot Local Bubble using diffuse interstellar bands
太阳系位于一个低密度的空腔内,被称为局部气泡,其中似乎充满了温度为10 $^6$ K的X射线发射气体。这样的条件对于典型的星际原子和分子来说太苛刻了。星际气体中存在着一种神秘的示踪物,称为弥散星际带(DIB),它通常以吸收特征出现在恒星光谱中。这些乐队的携带者基本上仍然身份不明。在这里,我们使用两种不同的DIB示踪剂($λ$ 5780和$λ$ 5797)报告的三维结构的局部气泡,这表明,DIB载体存在于气泡。该图显示与外部相比,气泡内部的$λ$ 5797/ $λ$ 5780的低比率。这一发现证明,$λ$ 5780 DIB的载体可以承受X射线光解离和快离子溅射,其中$λ$ 5797 DIB的载体屈服。这意味着DIB载体可能比迄今为止认为的更稳定,并且$λ$ 5780 DIB的载体必须大于$λ$ 5797 DIB的载体。另一种可能是,小规模的致密(和冷却)结构,屏蔽了一些DIB载体必须在气泡内普遍存在,这意味着这种结构可能是超新星驱动气泡的内在特征。
2019-07-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Interstellar gas within $\sim 10$ pc of Sgr A$^*$
我们试图获得一个连贯的和现实的三维图像的星际气体约10 pc的动力中心,我们的银河系,这应该是在Sgr A $^*$。我们回顾了现有的观测研究的不同气体成分,已确定附近的Sgr A $^*$,并保留所有的信息,其空间配置和/或物理状态。基于收集到的信息,我们提出了一个三维表示的星际气体,它描述了每个组件的精确位置和形态及其热力学性质。Sgr A $^*$附近的星际气体可以用五种基本成分来表示,它们按大小递增的顺序是:(1)一个中心空腔,里面有大致等量的温暖电离气体和原子气体,(2)一个主要由分子气体组成的环,(3)一个充满热电离气体的超新星遗迹,(4)一个由温暖电离气体和相对论粒子组成的射电晕,(5)大质量分子云带。当晕圈气体充满所研究体积的$\approx 80%$时,分子组分包围星际质量的$\approx 98%$。
2012-01-29 astro-ph.GA
Analyzing Stellar and Interstellar Contributions to Polarization: Modeling Approaches for Hot Stars
本研究针对星际偏振干扰恒星固有偏振解读的问题,综述了大质量恒星中区分两类偏振信号的方法,结合多种物理场景分析了ISP的波段特性,为新型紫外分光偏振测量项目提供参考。
2025-05-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
An X-ray Spectroscopic Study of the Hot Interstellar Medium Toward the Galactic Bulge
我们提出了一个详细的光谱研究的热气体朝向银河系的隆起沿4U 1820-303视线的组合分析的发射和吸收光谱。除了Chandra LTGS的OVII Ka,OVII Kbeta,OVIII Ka和NeIX Ka的吸收线外,Suzaku还清楚地检测到附近的OVII,OVIII,NeIX和NeX的发射线。我们使用了简化的等离子体模型与恒定的温度和密度。根据最近的X射线观测结果和恒星分布模拟器,对背景辐射和前景辐射进行了仔细的评估,包括恒星X射线的贡献。如果我们假设一个等离子体成分存在于4U 1820 -303的前面,另一个在后面,则对于前侧等离子体,所获得的温度为T= 1.7 +/- 0.2 MK,对于后侧等离子体,所获得的温度为T=3.9(+0.4-0.3)MK。这一方案与河外源观测和银河系中心周围X射线凸起所提出的热而厚的ISM盘一致。
2011-08-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
The hot interstellar medium towards 4U 1820-30: a Bayesian analysis
软X射线波段的高电离线通常与沿视线的星际热气体或源固有的光电离气体有关。在低质量X射线双星4U 1820-30中,这些线的性质还没有很好的理解。我们表征了沿着视线朝向产生Mg XI、Ne IX、Fe XVII、O VII和O VIII的X射线吸收线的源存在的电离气体。我们分析了XMM-牛顿和钱德拉档案中可用的所有观测结果,这些观测结果是用RGS,HETG和LETG光谱仪拍摄的。高分辨率的光栅光谱已被准确地检查通过标准的X射线分析的基础上的$C$ -统计和通过贝叶斯参数推断。我们测试了两个物理模型,描述了在碰撞电离或光电离平衡的等离子体。我们采用贝叶斯模型比较来统计比较用于分析的模型的不同组合。我们发现这些谱线与星际介质中的热气相一致,而不是与X射线双星的本征气体相关联。我们的最佳拟合模型揭示了温度为$T=(1.98\pm0.05)\times10^6 $ K的碰撞电离等离子体的存在。由于模型预测的低柱密度,光电离模型无法拟合Fe XVII线(其以$6.5σ$的显著性检测到)。此外,二元系统的低倾角可能是未检测到源固有的电离气体的原因。
2020-12-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
Far to near UV spectroscopy of the interstellar medium at very high resolution and very high signal-to-noise ratio
对星际介质相及其边界或连接的性质的全面研究需要比较不同相示踪剂的丰度和速度分布。在紫外波段,对热恒星光谱中出现的大量吸收特征的研究,使我们对ISM各相的组成和物理特性以及影响它们的过程有了基本的了解。它们还告诉我们它们之间的边界的性质。然而,还没有一种仪器能够以同样高的光谱分辨率获得所有ISM阶段的物种:从远紫外的CO和H2分子谱带,到冷中性介质示踪剂C I和S I,和暖介质示踪剂C II、NI、OI、Mg II、Fe II、Si II等,以及热电离介质C IV、Si IV在紫外的高离子,以及远紫外线下的O VI。我们还没有设计出能够在分辨率R>200 000和信噪比SNR>500的情况下观察整个UV域的光谱仪。谱线的半高宽受湍流、温度和物质质量的控制,这种分辨率对于分辨来自冷分子氢和具有约1 km/s湍流的暖金属离子的谱线以及区分不同的速度分量(通常间隔小于2 km/s)是必要的。
2019-03-14 astro-ph.GA
Deep XMM-Newton observations of the northern disk of M31 II: Tracing the hot interstellar medium
目的:我们使用新的深XMM-牛顿观测的北盘的M 31跟踪热星际介质(ISM)在前所未有的细节,并解释的物理性质的X射线发射等离子体。研究方法:我们使用了所有的XMM-牛顿数据,包括我们的新观测,以产生像我们这样的宏伟设计螺旋星系中的热ISM等离子体的最详细的图像。我们将X射线形态学与文献中的多波长研究进行了比较,以将其置于多相ISM的背景下。我们使用我们的新观测结果对扩展发射进行了光谱分析,因为它们提供了足够的深度和计数统计来约束等离子体特性。来自全色哈勃仙女座宝库的数据被用来估计大质量恒星及其超新星注入的能量。我们将这些结果与热气体性质进行了比较。结果:发现最亮的发射区域与大质量恒星的种群相关,特别是在10 kpc恒星形成环中。环区域中的等离子体温度为~0.2 keV至~0.6 keV。我们认为这种发射是热ISM加热的大质量星团和超级气泡。我们推导出每个区域的X射线光度、密度和气体压力。我们还发现了大的扩展发射填充低密度间隙的尘埃形态的北盘,特别是5千秒差距和10千秒差距的恒星形成环。我们认为,炽热的气体被加热,并被环中的大质量恒星群体驱逐到缝隙中。结论.很明显,大质量的恒星星族负责将ISM加热到X射线发射温度,填充其周围环境,并可能将热气体驱动到低密度区域。总的来说,M31北盘的热气体形态和光谱与其他星系盘相似。
2020-03-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
Three-phase Interstellar medium in Galaxies Resolving Evolution with Star formation and Supernova feedback (TIGRESS): Algorithms, Fiducial model, and Convergence
我们介绍了TIGRESS,一个新的框架,多物理场数值模拟的恒星形成的星际介质(ISM)的雅典娜MHD代码实现。TIGRESS的算法旨在空间和时间上解决关键的物理特征,包括:(1)气体的引力坍缩和持续的吸积导致了星团中的恒星形成,(2)超新星(SNe)的爆炸既发生在它们的祖先诞生地附近,也发生在失控的OB星上,相对于恒星形成的时间延迟由星族合成决定,(3)在冷却开始之前SN残留物的显式演化,这导致了热ISM的产生,(4)ISM的暖相和冷相的光电加热,其跟踪来自年轻星团人口的随时间变化的环境FUV场,(5)大尺度星系差异旋转,这导致行星运动并剪切出过密结构,限制了大规模的引力坍缩,(6)磁场的精确演化,这对于ISM盘的垂直支撑以及角动量输运是重要的。我们提出了新实现的物理模块的测试,并展示了TIGRESS在代表太阳邻域环境的基准模型中的应用。我们使用分辨率的研究,以证明收敛和评估所需的最低分辨率dx正确恢复几个ISM属性,包括恒星形成率,风的质量损失率,磁盘规模的高度,湍流和Alfvenic速度色散,和体积分数的温暖和热的阶段。对于太阳邻域模型,所有这些ISM属性都收敛于dx <= 8pc。
2017-08-08 astro-ph.GA
Interstellar detection and chemical modeling of iso-propanol and its normal isomer
在ALMA的出现所允许的大质量恒星形成原星团Sgr B2(N)中检测到支链烷基分子,揭示了星际化学的新维度。天体化学模拟随后预测,超过一定程度的分子复杂性,分支分子甚至可以支配它们的直链异构体。更一般地说,我们的目标是进一步探测ISM中存在的复杂的有机分子的能力,表现出一个正常的和异构体,通过连接的官能团的伯或仲碳原子。我们使用成像谱线调查调查ReMoCA与ALMA进行和最近的光谱研究丙醇的结果,寻找该分子的异构体和正常异构体的热分子核心Sgr B2(N2)。我们扩展了天体化学模型MAGICKAL的网络,以探索丙醇的形成路线。我们报告的第一个星际检测异丙醇对Sgr B2(N2)的位置,显示窄线宽。我们还报告了第一次安全检测正丙醇在一个热的核心。发现异丙醇几乎与正丙醇一样丰富,丰度比为0.6,与我们先前在Sgr B2(N2)中获得的异丙基氰和正丙基氰的丰度比0.4相似。结果与我们的天体化学模型的结果,这表明OH-自由基除了丙烯在尘埃颗粒冰幔,驱动水的光解,可以产生适当数量的正丙醇和异丙醇的结果是一致的。Sgr B2(N2)中的n与i的比率可能是该反应过程的分支比的直接遗传。正丙醇和异丙醇的检测和它们的比例表明,对正常形式的丙腈先前确定的适度偏好可能是一个更普遍的功能之间类似大小的星际分子。[删节]
2022-04-21 astro-ph.GA
The census of interstellar complex organic molecules in the Class I hot corino of SVS13-A
我们提出了第一次人口普查的星际复杂有机分子(iCOMs)在低质量的I类原恒星SVS 13-A,通过分析数据从IRAM-30米大型项目ASAI(天体化学调查在IRAM)。它们包括在1 mm、2 mm和3 mm IRAM波段的高灵敏度无偏光谱调查。我们检测到五个iCOM:乙醛(CH $_3$ CHO)、甲酸甲酯(HCOOCH $_3$)、二甲醚(CH $_3$ OCH $_3$)、乙醇(CH $_3$ CH $_2$ OH)和甲酰胺(NH $_2$ CHO)。此外,我们还搜索了其他iCOMs和乙烯酮(H $_2$ CCO)、甲酸(HCOOH)和甲氧基(CH $_3$ O),仅检测到乙烯酮。根据物种的不同,检测到的谱线从5到37条,覆盖了15到254 K之间的大的上能级能量范围。这使我们能够进行旋转图分析,并得出35和110 K之间的旋转温度,和柱密度之间的$3\times 10^{15}$和$1\times 10^{17}$ cm $^{-2}$ 0。“3先前通过乙醇醛的干涉观察确定的尺寸。这些新的观察清楚地表明,在朝向SVS 13-A的热科里诺中存在丰富的化学物质。测量的iCOMs丰度与之前发表在文献中的其他0类和I类热科里诺斯以及彗星进行了比较。我们发现的证据表明,(i)SVS 13-A是化学丰富的年轻的0类原恒星,和(ii)iCOMs的相对丰度没有实质性的演变过程中的原恒星阶段。
2018-10-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
A benchmark for extreme conditions of the multiphase interstellar medium in the most luminous hot dust-obscured galaxy at z = 4.6
本研究利用 ALMA 多波段观测了红移 4.6 处最明亮的热尘埃遮蔽星系 W2246-0526,通过 Cloudy 模型分析发现其核区存在高密度、高消光、极端电离的 X 射线主导区,揭示了多波段红外观测在表征高红移类星体多相气体中的重要性。
2024-01-03 astro-ph.GA
Resonant scattering effect on the soft X-ray line emission from the hot interstellar medium: I. galactic bulges
漫射软X射线线发射通常用于追踪附近星系中热星际介质的热和化学性质及其内容。虽然共振线散射使发射的解释复杂化,但它也提供了测量介质运动学的机会。我们已经实现了一个直接的蒙特卡罗模拟计划,使我们能够占介质中的共振散射效应,在原则上,与任意的空间,热,化学和运动学分布。在这里,我们应用此方案通过无量纲计算的等温,化学均匀,球对称介质的径向密度分布的特点是由$β$模型。该应用程序同时考虑到由于散射引起的共振线发射的光学深度相关的空间失真和强度变化,与先前的计算一致。我们进一步将建模方案应用于M31凸起的XMM-牛顿RGS光谱中观察到的OVII和OVIII发射线复合体。这个模型,虽然由于其简单性而具有各种限制,但表明共振散射确实可以解释发射的大部分空间失真,以及线的相对强度,特别是OVII He $α$三重态的大的禁戒与共振线之比。我们首次估计了M31中各向同性湍流马赫数为$\sim0.17$,线发射气体温度为$\sim2.3\times10^6$ K。我们的结论是,共振散射一般可以发挥重要作用,在塑造软X射线光谱的弥漫热气体在正常的星系。
2018-06-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Momentum Injection by Supernovae in the Interstellar Medium
超新星爆发在其环境中储存了巨大的能量和动量,前者调节多相热结构,后者调节星际介质(ISM)中的湍流和恒星形成速率。然而,系统的研究量化SNe在现实的非均匀ISM条件下的影响一直缺乏。使用三维流体动力学模拟,我们调查的依赖径向动量注入的物理条件(考虑范围的平均密度n=0.1-100)和数值参数。我们的非均匀模拟采用了原子气体中热不稳定性导致的两相背景态。虽然SNR形态变得非常复杂的非均匀背景,径向动量注入是非常不敏感的环境细节。对于我们的两相模拟,单个SN产生的最终动量为2.8*10^5 M_sun*km/s n^{-0.17}。这仅比具有相同平均密度的均匀环境的动量注入小5%,并且仅比壳形成时的动量大30%。热气体中的最大质量对环境的不均匀性相当不敏感。强磁场在很晚的时候改变了热气体质量,但动量注入保持不变。多个空间相关的SNe的初始实验显示,每个事件的动量几乎与单SN情况一样大。我们还提出了一个完整的数值参数研究,以评估收敛要求。对于动量和其他量的收敛,我们发现数值分辨率dx和SNR的初始大小r_init必须满足dx,r_init<r_sf/3,其中壳形成半径对于两相模型由r_sf = 30 pc n^{-0.46}给出(或对于均匀介质小30%)。
2015-01-12 astro-ph.GA
First Identification and Chemical Modeling of New Thiol ($-$SH) Bearing Molecule in the Interstellar Medium: Dithioformic Acid
本研究利用ALMA在NGC 1333 IRAS 4A2中首次探测到二硫代甲酸(t-HC(S)SH)的转动发射线,并通过UCLCHEM化学建模揭示其由颗粒表面CSSH与H的无垒自由基反应形成。
2024-11-08 astro-ph.GA
On the chemical ladder of esters. Detection and formation of ethyl formate in the W51 e2 hot molecular core
随着有机分子的复杂性和潜在的生物相关性的增加,探测到这些有机分子为了解星际介质中生命的组成部分的形成提供了可能性。酯类是具有天体生物学意义的分子家族之一,其最简单的成员甲酸甲酯在恒星形成区域相当丰富。酯的化学复杂性的下一步是甲酸乙酯,C $_2$ H $_5$ OCHO。到目前为止,只有两个探测到这种物质的报道,这极大地限制了我们对星际介质中复杂分子如何形成的理解。我们一直在寻找甲酸乙酯对W51 e2热分子核心,在银河系中最丰富的化学来源之一,最有前途的地区之一,研究生命前的化学,特别是在最近发现的P $-$ O键,在DNA的形成的关键。我们分析了光谱线调查对W51 e2热分子核心,其中包括44 GHz的1,2和3毫米波段,进行了IRAM 30米望远镜。本文报道了甲酸乙酯的反式和侧式构象异构体的检测。局部热力学平衡分析表明,激发温度为78 $\pm$ 10 K,两种构象具有相似的源平均柱密度(2.0 $\pm$ 0.3)$\times$ 10 $^{16}$ cm $^{-2}$和$\sim$ 10 $^{-8}$丰度。我们比较了所观察到的分子丰度的甲酸乙酯与不同的竞争化学模型的基础上粮食表面和气相化学。我们建议,粮食表面化学可能具有主导作用,在形成甲酸乙酯(和其他复杂的有机分子)在热分子核心,而不是在气相中的反应。
2016-11-02 astro-ph.GA
Chemical complexity of phosphorous bearing species in various regions of the Interstellar medium
与磷有关的物种在太空中并不像氢、碳、氮、氧和含硫物种那样无所不在。天文学家在星际介质和星周包层中发现了非常少的含磷分子。有限的发现的P-轴承的物种施加了严重的限制,在建模的P-化学。在本文中,我们进行了广泛的化学模型,以遵循扩散云,光子为主或光解区(PDR),和热芯/corino的含磷物种的命运。我们注意到PO和PN的丰度与原子氮之间有一种奇怪的相关性。由于N原子在扩散云和PDR中比在热核/科里诺区相对丰富,PO/PN在扩散云中反映< 1,在PDR中反映<< 1,在热核/科里诺区的后期升温演化阶段反映> 1。在后预热阶段结束时,我们得到热芯的PO/PN > 1,而低质量模拟物的PO/PN < 1。我们采用一个辐射转移模型来研究扩散云和热核区域中某些含磷物种的跃迁,并估计谱线轮廓。我们的研究估计了用地基和天基望远镜观察这些转变所需的积分时间。我们还进行了量子化学计算的红外特性的PH 3以及各种杂质。我们注意到SO_2与PH_3在~(1000 - 1100)cm ~(-1)附近的弯剪模重叠。我们还发现,CO2的存在下,可以强烈影响的伸缩模式的强度约2400 cm-1的PH 3。
2021-05-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Interstellar HOCN in the Galactic center region
目标。我们的目标是确认银河系中心云中氰酸(HOCN)的星际探测。以前仅在Sgr B2(OH)中暂时检测到。方法.我们对Sgr B2(N)和(M)的3毫米范围的热芯进行了一次完整的线测量,并辅之以IRAM 30米望远镜在2毫米波段的选定频率上进行的额外观测,以及对Sgr B2云复合体中2和3毫米波段的四个额外位置进行的额外观测。光谱调查进行了分析,在当地的化学平衡近似(LTE)通过建模的所有识别的分子同时发射。这使我们能够区分HOCN的弱特征和在Sgr B2(N)和(M)中观察到的丰富线光谱。线更稳定(1.1 eV)异构体异氰酸,HNCO,在这些来源中,以及那些HOCN和HNCO对其他位置,在LTE近似进行了分析。结果在银河系中心的一个静止分子云中检测到HOCN的四次跃迁,decl.)距离热核源Sgr B2(M)(20“,100”),证实了其先前的初步星际探测。在Sgr B2复合体中,检测到多达四个朝向其他五个位置的跃迁,包括热核Sgr B2(M)、(S)和(N)。对于扩展气体组分,HOCN相对于HNCO的丰度比相当恒定,约为0.3 - 0.8%,表明这些异构体的共同形成过程。
2010-05-14 astro-ph.GA physics.chem-ph
Interacting galaxies on FIRE-2: The connection between enhanced star formation and interstellar gas content
我们提出了一套全面的高分辨率(秒差距尺度),理想化的(非宇宙学)星系合并模拟(24轮,恒星质量比~2.5:1),以研究相互作用引起的恒星形成和星际介质(ISM)在各种温度密度制度的演变之间的联系。我们使用GIZMO代码和第二版的“真实环境中的反馈”模型(FIRE-2),该模型捕获了ISM的多阶段结构。我们的模拟旨在代表本地宇宙中的星系合并。在这项工作中,我们专注于“星系对周期”之间的第一次和第二次近心轴通道。我们分裂的ISM分为四个制度:热,温暖,冷,冷密集,热,电离,原子和分子的气体在真实星系中观察到的阶段的动机。我们发现,平均而言,相互作用提高了这对恒星的形成率(约30%,合并套件样本平均值),并提高了它们的冷致密气体含量(约18%)。这伴随着热气体的减少(~11%),冷气体的变化可以忽略不计(~4%的增加),以及热气体的大幅增加(~400%)。密度超过1000 cm ^3的冷密气体(冷超密区)的数量显著增加(约240%),但仅占冷密气体预算的0.15%(平均)。
2019-02-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Sturm und Drang: Supernova-Driven Turbulence, Magnetic Fields, and Cosmic Rays in the Chaotic Starburst Interstellar Medium
致密星暴区频繁的超新星爆发是这些区域星际介质(ISM)的主要形成者。在大多数的恒星爆发中,超新星遗迹爆炸打开了一个充满区域的热相,并发射了超级风。密度更大的恒星爆发压力过大,无法形成热风,但超新星仍然搅动着ISM。我认为,超新星的权力无处不在的动荡,通过每一个星暴ISM阶段,包括热风,和波动发电机放大磁场,直到他们在均分与动荡。超新星可以驱动湍流,在热风中的速度约为1000 km/s,在冷分子气体中的速度约为20 km/s,这取决于外部尺度。我预测银河系中心星暴的磁场强度为70 μ G,M82和NGC 253为300 μ G,Arp 220的原子核为2 mG。平均磁场强度在分子气体中比在热风中强几倍,但在星暴中并不随密度而强烈变化。我解释了超新星驱动的湍流的主导地位,导致近星爆ISM组件之间的均分。我也认为宇宙射线(CR)扩散的恒星爆发的影响。大量的能量级联到小尺度上可以非常有效地限制CR在星爆中,以至于CR的传输主要是由气体流动而不是通过气体扩散。此外,我还讨论了湍流对X射线线宽,远红外无线电相关性,观测到的无线电偏振,法拉第旋转措施的影响。最后,我讨论了许多问题提出的物理学湍流在星爆。
2013-08-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE