Boron Abundances in Diffuse Interstellar Clouds
我们提出了一个全面的调查B丰度弥漫星际云HST/STIS观测沿56银河视线。我们的样品是在1362埃的B II共振线的档案STIS数据的完整搜索的结果,与每个检测确认的存在下,吸收从其他主导离子在相同的速度。这些数据探测了一系列天体物理环境,包括大质量恒星形成的高密度区域以及通过星系晕的低密度路径,使我们能够清楚地定义星际颗粒中B耗尽的趋势作为气体密度的函数。许多扩展的视线表现出复杂的吸收曲线,跟踪本地气体和气体与任何人马座,船底座或英仙座的螺旋arm. Our分析表明,更高的B/O比在内部人马座,船底座的螺旋臂比在太阳附近,这可能表明,B生产在当前时代的主要是由二次过程。在温暖的弥漫ISM中的平均气相B丰度与各种银河系盘星的丰度一致,但相对于太阳系的值被耗尽了60%。我们的调查还揭示了具有增强的B丰度的视线,这些视线可能追踪最近由宇宙射线或中微子诱导的Spectrometry产生的B-11。这样的视线将是辨别B-11合成的两种生产路线的相对重要性的关键。
2009-12-18 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
Extending Ultra-Diffuse Galaxy Abundances to Milky Way Analogs
我们扩展的超扩散星系(UDG)的丰度关系,$N_{UDG}-M_{200}$,低晕质量主机$(M_{200}\sim10^{11.6-12.2}M_{\odot})$。我们选择UDG卫星从公布的目录中的矮卫星星系周围的银河系类似物,即探索本地体积卫星(ELVES)调查,卫星周围的银河系类似物(SAGA)调查,和调查的银河系一样的系统进行的超超级凸轮。在围绕75个类银河系宿主的516颗卫星中,我们发现围绕33个宿主的41颗卫星满足UDG标准。宿主晕质量的分布在$M_{200}\sim10^{12}M_{\odot}$附近达到峰值,与宿主是否有UDG卫星无关。我们使用文献UDG丰度和这里导出的$N_{UDG}-M_{200}$关系在三个数量级上追踪到$M_{200}=10^{11.6}M_{\odot}$,并找到$N_{UDG} = (38\pm5)\cdot(\frac{M_{200}}{10^{14}})^{0.89\pm0.04}$的最佳拟合线性关系。这种次线性斜率与早期对UDG丰度的研究以及较亮矮星系的丰度关系是一致的,不包括需要高密度环境的UDG形成机制。然而,我们强调需要在广泛的环境中对UDG进行进一步的同质表征,以正确理解$N_{UDG}-M_{200}$关系。
2022-12-07 astro-ph.GA
What microwave astronomical spectroscopy can tell you about the carriers of the DIBS
天文微波光谱学极大地拓宽了扩散分子气体中可识别的化学物质的清单,并且是测量可能是候选扩散星际带载体的极性分子丰度的一种日益有效的方法。在这里,我们回顾了一些最近的发展,持有新的承诺,化学丰度测定。我们总结和分类的分子清单,在过去的二十年中,从微波观测的扩散云,我们提出了各种化学家族的分子丰度在黑暗和弥漫的分子气体的汇总表。
2014-04-02 astro-ph.GA
Revisiting the Chlorine Abundance in Diffuse Interstellar Clouds from Measurements with the Copernicus Satellite
我们重新分析了哥白尼卫星获得的星际Cl I和Cl II光谱。这项研究的方向来自Crenny和Federman的研究,并对从原子到分子丰富的云的过渡进行采样,在那里启动了导致含氯分子的独特化学反应。我们的配置文件的合成依赖于最新的实验室振荡器的强度和组件结构,来自出版的高分辨率测量K I吸收补充钙II和Na I D的结果。我们得到自洽的结果,在1088年,1097年,和1347年的精确的列密度的Cl I线。改进后的一组结果揭示了与H2和总氢柱密度更清晰的对应关系。这些线性关系是由于在存在H2的区域中Cl^+迅速转化为Cl^0而产生的。
2011-10-03 astro-ph.GA
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…
2014-08-16 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
The chemistry of interstellar argonium and other probes of the molecular fraction in diffuse clouds
我们提出了一个一般的参数研究,其中的星际氩(ArH $^+$)的丰度预测使用扩散星际气体云的物理和化学模型。结果已获得作为一个功能的紫外辐射场,宇宙射线电离率,和云消光。没有一组云参数提供一个可接受的适合典型的ArH $^+$,OH $^+$和$\rm H_2O^+$丰度在银河系内的弥漫云观察。相反,观测到的丰度表明,ArH $^+$主要存在于一个单独的种群的小的云总的视觉消光最多0.02兆克每云,其中的列平均分子分数是在范围$10^{-5} - 10^{-2}$,而OH $^+$和$\rm H_2O^+$主要存在于稍大的云与列平均分子分数$\sim 0.2$。这一分析证实了我们先前的建议,即氩分子离子是几乎纯原子气体的独特示踪剂。
2016-07-01 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
Extreme chemical abundance ratio suggesting an exotic origin for an ultra-diffuse galaxy
超扩散星系是一群扩展星系,但光度相对较低。这些天体的起源仍然不清楚,主要是由于低表面亮度宇宙的观测挑战。我们在这里提出了一个详细的恒星星族分析的相对孤立的UDG,DGSAT I,从凯克宇宙网络成像仪积分场单元的光谱数据的基础上。DGSAT I的恒星形成历史似乎有所延长,平均光度加权年龄为~3 Gyr,与以前的光度研究一致。然而,我们发现了一个非常高的[Mg/Fe]丰度比,即使在高度α增强的大质量椭圆星系和超微弱矮星的背景下,这也是极端的。DGSAT I的[Mg/Fe]增强似乎比迄今为止发现的大多数镁增强恒星系统高10倍,并表明该天体的化学富集主要是由核心坍缩超新星控制的。有趣的是,这打破了[Mg/Fe]和恒星形成时间尺度之间的典型关系。DGSAT I测得的速度色散为56 +/-10 km/s,还显示出很高的质光比,这表明它是高度暗物质主导的。DGSAT I的贫金属条件可能促进了大质量恒星的形成,而与此同时,还需要额外的机制来防止富铁产物被回收到恒星中。这些结果表明,一些超扩散星系可能经历了类似于星系第一个积木的化学富集事件。
2019-01-23 astro-ph.GA
The Composition of Interstellar Grains Toward Zeta Ophiuchi: Constraining the Elemental Budget Near the Diffuse-Dense Cloud Transition
我们研究了沿蛇夫座ζ视线方向的星际颗粒的组成,蛇夫座ζ是一个被充分研究的扩散-密集云过渡附近的环境。使用斯皮策太空望远镜和红外空间天文台的档案光谱观测进行固态吸收剂的光谱分解分析。我们发现了强有力的证据,亚微米级的无定形硅酸盐颗粒的存在,主要由橄榄石样的组合物,没有令人信服的证据H2O冰地幔。然而,厚H2O冰地幔大(2.8微米)颗粒的初步证据。固态元素镁,硅,铁,和O的丰度推断从我们的分析和标准参考丰度相比。我们发现,几乎所有的元素镁和硅沿视线是存在于无定形硅酸盐颗粒,而元素铁的相当大的一部分驻留在化合物以外的硅酸盐。此外,我们发现元素O的总丰度与所采用的参考丰度在很大程度上不一致,这表明沿视线方向丢失了多达156 ppm的星际O。在考虑到其他含O固体中O元素丰度的额外限制后,我们得出结论,任何缺失的O元素库必须位于对红外辐射几乎不透明的大颗粒上。
2015-01-12 astro-ph.GA
Hyper Suprime-Cam Low Surface Brightness Galaxies II: A Hubble Space Telescope Study of the Globular Cluster Systems of Ultra-Diffuse Galaxies in Groups
我们增加了样本的超弥漫星系(UDG)在较低密度的环境与特征的球状星团(GC)人口使用新的哈勃太空望远镜观测的9个UDG组环境。虽然我们的大部分UDG具有与正常矮星系一致的GC丰度,但其中两个UDG具有过量的GC种群。这两个UDG都具有GC光度函数,与高表面亮度星系和星团UDG一致。然后,我们将我们的九个对象与以前的研究相结合,以创建一个UDG目录,并分析了跨越独特多样环境的GC种群。我们使用这个目录来研究低恒星质量星系GC种群的更广泛的趋势。GC丰度最高的是UDG集群,但是否UDG集群实际上是更极端的需要研究更多的UDG组。我们发现GC丰度和恒星质量之间可能存在正相关关系,并且在固定恒星质量下GC丰度和星系大小之间可能存在正相关关系。然而,在我们有限的恒星质量范围内,我们没有看到显著的恒星质量与星系大小的关系。我们认为GC丰度和星系大小之间的相关性可能的起源,包括这两个星系的属性都依赖于星系暗物质晕的可能性,或者它们是通过重子过程,如内部反馈。
2020-08-06 astro-ph.GA
Shaken or stirred: the diffuse interstellar medium with exceptionally high SiO abundance
本研究利用NOEMA干涉仪在无恒星形成的弥漫星际介质中探测到异常高丰度的SiO,且线宽排除了高速激波机制,挑战了SiO源于恒星反馈的传统观点,强调需重新审视尘埃处理与弥漫星际化学过程。
2023-04-13 astro-ph.GA
The Oxygen Abundance in the Solar Neighborhood
我们提出了一个均匀的分析,位于距离低于2千秒差距的五个H II区域和八个行星状星云(PNe)的氧丰度,并提供高质量的光谱。我们发现,碰撞激发线和复合线意味着PNe是过剩的氧约0.2德克斯。一个解释,调和的氧丰度与碰撞激发线H II区域和PNe与B-星,太阳,和扩散ISM发现的值需要存在于H II区域的有机耐火尘埃成分,是不存在于PNe。这种尘埃成分已经被用来解释分子云和弥漫的星际介质中氧气的耗尽。
2011-04-29 astro-ph.GA
A first taste of MEAD (Measuring Extinction and Abundances of Dust) -- I. Diffuse Milky Way interstellar dust extinction features in JWST infrared spectra
本文基于JWST光谱首次发现9条弥漫银河系视线中10 μm硅酸盐特征与尘埃中Mg、Fe、O柱密度强相关,测定了硅酸盐化学计量比,并初步探测到碳氢化合物与水冰特征。
2024-12-18 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
Dust in the diffuse emission of the galactic plane - The Herschel/Spitzer SED fitting
银河平面的第一张Herschel Hi-Gal图像以前所未有的角分辨率和灵敏度揭示了星际介质的远红外漫发射。本文结合Spitzer Glimpse & Mipsgal的数据对这些数据进行了初步分析。我们选择了1 ~59 μ l,μ { \circ } Hi-Gal科学演示阶段场的相对漫射和低激发区域,以使用DustEM灰尘排放模型对8至500微米SED进行逐像素拟合。我们从模型中推导出了非常小颗粒(VSG)和PAH丰度的地图。我们的分析使我们能够说明,芳香族红外波段(AIB)的强度不一定跟踪PAH丰度,而是产品的“丰度x柱密度x强度的激发辐射场”。我们发现,PACS 70微米图的空间结构类似于较短波长(例如IRAC 8微米)图,因为它们跟踪激发辐射场的强度和柱密度。我们还表明,模拟的VSG贡献PACS 70微米(PACS 160微米)带强度可以高达50%(7%)。在这些波长的漫发射光谱的解释必须考虑到随机加热的粒子。最后,这项初步研究强调了分析的潜力,充分的灰尘SED采样的赫歇尔和斯皮策数据,与物理灰尘模型(DustEM),以达到同时在大,小尺度的灰尘的属性。
2010-10-13 astro-ph.GA
The abundance and spatial distribution of ultra-diffuse galaxies in nearby galaxy clusters
最近的观测显示后发座星系团中存在大量微弱但大的星系(r_eff>1.5 kpc)。这些超弥散星系团(UDG)的起源仍然令人困惑,因为对观测结果的解释受到了主观选择UDG的阻碍,并且只对后发座(以及室女座-)星系团的一些例子进行了有限的研究。我们使用红移范围为0.044<z<0.063的8个星团,利用CFHT上MegaCam拍摄的深g和r波段成像数据扩展了对UDG的研究。我们描述了一个自动选择管道的定量识别,测试的完整性,使用这些星系的图像模拟。我们发现,我们可以检测到的UDG的丰度随着星系团质量的增加而增加,在M200~10^15 Msun的典型晕中达到~200。星团UDG的颜色与星团红色序列一致,并且具有陡峭的尺寸分布,其下降速率为n~r_eff^-3.4。其径向分布是显着陡峭的比NFW在郊区,是显着较浅的内部。它们的径向分布与星团中质量较大的静止星系相同,除了在核心区域r<0.15XR 200(或<300 kpc)。在该区域内,UDG的数密度下降并且与零一致。这些弥漫的星系只有在它们高度集中的暗物质占主导地位的情况下,才能抵抗到这个以星系团为中心的距离的潮汐力。观测发现,具有相似光度的更致密的矮星系(r_eff<1.0 kpc)的径向分布与UDG遵循相同的分布,但存在于距星团中心100 kpc的较小距离处,这表明它们可能具有与UDG相似的质量子晕。虽然有几种情况下可以引起UDG…
2016-03-25 astro-ph.GA
Interstellar CN and CH+ in Diffuse Molecular Clouds: 12C/13C Ratios and CN Excitation
我们提出了非常高的信噪比吸收线观测CN和CH+沿13条视线通过弥漫的分子云。检查数据,以提取12 CN/13 CN和12 CH +/13 CH+的精确同位素比,以评估扩散云化学的预测。我们对12 CH +/13 CH+的研究结果证实,如果CH+的形成涉及非热过程,则该比率不会偏离局部星际云中的环境12 C/13 C比率。我们发现,12 CN/13 CN,然而,可以显着分馏远离环境值。在我们的样品中的12 CN/13 CN比率的分散性与最近的12 CO/13 CO调查中发现的相似。对于已经确定两个比率的视线,12 CN/13 CN比率通常以与12 CO/13 CO相反的意义进行分馏。CO的化学分馏是选择性光解和同位素电荷交换之间竞争的结果。12 CN/13 CN和12 CO/13 CO之间的反比关系来自于扩散云核中CN和CO的共存。然而,与CN的同位素电荷交换反应可能会减轻12 CN/13 CN在低12 CO/13 CO比的视线中的增强。对于两条具有高12 CO/13 CO值的视线,我们的结果表明,约50%的碳被锁定在CO中,这与这些视线探测分子云包络的概念是一致的,其中预计将发生从C+到CO的转变。CN转动激发的分析得出T_01(12 CN)的加权平均值为2.754 +/- 0.002 K,这意味着超过宇宙微波背景的温度仅为29 +/- 3 mK。这种适度的过量消除了对电子和中性碰…
2010-12-06 astro-ph.GA
Elemental abundances in the diffuse ISM from joint FUV and X-ray spectroscopy: iron, oxygen, carbon and sulfur
本研究联合钱德拉、XMM-牛顿卫星的X射线数据与哈勃COS的远紫外数据,开发联合拟合分析流程,测定了朝向天鹅座X-2视线中氧、铁等元素的丰度与耗散,发现两类吸收体及铁原子数据的差异影响。
2024-03-05 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
The abundance of ultra-diffuse galaxies from groups to clusters: UDGs are relatively more common in more massive haloes
近年来,多项研究报告了本地星系团中大量的大型低表面亮度星系。各种旨在解释这种超漫射星系(UDG)存在的理论已经被提出。一个关键的问题,将有助于区分模型是UDG是否有对应的低质量的主机晕,以及它们的丰度作为晕质量的函数是什么。在这项研究中,我们扩展了我们以前的研究在星系团的UDG星系群。我们测量了来自星系和质量大会(GAMA)调查的325个光谱选择组中UDG的丰度。我们利用的重叠成像从ESO千度巡天(KiDS),从中我们可以识别星系的平均表面亮度在其有效半径下降到25.5马格弧秒$^{-2}$在r波段。我们能够在M200=10^12 Msun的星系群中测量到UDG(大小r_eff > 1.5 kpc)的显著过密度,在这个区域中,大约只有十分之一的星系群包含我们可以检测到的UDG。我们结合了对晕中UDG丰度的测量,这些测量覆盖了晕质量的三个数量级,发现它们的数量与晕质量的比例相当陡峭; N_UDG(R<R200)$\propto$ M200^(1.11+/-0.07)。为了更好地解释这一点,我们还测量了相同GAMA群中$M^*_r$ +2.5以下较亮星系的质量丰富度关系,并发现N_Bright(R<R200)$\propto$ M200^(0.78+/-0.05)的关系要浅得多。这表明,与明亮的星系相比,大质量星系团中的UDG相对更丰富。我们讨论了影响,但这种差异是否与组中UDG的较高…
2017-08-11 astro-ph.GA
HD/H$_2$ ratio in the diffuse interstellar medium
我们提出了一个半解析描述的相对HD/H2丰度的弥漫星际介质。我们发现三个渐近的相对HD/H $_2$丰度的不同部分的介质和它们的物理参数,即,数密度,强度的紫外线场,宇宙射线电离率和金属性的依赖。我们的计算是在一个很好的协议与使用Meudon PDR代码的全网络计算。我们发现,在低金属丰度和/或较高宇宙线电离率的情况下,HD的形成速率显著增强,HD/H2比值增大,DI/HD跃迁发生在比HI/H $_2$跃迁更低的紫外辐射穿透深度处。这可以解释观测到的HD/H $_2$丰度在本地和高红移测量之间的差异。
2019-11-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Rotational equilibrium of C$_2$ in diffuse interstellar clouds
本文通过激发模型重新分析弥漫星际云中C$_2$的转动平衡,发现化学形成激发可解释高转动能级观测并消除密度与辐射场强度参数的简并性。
2025-05-27 astro-ph.GA
CN excitation and electron densities in diffuse molecular clouds
利用以前的工作,作者的自旋耦合旋转截面的电子CN碰撞,数据为相关的速率系数。在10 - 1000~K温度范围内计算了转动能级至$N$ =20的转动、精细结构和超精细结构转变的数据。通过将Born校正R矩阵计算与无限阶突然(IOS)近似相结合来计算速率。占主导地位的超精细跃迁是那些与$ΔN=Δj= ΔF=1$。对于偶极允许的过渡,电子碰撞率被证明是超过那些由对位H $_2$($j=0$)的CN激发的5个数量级。电子碰撞中的CN在弥漫的云,其中本地激发竞争的宇宙微波背景(CMB)光子的激发中的作用被认为是。进行了辐射转移计算,并将结果与观测结果进行了比较。这些比较表明,电子密度位于$n(e)\sim 0.01-0.06$ ~cm $^{-3}$的范围内的典型的物理条件下,在弥漫云。
2013-08-19 astro-ph.GA physics.chem-ph
Ubiquitous argonium (ArH$^+$) in the diffuse interstellar medium -- a molecular tracer of almost purely atomic gas
我们描述了一个以前未识别的星际吸收线ArH $^+$的分配,并讨论其相关性的背景下,氢化物吸收扩散气体中具有低H $_2$分数。在化学模型的框架下,确定并讨论了沿几条视线的柱密度。ArH $^+$的柱密度进行比较,与其他物种,跟踪星际介质(ISM)组件与不同的H $^+$丰度。考虑到紫外辐射和宇宙射线电离,建立了化学模型。由于检测到两种同位素体,$^{36}$ ArH $^+$和$^{38}$ ArH $^+$,我们对ArH $^+$的载体分配有信心。未检出NeH $^+$,限度为[NeH $^+$ ]/[ArH $^+$ ] $\le$ 0.1。导出的柱密度与化学模型的预测吻合得很好。ArH $^+$是一种独特的气体示踪剂,其HPDMATHABMN丰度分数为$10^{-4}- 10^{-3}$,与HPDMATHABMN O $^+$几乎没有相关性,后者示踪HPDMATHABMN丰度分数为$\approx $ 0.1的气体。仔细分析的ArH $^+$,OH $^+$,H $_2$ O $^+$和HF柱密度的变化有望成为一个忠实的示踪剂的H $_2$分数丰度的分布,提供了独特的信息,在星际物质的周期中,其过渡从原子扩散气体到致密的分子气体跟踪CO排放。这些物种的丰度对星际介质的磁流体动力学(MHD)模拟提出了强有力的观测约束,并可能演变成一种工具来表征ISM。有利的是,ArH $^+…
2014-04-14 astro-ph.GA
The role of neutral hydrogen in setting the abundances of molecular species in the Milky Way's diffuse interstellar medium. II. Comparison between observations and theoretical models
我们比较了甚大阵列(VLA)和阿雷西博天文台的HI观测和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)和北方扩展毫米阵列(NOEMA)在漫射($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
Observational Properties of Ultra-Diffuse Galaxies in the Field: Field-UDGs are Predominantly Blue and Starforming
虽然我们已经了解了很多关于超扩散星系团(UDG)的信息,但在密度较低的环境中,对它们的了解相对较少。更孤立的UDG对于我们理解UDG形成情景非常重要,因为它们是通过长期机制形成的,使我们能够确定环境驱动的形成在群体和集群中的相对重要性。我们已经使用了公开的Kilo-Degree Survey(KiDS)和Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program(HSC-SSP)来限制该领域中UDG的丰度和性质,目标是具有低表面亮度(24.0 $\leq$ \bar μ_{e,r}} $\leq$ \26.5)和大表观尺寸(3.0 \arcsec $\leq$ \bar{r}_{e,r} } $\leq$ 8.0 \arcsec)的源。占几个来源的闯入者在我们的选择的基础上,典型的标度关系,并使用经验UDG模型的基础上从文献中的测量,我们表明,一个场景中,类星团红色序列UDG占据了大量的场星系是不可能的,与大多数领域的UDG显着蓝色,并显示出局部恒星形成的迹象。一个直接的结论是,UDG在高密度环境中更有效地熄灭。我们估计了在我们的选择范围内的8个$\pm$ 3 $\times10^{-3}$ cMpc $^{-3}$的UDG的总野外丰度的上限。我们还比较了现场的UDG的总丰度的测量HI丰富的UDG从文献中,这表明他们占据了至少五分之一的整体UDG人口的丰度…
2019-07-02 astro-ph.GA
Time-dependent H2 formation and protonation
研究方法:H2-形成和质子化的微观方程的数值积分随着时间的推移,在这样一种方式,整体结构的发展自洽良性条件下。结果如下:在N(H)约为4 × 10 ^{20}/cm ^2的氢云中,平衡的氢形成时间尺度为1-3 × 10 ^7年,几乎与假设的密度或颗粒上的氢形成速率常数等无关。试图加速氢部分的演化需要的密度远远超出通常认为的扩散气体的典型范围。计算表明,在良性的静态条件下,在具有中等密度的较大区域中有利于H2的形成,这与H2中测得的相当高的平均动力学温度(70-80 K)一致。当H2-形成平衡时,H3+的形成基本上完成,但H3+的最终丰度更接近于最后一刻出现。弱分子气体中的化学性质具有特殊的性质,因此随着气体变得更完全分子化,丰度模式会发生明显的变化,无论是在模型序列中还是在单个模型中随时间变化。这一点的一个表现是,当n(H2)/n(H)< 0.05时,预测的H3+丰度对宇宙射线电离率的依赖性要弱得多。在一般情况下,高丰度的H3+不提高其他物种(如HCO+)的丰度,但后期的OH形成进行最有力的更弥漫的地区具有适度的密度,消光和H2分数和较高的分数电离,这表明,光学高OH/H2丰度比可能会发现在扩散云具有适度消光。
2009-01-08 astro-ph.GA
Spectral survey of the diffuse gas toward BL Lac in the Q band
Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Université(巴黎天文台,PSL研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学);National Radio Astronomy Observatory(美国国家射电天文台);Observatorio de Yebes (OY-IGN)(耶韦斯天文台(OY-IGN));Instituto de Física Fundamental, CSIC(基础物理研究所,西班牙高等科学研究委员会)
通过Q波段观测,研究揭示了BL Lac方向弥漫气体中多种复杂有机分子的化学组成及丰度,表明其化学过程与密集光解离区域相似。
2025-11-20 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
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
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
Exploring the Dust Population in Cold Diffuse Clouds
冷扩散云(CDCs)是致密分子云的母体,其形成和演化不仅影响恒星形成过程,而且影响大尺度星系演化。我们已经开始了一个CDC的灰尘含量的试点研究,量化不同类型的灰尘的丰度和这些分子气体的相对丰度,云的物理性质,其一般发展阶段的目标。使用测光从AKARI和其他调查,我们已经提取了一个样本的光谱能量分布(SED)的CDC尘埃热辐射在近红外到亚毫米范围。提取的SED与文献中的其他SED非常相似,证实了我们沿着视线将云排放与其他来源隔离开来。我们计划在云中的每个位置用尘埃模型拟合这个SED,自动化我们的程序来绘制这个CDC和其他人的结构。
2017-12-05 astro-ph.GA
3D chemical structure of the diffuse turbulent ISM II -- Origin of CH$^+$, new solution to an 80 years mystery
目的:CH $^+$在弥漫星际介质中的大量存在是我们认识气体的化学和物理状态的一个长期问题。我们调查,在这里,形成CH+在湍流和多相环境中,加热的气体几乎完全由光电效应驱动。研究方法:扩散ISM的模拟使用磁流体动力学(MHD)代码RAMSES的自洽计算的动态和热演化的气体随着时间的变化的丰度的H $^+$,H,和H $_2$。其余的化学性质,包括CH $^+$的丰度,在平衡时,在H $^+$、H和H $_2$的非平衡约束下,在后处理中计算。与观测结果进行比较时,考虑到一个经常被忽视但至关重要的信息,即沿观测视线截取的扩散物质的长度。结果如下:CH $^+$的质量的准整体起源于不稳定气体,在动力学温度大于600 K的环境中,密度范围在0.6和10 cm $^{-3}$之间,电子分数范围在3 x 10 $^{-4}$和6 x 10 $^{-3}$之间,并且分子分数小于0.4。它的形成是由温暖的和不平衡的H $_2$驱动的,最初形成于冷中性介质(CNM),并通过平流和热不稳定的组合注入更扩散的环境,甚至是温暖的中性介质(WNM)。模拟显示最紧密的协议与HI到H $_2$过渡和在太阳附近观察到的热压力分布被发现自然重现CH $^+$的观测丰度,观测的分散,发生的概率的视线,CH $^+$的非检测的分数,和它的线轮廓的分布。CH $^+$的量和模拟视线的统计特性由富含H $_2$的不稳定气体…
2022-09-21 astro-ph.GA
The role of the diffuse ionized gas in metallicity calibrations
对基于强线方法的气相丰度估算进行了H~{ \scshape ii}区的校正。这些方法忽略了来自扩散电离气体(DIG)的任何贡献,与相同金属丰度的H~{ \scshape ii}区域相比,DIG显示出增强的碰撞-复合线比率。应用强线方法,而忽略了DIG的作用,因此系统地高估了金属丰度。使用积分场光谱数据,我们展示了如何纠正DIG的贡献,以及它是如何偏置的质量-金属丰度-恒星形成率的关系。
2021-07-30 astro-ph.GA
Centrosymmetric molecules as possible carriers of diffuse interstellar bands
在本文中,我们提出了新的数据与星际C2(菲利普斯波段A-X),从欧洲南方天文台的紫外可见光谱仪的观测。我们已经确定了九条银河系谱线的星际柱密度和C2的激发温度。对于其中的7个,C2以前从未被观测到,因此在这种情况下,星际云的样本仍然很小(26条视线),其中对C2激发进行了详细的分析,显着增加。本文是对星际分子(C2和弥散星际带)进行分析的工作的继续。由于含有C2的星际云的样本增加了,我们可以表明,一些弥漫的星际带(6196和5797 A)的轮廓的宽度和形状显然取决于C2的气体动力学和旋转温度;轮廓更宽,因为C2的气体动力学和旋转温度的值更高。也有弥漫的星际带(4964和5850 A),这种效应不存在。
2010-09-27 astro-ph.GA
Can X-rays provide a solution to the abundance discrepancy problem in photoionised nebulae?
我们重新审视通过分析复合线(RL)和碰撞激发线(CEL)确定的离子丰度之间的众所周知的差异。我们表明,丰度的变化可以模仿{ \it化学均匀}介质中存在的密集的X射线照射区域,呈现不同的电离和温度结构,从那些更扩散的介质,他们被嵌入其中,这主要是电离的极紫外辐射。X射线电离的致密团块或细丝的存在也自然地解释了当与由CEL确定的温度相比时,通常从O { \sc ii}重组线和从巴耳末跳跃测量的较低温度。我们讨论了通过分析CELs和RL确定的丰度的影响,并提供了一个简单的分析程序,以获得向上校正CEL确定的丰度。虽然我们表明,从猎户座星云的观测确定的丰度差异因子(ADF)和巴尔末跳跃温度可以同时复制这个模型(这意味着向上校正CELs的因子为1.15),我们发现,所需的X射线通量超过已知的猎户座的恒星和弥漫的X射线预算,如果我们假设团块位于边缘的水泡。然而,我们建议,空间分辨的观测可以用来经验性地测试模型,我们概述了如何在这封信中开发的框架可能会被应用在未来的对象具有更好的约束几何形状(如行星状星云)。
2009-05-12 astro-ph.GA
Diffuse ionized gas and its effects on nebular metallicity estimates of star-forming galaxies
我们调查的弥漫电离气体(DIG)的恒星形成(SF)星系的丰度测定的影响。DIG使用H $α$等效宽度($W_{\text{H}α}$)表征。从一组1,409个来自APO附近星系映射(MaNGA)调查的SF星系中,我们使用SF Spaxels的高$S/N$数据(而不是使用DIG主导的Spaxels中的噪声发射线)计算DIG对几条发射线的贡献。我们的方法适用于光谱观察到的$W_{\text{H}α} \gtrsim 10$埃(这是不占主导地位的DIG发射)。由于DIG的贡献取决于银河系的距离,我们提供了整个星系和单孔径光谱的DIG校正公式。将这些应用于斯隆数字巡天的$\,> 90,000$ SF星系样本,我们发现如下。(1)DIG对强线丰度的影响取决于所使用的指数。对于([O III]/H $β$)/([N II]/H $α$)指数,它可以忽略不计,但对于[N II]/H $α$,在高金属丰度端达到$\sim 0.1$ dex。(2)该结果基于$\sim$ kpc MaNGA分辨率,因此DIG的实际效果可能更大。(3)我们重新审视的质量金属丰度恒星形成率(SFR)的关系,通过校正的DIG贡献的丰度和SFR。DIG去除的效果在更高的恒星质量下更加突出。使用[N II]/H $α$指数,O/H在高恒星质量下随SFR增加,与以前的说法相反。
2019-09-02 astro-ph.GA
Neutral carbon in diffuse interstellar medium: abundance matching with H2 for DLAs at high redshifts
该研究利用化学与热平衡模型分析弥散冷中性介质中CI/H₂丰度比的影响因素,重现了高红移DLAs的观测结果,并估算出相关介质参数,证明估算结果对几何与辐射源假设具有稳健性。
2024-02-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cold diffuse interstellar medium of Magellanic Clouds: II. Physical conditions from excitation of CI and H$_2$
通过分析麦哲伦云中CI和H$_2$激发,发现其冷中性气体受更强紫外辐射场和高热压力,接近恒星形成区,可作为高红移星系中心的研究案例。
2023-09-04 astro-ph.GA
Diffuse Molecular Cloud Densities from UV Measurements of CO Absorption
我们使用紫外线测量星际CO对附近的恒星来计算密度的扩散分子云包含的分子负责所观察到的吸收。化学模型和最近对激发速率系数的计算表明,发现CO的区域主要以分子形式存在氢。我们进行了统计平衡计算,使用CO-H2碰撞率来解决所观察到的源中的H2密度,而不包括辐射捕获的影响。我们假设动力学温度为50 K和100 K,发现这种选择对最低跃迁的影响相对较小。对于只有T_ex(1-0)的源,我们可以确定其密度的上限和下限,我们发现<n(H ~ 2)> = 49 cm ~(-3)。虽然我们可以为具有两个或三个激发温度值的源的良好部分找到一致的密度范围,但有一种建议是,高J跃迁是扩散分子云材料内的采样云或区域,其密度高于J = 1-0跃迁采样的材料。当J = 2-1跃迁数据、J = 3-2跃迁数据或两者都包括时,假定的动力学温度和导出的H2密度是相关的。对于具有两个或三个激发温度值的源,我们发现与所有观测一致的密度范围中点的平均值在T_k = 100 K时等于68 cm-3,在T_k = 50 K时等于92 cm-3。这组来源的数据意味着扩散分子云的特征是平均热压在4600和6800 Kcm-3之间。
2013-07-31 astro-ph.GA
Limits on chemical complexity in diffuse clouds: search for CH3OH and HC5N absorption
内容:一个出乎意料的复杂的多原子化学存在于弥漫的云,允许检测的物种,如C2 H,C3 H2,H2 CO和NH3的相对丰度,是惊人的相似,推断对黑暗的云TMC-1的目的:我们探测扩散云多原子化学的复杂性的限制。研究方法:我们使用IRAM Plateau de Bure干涉仪在96.740 GHz附近从A-和E-CH 3OH的低J=2-1转动跃迁中寻找银河系吸收,并使用VLA在21.3 GHz处寻找HC 5 N的J=8-7跃迁。结果如下:无论是CH 3OH,也没有HC 5 N检测到柱密度远低于所有的多原子已知的弥漫云和略低于预期的水平与TMC-1相比。扩散气体中的HCN/HC 5 N比率比朝向TMC-1高至少3-10倍。结论:有可能去井一次(或多次)太频繁
2009-01-08 astro-ph.GA
The rotational excitation of HCN and HNC by He: New insights on the HCN/HNC abundance ratio in molecular clouds
模拟星际云的分子发射需要计算与最丰富的物种碰撞的激发率。本文着重计算了HCN和HNC分子在基态振动状态下与He碰撞时的转动激发速率系数。计算是基于新的二维势能面从高度相关的\textit{ab initio}计算。用基本精确密耦方法计算了HCN和HNC分子被He原子的纯转动(去)激截面。计算了HCN和HNC的8个第一转动能级之间的跃迁截面,其动能可达1000 cm $^{-1}$。这些截面被用来确定从5 K到100 K的温度范围内的碰撞速率常数。在HCN-He碰撞的情况下观察到偶$Δj$跃迁的倾向,而在HNC-He碰撞的情况下观察到奇$Δj$跃迁的倾向。天体物理模型的后果进行评估,它表明,使用HCN速率系数来解释HNC观测可能会导致显着的不准确性,在确定的HNC丰度,特别是在寒冷的乌云,新的HNC率表明,该物种的$j=1-0$线将更容易激发碰撞比HCN。新的HNC-He速率的一个重要结果是,来自冷云观测的HNC/HCN丰度比必须从$>$ 1修订为$\simeq$ 1,与文献中可用的详细化学模型非常一致。
2010-02-26 astro-ph.GA
Intermediate-size fullerenes as degradation products of interstellar PAHs
多环芳烃(PAHs)的高星际丰度和它们的大小分布是复杂的化学过程的结果,意味着灰尘,紫外线辐射和主要的气体成分(H,C+和O)。这些过程必须解释相对较小的多环芳烃在弥漫星际介质(ISM)中的高丰度,并意味着一些足够小(碳原子数NC <~ 35-50)的多环芳烃的连续形成,可以通过星际紫外线辐射完全脱氢。由此形成的碳簇Cn不断暴露于约10-13.6 eV UV光子的吸收,允许异构化并有利于形成最稳定的异构体。它们可能倾向于形成不规则的碳笼。星际C+离子的频繁吸积可能会促进进一步的笼异构化,正如实验室中已知的C60,可能会产生最稳定的富勒烯,如C40,C44和C50。预计这些富勒烯在扩散ISM中非常稳定,因为C2喷射不可能通过单UV光子吸收,但可能需要罕见的双光子吸收。可能的是,这些富勒烯或其阳离子中的至少一种在扩散ISM中与C60或C60+一样丰富,尽管这种丰度受到在所观察到的中红外光谱中缺乏所观察到的匹配特征的限制。B3 LYP计算的可见光谱的一些富勒烯异构体与40 <~ NC <~ 50表明,他们通常有几个光谱带在可见光范围内,与f-值的范围内的几个10-2。这可能使富勒烯成为一些扩散星际带的载体的有趣候选者。
2021-07-01 astro-ph.GA
Dependence of Chemical Abundance on the Cosmic Ray Ionization Rate in IC 348
离子(例如,H $_3^+$,H $_2$ O $^+$)已被广泛用于量化扩散视线中的宇宙射线电离率(CRIR)。然而,在低到中等密度的气体环境中测量CRIR是罕见的,特别是当背景恒星不存在时。在这项工作中,我们结合恒星形成云IC~348中CO,OH,CH和HCO $^+$的分子线观测,以及化学模型来约束CRIR值,并研究化学丰度分布的响应。云边界被发现有一个$A_{\rm V}$约4马格。从内部到外部的云,观测到的$^{13}$ CO线强度下降了一个数量级。计算的$^{12}$ CO的平均丰度(假设$^{12}$ C/$^{13}$ C = 65)为(1.2 $\pm$ 0.9)$\times$ 10 $^{-4}$,其从内部到外部区域增加6倍。CH的平均丰度(3.3 $\pm$ 0.7 $\times$ 10 $^{-8}$)与以前在弥漫和半透明云中的发现($A_{\rm V}$ $<$ 5等)吻合得很好。然而,我们没有发现CH丰度下降的高灭绝地区($A_{\rm V}\simeq$ 8等),如以前报道的金牛座。通过比较所观察到的分子丰度和化学模型,我们发现CRIR随着$A_{\rm V}$的增加而减小。在低的$A_{\rm V}$下,$ζ_{cr}$ =(4.7 $\pm$ 1.5)$\times$ 10 $^{-16}$ s $^{-1}$的CRIR与H $^+_3$对两颗…
2022-11-24 astro-ph.GA
Excitation of warm HD and H$_2$ and implications for the interstellar deuterium abundance
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
研究通过计算HD和H₂的非LTE转动激发并同时拟合转动图,结合JWST/MIRI观测数据,分析热压力及HD/H₂丰度比,证实受激分子气体中HD/H₂通常较低,且需显式建模压力依赖的非LTE激发。
2026-07-07 astro-ph.GA
OH in the diffuse interstellar medium: physical modelling and prospects with upcoming SKA precursor/pathfinder surveys
羟基($\rm OH$)与分子$\rm H_2$一起在冷气体($T\sim 100$ K)中有效地形成,并且可以用作星际介质(ISM)中扩散分子气体的有效示踪剂。使用一个简单的形式主义描述的$\rm H\,I/H_2$过渡和减少网络的主要化学反应,我们提出了一个半解析处方,估计的O-轴承分子的丰度在弥漫ISM。我们表明,我们的处方的基础上的预测是在很好的协议使用MEUDON PDR代码,利用完整的反应网络所获得的估计。我们研究了$\rm OH/H\,I$和$\rm OH/H_2$的相对丰度对物理条件变化的依赖性,即,介质中的金属丰度、数密度($n$)、宇宙线电离率($ζ$)和紫外光场强度($χ$)。我们发现,在银河系ISM中观测到的$\rm OH/H\,I$丰度可以通过具有$n\sim 50$ cm $^{-3}$、$χ\sim 1$(Mathis场)和$ζ\sim3\times10^{-17}$ s $^{-1}$的模型再现,在这些值附近允许有大约一个dex的变化。使用约束$\rm H_2$列密度分布函数在$z\sim3$,我们估计的$\rm OH$列密度分布函数,并讨论未来的前景与即将到来的大型无线电吸收线调查。
2020-12-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the Ortho:Para Ratio of H3+ in Diffuse Molecular Clouds
由H_2的J = 0(对位)和J = 1(邻位)转动能级的相对强度导出的激发温度T_01被认为是星际环境中动力学温度的精确量度。在弥散分子云中,T01的平均值约为70 K.然而,在相同类型的环境中,由H3+的(J,K)=(1,1)(对位)和(1,0)(邻位)转动能级导出的激发温度T(H3+)被观察到约为30 K。在这项工作中,我们提出的观察H3+在三个额外的弥漫云视线的H2测量是可用的,表明在4的5例T_01和T(H3+)是不一致的。然后,我们研究的热化机制的邻:对位比的H3+和H2,得出的结论是,T_01确实是一个准确的测量云动力学温度,而邻:对位比的H3+不需要热。通过构建一个稳态的化学模型,考虑到核spindependence的反应涉及H3+,我们表明,邻:对位比的H3+在扩散的分子云可能是由解离重组与电子和热化之间的竞争通过与H2的反应碰撞。
2011-01-24 astro-ph.GA
The Distribution of Thermal Pressures in the Diffuse, Cold Neutral Medium of our Galaxy. II. An Expanded Survey of Interstellar C I Fine-Structure Excitations
我们分析了吸收特征所产生的星际中性碳,出现在紫外光谱中记录的89颗恒星在最高分辨率的阶梯光栅模式的STIS的HST,使我们可以确定碰撞激发的原子的电子基态的精细结构能级的相对布居。从这些信息中,我们得到了在扩散,冷中性介质中的热压力分布。我们发现对数正态压力分布(按质量加权),对数(p/k)平均值等于3.58,均方根色散至少为0.175 dex,这可能是由特征马赫数在1 < M < 4范围内的湍流引起的。然而,分布中的极端尾部高于对数正态函数。总的来说,压力与当地的星光强度和极端的运动学有很好的相关性。大约23%的气体处于低于静态冷中性介质所允许的压力下。几乎所有的气体都伴随着一小部分(~0.05%)具有非常大的压力,log(p/k)> 5.5,这种情况在高速或星光密度增强的区域更普遍。这项调查表明,在寒冷的中性ISM中,热压力的分散主要受恒星形成区驱动的微观湍流控制,还有一些来自宏观事件的额外影响(例如,SN爆炸),这些测量为未来研究湍流对ISM和恒星形成的更广泛影响提供了限制。
2011-04-12 astro-ph.GA
Exploring the molecular chemistry and excitation in obscured luminous infrared galaxies: An ALMA mm-wave spectral scan of NGC 4418
我们获得了尘埃LIRG NGC 4418的ALMA周期0光谱扫描,在波段3,6和7中总共跨越70.7 GHz。我们使用组合的局部热平衡(LTE)和非LTE(NLTE)的光谱拟合,以确定分子种类,并获得柱密度和激发温度。我们推导出分子丰度,并通过主成分分析与其他银河系和河外来源进行比较。我们从总共45种分子中检测到317条发射线,包括15种同位素取代和6种振动激发变体。我们的LTE/NLTE拟合发现动力学温度从20到350 K,密度在10 $^5$和10 $^7$ cm $^{-3}$之间。光谱主要由振动激发的HC $_3$ N、HCN和HNC组成,振动温度为300 - 450 K。我们发现HC $_3$ N、SiO、H $_2$ S和c-HCCCH丰度高,CH $_3$ OH丰度低。主成分分析表明,NGC 4418和Arp 220具有非常相似的分子丰度和激发,这清楚地将它们与其他银河系和河外环境区分开来。对NCG 4418和Arp 220观察到的类似分子丰度与热气相化学一致,SiO和CH $_3$ OH的相对丰度受冲击和X射线驱动解离的调节。来自振动激发的物种的明亮发射证实了紧凑的红外源的存在,其有效直径为$<$ 5 pc,亮度温度为$>$ 350 K。分子丰度和振动激发光谱与年轻的活动星系核/星暴系统一致。我们认为NGC 4418可能是一种新的化学和激发的模板,典型的致密遮蔽核(…
2015-06-30 astro-ph.GA
Low-ionization structures in planetary nebulae -- II. Densities, temperatures, abundances and excitation of 6 PNe
在这里,我们提出的空间分辨研究的六个银河系行星状星云(PNe),即IC 4593,母鸡2-186,母鸡2-429,NGC 3918,NGC 6543和NGC 6905,从2.5米艾萨克牛顿望远镜和1.54米丹麦望远镜的中分辨率光谱。的物理条件(电子密度,N $_{e}$,和温度,T $_{e}$),化学成分和占主导地位的激发机制,为这些对象的不同区域的推导,在尝试去更深入的知识,低电离结构(LIS)托管这些PNe。我们加强了以前的结论,LISs的特点是低(或最多等于)N $_{e}$比他们相关的轮辋和壳。对于T $_{e}$,我们指出了N诊断和O诊断之间的\textit{possible}不同趋势。T $_e$ [NII]在整个星云成分中没有显示出显著的变化,而T $_e$ [OIII]在LIS中似乎略高。与LIS的T $_e$ [OIII]相关的更大的不确定性不允许得出可靠的结论。此外,化学丰度显示没有变化,从一个到另一个PN组件,甚至没有对比LISs与轮辋和贝壳,也发现在一些其他作品。通过讨论激波和恒星辐射引起的电离光子通量,我们探讨了激发LISs的可能机制。我们认为,在LISs的冲击的存在是不可忽略的,虽然有一个很强的依赖于主机PNE和LISs的方向。
2022-09-22 astro-ph.GA
A Reexamination of Phosphorus and Chlorine Depletions in the Diffuse Interstellar Medium
本文通过分析107条星际视线光谱,重新研究弥漫星际介质中磷和氯的耗竭行为,发现磷耗竭随分子氢增加而增强,而氯丰度与分子氢比例无系统关联,并利用中性氯比例估算了含分子氢气体中的原子氢含量。
2023-03-03 astro-ph.GA
Dust Abundance Variations in the Magellanic Clouds: Probing the Lifecycle of Metals with All-Sky Surveys
观测和建模表明,尘埃丰度(气尘比,G/D)取决于(表面)密度。G/D的变化提供了对星系中金属生命周期所涉及的不同过程的时间尺度的约束。最近基于Herschel数据的G/D测量表明,麦哲伦云中致密和弥散星际介质(ISM)之间的尘埃丰度减少了5- 10倍。然而,赫歇尔测量的相对性质排除了对这些变化幅度的明确结论。我们利用全天远红外巡天观测资料研究了大麦哲伦云和小麦哲伦云尘埃丰度的变化,这种观测资料不受赫歇尔零点定标的限制。我们将来自IRAS和Planck的100,350,550和850微米的尘埃光谱能量分布(SED)以气体表面密度的间隔叠加,对叠加的SED进行建模以获得尘埃表面密度,并将G/D和气体表面密度之间的关系约束在$\sim$ 80 pc尺度上的10-100 \Msu pc $^{-2}$范围内。我们发现,G/D降低的因素3(从1500到500)在LMC和7(从1.5 $\times 10^4$到2000)在SMC之间的弥漫性和密集的ISM。G/D的表面密度的依赖性是一致的元素耗尽和简单的建模气相金属到尘埃颗粒上的吸积。这一结果对星系演化的次网格建模,以及基于尘埃的气体质量估计的校准,无论是在本地还是在高红移都有重要意义。
2017-05-08 astro-ph.GA