On the rotational energy distributions of reactive, non-polar species in the interstellar medium
本文描述了星际介质中反应性同极双原子分子和离子非平衡转动能分布形成的基本模型。建立了动力学模型，计算了C2+在弥漫星际介质中所经历的条件下的转动布居。由于非极性离子与分子氢反应，但不与原子氢反应，当H2密度开始显著时，热新生旋转布居的热化将被化学反应阻止。强烈偏离当地热力学平衡的人口预测C2+在环境中，它可能是可检测的。讨论了这一结果，并计算了一个新的光谱。
2013-02-03 astro-ph.GA
Detection of TiH$_2$ molecule in the interstellar medium is less probable
TiH $^1$和TiO $^2$的鉴定是历史性的，因为钛是第一次在星际介质（ISM）中发现的。在发现TiO $_2$ $^3$之后，有一个关于二氢化钛（TiH $_2$）的搜索的明显问题。ISM中存在TiH $_2$的可能性很大，因为氢的原子丰度比氧的原子丰度大1900倍。我们已经讨论了在ISM中检测到TiH $_2$的可能性较小，尽管它具有大的电偶极矩。
2015-07-17 astro-ph.GA
The interstellar medium: from molecules to star formation
星际介质（ISM）是一种非常复杂的介质，其中包含形成恒星和行星所需的物质。ISM与辐射、湍流、磁场和引力场以及加速粒子永久地相互作用。在这种介质中发生的一切都对银河系的动力学和演化产生影响，从而将恒星尺度与银河尺度联系起来。因此，ISM的研究对于恒星和星系天体物理学的发展至关重要。在这篇文章中，我总结了我们对这种介质的物理和化学的了解，特别强调了恒星的形成，以及与恒星诞生和演化相关的过程如何与周围的环境相互关联。
2018-03-06 astro-ph.GA
Resolving the Interstellar Medium at the Peak of Cosmic Star Formation
本研究利用ALMA在1-5 kpc尺度上绘制高红移星系的分子气体与尘埃连续谱，揭示其分布差异，证明ALMA能解析早期宇宙星际介质结构，但观测解释需更谨慎。
2018-10-10 astro-ph.GA
Physical Processes in the Interstellar Medium
星际空间充满了带电粒子、原子、分子和尘埃颗粒的稀混合物，称为星际介质（ISM）。了解它的物理性质和动力学行为对天文学和天体物理学的许多领域都至关重要。星系形成和演化、恒星的形成、宇宙核合成、大型复杂的生命前分子的起源以及构成行星基本组成部分的尘埃颗粒的丰度、结构和生长，所有这些过程都与星际介质的物理学密切相关。然而，尽管其重要性，其结构和演变仍然没有得到充分的理解。观测表明，星际介质是高度湍流的，由不同的化学相组成，其特征是在所有可分辨的空间和时间尺度上的复杂结构。我们目前的数值和理论模型将其描述为一个远离平衡的强耦合系统，其中不同的组件通过复杂的反馈回路错综复杂地连接在一起。描述星际介质确实是一个多尺度、多物理场的问题。在这些课堂讲稿中，我们将介绍更好地理解星际介质所必需的微观物理学。我们回顾了大尺度和小尺度动力学之间的关系，我们认为湍流是星系演化的关键驱动力之一，我们回顾了导致致密分子云形成的物理过程，并在其内部管理恒星诞生。
2014-12-16 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
Bent Radio Jets Reveal a Stripped Interstellar Medium in NGC 1272
我们报道了在英仙座星系团的成员椭圆星系NGC 1272中发现的弯曲双喷流。喷流的曲率半径约为2千秒差距，远小于星系的半光半径约11千秒差距。这种弯曲很可能是冲压压力的结果，并表明星团内气体进入星系深处，NGC 1272的星际介质已经被显著移除。对周围星系团内介质的X射线观测使我们能够限制喷流内的压力。我们发现，通常用于解释其他射流的均分的标准假设低估了射流中的压力的一个因素~30。
2014-05-26 astro-ph.GA
Formation of star-forming clouds from the magnetised, diffuse interstellar medium
分子云是星系中恒星的诞生地，由星际介质（ISM）中弥漫的原子气体动态形成。ISM还被对其动态特性有很大影响的磁场穿过。特别是，恒星形成区必须是磁超临界的，以便容纳可能在自身重量下坍缩的气体团。基于三维磁流体力学（MHD）模拟的参数研究，我们表明，长期存在的问题，如何产生这样的超临界区仍然是一个悬而未决的问题。
2015-09-11 astro-ph.GA
Molecular excitation in the Interstellar Medium: recent advances in collisional, radiative and chemical processes
我们回顾了星际介质中的不同激发过程
2013-10-30 astro-ph.GA physics.chem-ph
Models of Diffuse Hα in the Interstellar Medium: The Relative Contributions from In Situ Ionisation and Dust Scattering
利用光电离和尘埃散射的三维蒙特卡罗辐射传输模型，我们探讨了在银河系和其他星系的星际介质中观察到的广泛扩散的H $α$发射的不同组成部分。我们调查的相对贡献的H $α$从电离气体和H $α$，起源于H{ \sc ii}地区附近的银河系中平面和散射的弥漫星际介质的高海拔尘埃的复合发射。对于辐射传输模拟，我们考虑两种几何形状的星际介质：一个三维分形几何，再现了银河系中的氢推断的平均密度结构，和密度结构从磁流体动力学模拟的超新星驱动的湍流星际介质。虽然一些视线接近H{ \sc ii}区域可以由散射光占主导地位，但总体而言，我们发现在我们的模拟中，总H $α$强度的不到$\sim 20\%$可以归因于尘埃散射。我们的研究结果的散射H $α$的相对贡献是一致的，与以前的观测和理论分析。我们还调查了尘埃散射和原位电离的高密度尘埃云的扩散气体的相对贡献。在这些部分电离云中的尘埃散射对H $α$的总强度贡献了$\sim 40\%$。
2014-11-21 astro-ph.GA
Review of important reactions for the nitrogen chemistry in the interstellar medium
天体化学模型的预测强烈依赖于模拟中使用的反应速率系数。我们回顾了致密星际介质中含氮物种化学的一些关键反应，并提出了新的反应速率系数。评论的细节以与每个反应相关的表格的形式给出。新推荐的速率系数具有不确定性和有效温度范围，并将纳入KIDA（kida.obs.u-bordeaux1.fr）。
2013-10-16 astro-ph.GA
About Metallicity Variations in the Local Galactic Interstellar Medium
在本文中，我们讨论和面对最近的结果金属丰度变化的本地星际介质，从HII地区和中性云的银河系薄盘的观测，并比较它们与最近的高质量的金属丰度测定的其他示踪剂的化学成分的星际介质的B型星，经典造父变星和年轻的集群。我们发现，金属丰度的变化，这些最后一类的对象是相互一致的，并与获得的HII地区，但显着小于中性云。我们还讨论了存在大量的低金属丰度云的大金属丰度变化在当地的银河系薄盘的可能起源。我们发现，这样的假设似乎并不兼容：（a）什么是预测的气体混合在星系盘的理论研究，和（b）的模型和观测的金属丰度的高速云和它的演变，因为它们与周围的介质混合，在他们的银河平面上的下降。我们的结论是，大多数的证据有利于在太阳附近的星际介质的化学成分是高度均匀的。
2022-04-26 astro-ph.GA
The Interstellar Medium White Paper
星际介质是星系演化的引擎室。虽然我们对ISM内的条件了解很多，但许多重要的领域仍然有待解释，包括ISM导致恒星形成的各个阶段的形成和演化，以及它在重要天体物理过程中的作用。本文讨论了几个基本的科学问题，将它们与当前的活动和能力，以及未来的能力，需要在未来十年的进步。澳大利亚有一个充满活力的研究界，致力于研究星际介质。这次讨论特别强调澳大利亚作为更广泛的国际努力的一部分，参与推动它们的工作。本白皮书中概述的特定科学计划包括分子云的形成、银河核的ISM、伽马射线和宇宙射线的起源、高质量恒星和团簇形成、致密分子介质、星系演化和扩散原子介质、超新星遗迹、磁性和湍流在银河生态中的作用以及空间中复杂的有机分子。
2013-12-17 astro-ph.GA
The Interstellar Medium of Dwarf Galaxies
矮星系是迄今为止宇宙中数量最多的星系，其性质与它们更大、更明亮的表亲大不相同。这篇评论的重点是物理和化学性质的星际介质的那些矮星，是已知的主机显着数量的气体和尘埃。将讨论中性和电离气体成分和尘埃的影响，以及这些来源中存在活性核的初步迹象。宇宙学的影响也得到了解决，考虑到原始氦丰度和相似的年轻，有时原星系源在早期宇宙的本地绿豆星系。
2022-02-16 astro-ph.GA
O vi in the local interstellar medium
本文报道了FUSE卫星观测到的80颗热DA白矮星光谱中O-VI吸收的搜寻结果。我们已经进行了详细的分析的径向速度的星际和（如果存在）恒星吸收线的整个样本的恒星。在大约35%的情况下（探测到光球物质），星际和光球成分之间的速度差低于FUSE摄谱仪的分辨率。因此，在这些恒星的65%的星际和光球的贡献可以分离和性质的O VI组件明确确定。此外，在其他例子中，光谱的信噪比很高，没有发现光球物质，任何检测到的O VI都被认为是星际的。在Oegerle等人（2005）和Savage & Lehner（2006）早期工作的基础上，我们增加了星际O VI的探测数量，并首次将它们的位置与软X射线背景发射和本地星际介质内中性气体分布的新详细地图进行了比较。我们没有找到强有力的证据来支持OVI和SXRB排放之间的空间相关性。除了少数情况外，星际O VI都位于或超出了当地空腔的边界。因此，负责OVI吸收的任何T ~ 300，000 K的气体可以驻留在腔和周围介质之间的界面处或驻留在该介质本身中。因此，它似乎有更少的O VI轴承气体比以前所说的内部稀薄区域内的本地星际空腔。
2010-09-24 astro-ph.GA
Spatial correlations of Si III detections in the local interstellar medium
自从天文摄影学的发展以来，我们知道太阳即将离开本地星际云（LIC）。迄今为止，由于其罕见的吸收特征和缺乏合适的邻居目标，LIC界面已被证明是难以捉摸的广泛调查。比较发现在litterature随着3个新的sigtlines的Si III检测的空间分布，我发现，大多数检测似乎是从一个圆锥体的轴平行于LIC日心速度矢量。我解释这个结果作为一个证据，日光层实际上是相互作用的LIC前沿。
2017-12-14 astro-ph.GA
Molecular cooling in the diffuse interstellar medium
我们使用一个简单的星际气体的热和化学演化的单区模型来研究分子氢（H2）是否曾经是温暖的、弥漫的星际介质（ISM）的重要冷却剂。我们表明，在太阳的金属丰度，H2冷却是不重要的，ISM的热演化是由金属线冷却为主。然而，在金属丰度低于0.1 Z_solar时，低密度气体的金属线冷却很快变得不重要，H2可以成为主要的冷却剂，即使其在气体中的丰度仍然很小。我们调查所需的条件，以H2占主导地位，并表明，它提供了显着的冷却，只有当星际辐射场强度的气体密度的比率是小的。最后，我们证明了我们的结果是不敏感的气体的初始部分电离的变化或存在于低金属丰度ISM中的尘埃的性质的不确定性。
2013-09-25 astro-ph.GA
Interstellar Polarization Survey II: General Interstellar Medium
磁场遍布整个银河系，对恒星形成过程的几个阶段的调节和宇宙射线的传输至关重要。解开它的性质，如强度和拓扑结构，是一个观测挑战，需要结合不同的和互补的技术。由于非球形尘埃颗粒的吸收，星光的偏振提供了一个独特的信息源，在光学波段的星际磁场。这项工作介绍了第一次分析的一个新的目录的光学观测的线性偏振星光在弥漫的星际介质（ISM），星际偏振调查，一般ISM（IPS-GI）。我们使用了IPS-GI的数据，集中在漫射介质中的38个领域的视线采样。这些区域的大小约为0.3 $^{\circ}$乘0.3 $^{\circ}$，每个区域平均包含$\sim1000$星。IPS-GI星表对40000多颗恒星进行了偏振测量，其中18000多颗恒星有${P}/σ_{P} > 5$。我们增加了距离和其他参数从辅助目录超过36000这些恒星。我们分析了10516颗恒星的高质量子样本（即每个场的$\sim275$恒星）的参数分布和参数之间的相关性。正如预期的那样，偏振度往往会随着消光而增加，在更远的距离或更低的绝对银河纬度处产生更高的偏振值。此外，我们发现了大规模有序的银河系磁场的证据。
2022-12-12 astro-ph.GA
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
Glycine in the interstellar medium revisited: Resolving conformational complexity kinetically
Atlantic Technological University, ATU（大西洋理工大学）；University of Galway（高威大学）
本文通过计算量子隧穿速率，解析甘氨酸在星际介质低温下的构象转化动力学，为探测这一关键氨基酸提供策略建议。
2026-09-16 astro-ph.GA
Thermal damping of Weak Magnetosonic Turbulence in the Interstellar Medium
我们提出了一个通用的机制，压缩波的热阻尼在星际介质（ISM），由于辐射冷却发生。我们解决了磁声波的色散关系在两个流体（离子中性）系统中，密度和温度相关的加热和冷却机制。我们使用这种色散关系，除了非线性湍流级联的解析近似，弱磁声湍流模型耗散。我们表明，在某些ISM条件下，磁声湍流的截止波长变得几十到几百倍大时，热阻尼被添加到定期的离子中性阻尼。我们还进行了数值模拟，证实了这种效果有显着的影响级联压缩波模式。
2021-11-11 astro-ph.GA
The Interstellar Medium and Star Formation in Dwarf Galaxies
本文简要回顾了我们对矮星系中与恒星形成活动相关的星际介质（ISM）性质的了解。在这些物体中，ISM的主要阶段是什么？这些相的性质如何依赖于星系的性质？我们对它们的冷气含量及其与恒星形成活动的联系了解多少？在这些星系中，恒星的形成过程是否不同？恒星形成反馈在矮星系中是如何运作的？FUSE、Spitzer、Herschel和Fermi等天基设施以及SOFIA和ALMA等天文台提供的观测数据使我们能够在理解这些问题方面取得重大进展。
2018-10-12 astro-ph.GA
Evolution and lifetime of transient clumps in the turbulent interstellar medium
我们研究了稠密团簇的演化过程，并证明了稠密团簇的存在不受团簇穿越时间的限制。我们认为团簇的寿命是由大尺度上的湍流运动决定的，并预测了团簇寿命与其柱密度的相关性。我们使用数值模拟，并成功地测试这种关系。此外，我们研究了形态的不对称性和磁化的团块作为其质量的函数。
2011-04-11 astro-ph.GA
The supernova-regulated ISM -- VI. Magnetic effects on the structure of the interstellar medium
我们探讨了磁场对超新星驱动的星际介质（ISM）的垂直分布和多相结构的影响，在模拟承认发电机行动。当磁场被放大到动态显著时，气体变得更冷，并且其在盘中的分布变得更均匀。我们把这归因于垂直速度的磁猝灭，这导致热气体的冷却长度减小。大尺度磁场强度的非单调垂直分布（最大值在|z| $\approx$ 300 pc处）导致低于最大值的向下压力梯度，该压力梯度作用于SN爆炸驱动的外流，同时提供高于最大值的压力支持。
2019-09-24 astro-ph.GA
Dynamically dominant magnetic fields in the diffuse interstellar medium
观测表明，星际介质（ISM）中的磁场通常不会对气体密度的增加做出反应，而这是对冻结场的天真预期。这可能意味着扩散气体中的磁场在稠密云形成时与它们分离。我们已经研究了这种可能性，使用理论估计，一个简单的磁流体动力学模型的流量没有质量守恒和数值模拟的热不稳定流。我们的研究结果表明，显着的磁通量可以从稠密的云脱落，因为它们形成在弥漫的ISM，留下一个磁主导的弥漫气体。
2009-01-14 astro-ph.GA
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
On the formation of density filaments in the turbulent interstellar medium
这项研究的动机是最近的观察无处不在的星际密度丝和可压缩磁流体动力学（MHD）湍流的现代理论的指导。星际湍流塑造了观测到的密度结构。作为可压缩MHD湍流的基本动力学，密度涨落的垂直湍流混合需要与局部磁场对齐的细长密度结构，解释了在扩散原子和分子气体中看到的低密度平行细丝。低密度平行纤维的伸长取决于湍流的各向异性。当考虑部分电离时，我们发现冷中性介质和分子云中平行细丝的最小宽度由垂直于磁场的中性离子退耦尺度决定。在高超声速MHD分子云中的湍流中，既存在由各向异性湍流混合引起的低密度平行细丝，又存在由激波压缩引起的高密度细丝。
2019-05-15 astro-ph.GA
The abundance of C3H2 and other small hydrocarbons in the diffuse interstellar medium
碳氢化合物在星际介质中普遍存在，在从扩散到分子暗云和HII区域附近的强光子主导区域的各种环境中观察到。最近，在4881和5450的两个宽的弥漫星际带（DIB）被归因于线性形式的亚丙基l-C3 H2，这种物质的更稳定的环状构象c-C3 H2在弥漫星际介质中被广泛观察到。这一属性已经在间接可解释性论证的基础上受到了批评，因为所需的柱密度相当大，N（1-C3 H2）/EB-V = 4 \times 1014 cm-2 mag-1。在这里，我们提出了新的测量N（1-C3 H2）的基础上，同时18-21 GHz的VLA吸收曲线的循环和线性C3 H2采取沿视线对河外射电连续背景源与前景银河系变红EB-V = 0.1 - 1.6马格。我们发现，N（1-C3 H2）/N（C-C3 H2）？1/15 - 1/40和N（1-C_3H_2）/EB-V？2 \pm 1 \times 1011 cm-2 mag-1，因此解释弥漫星际带所需的1-C3 H2的柱密度比观测到的高出大约三个数量级。我们还发现N（C_4 H-）/EB-V < 1.3 \times 1013 cm-2 mag-1和N（C_4 H-）/EB-V < 1 \times 1011 cm-2 mag-1（3？）。使用现有的数据CH和C2 H，我们比较了小碳氢化合物的丰度在弥漫和暗云作为指导，他们的能力，在广泛的条件下，在星际介质的DIB载体。
2012-06-08 astro-ph.GA
CF$^+$ excitation in the interstellar medium
在星际云中探测到CF $^+$可能使天文学家能够推断出紫外线照射的分子气体中元素氟的丰度和电离分数。由于在星际介质（ISM）中很难满足局部热力学平衡（LTE）条件，因此要精确测定CF $^+$丰度，需要通过辐射和碰撞过程模拟其非LTE激发。在这里，我们报告的速率系数的量子计算的旋转激发CF $^+$在碰撞与对位和邻-H2（温度高达150 K）。作为一个应用程序，我们提出了非LTE激发模型，揭示人口反转的物理条件下典型的ISM光解区（PDR）。我们成功地应用这些模型，以适应CF $^+$发射线以前观察到的猎户座酒吧和马头PDR。这些新的速率系数实现的辐射转移模型允许使用CF $^+$作为一个强大的探针，研究暴露于强恒星辐射场的分子云。
2020-12-03 astro-ph.GA
Interstellar Medium and Star Formation of Starburst Galaxies on the Merger Sequence
星际介质是控制星系中恒星形成的关键成分。我们提出了一个详细的研究的红外（~ 1-500微米）光谱能量分布的大样本的193个附近（z ~ 0.088）的亮红外星系（LIRGs），涵盖了广泛的演变阶段沿合并序列。整个样品已经被2 MASS、WISE、斯皮策和赫歇尔均匀地观察到。我们执行多分量分解的光谱，以获得的星际介质的物理参数，包括星际辐射场的强度和质量和亮度的尘埃。我们还限制了活动星系核加热的核尘埃的存在和强度。LIRGs的辐射场往往比静止星系中的强度高得多，并且由于星际介质的中心集中和恒星形成，它在高级合并阶段增加。总气体质量是由尘埃质量和星系恒星质量得出的。我们发现，LIRGs的气体分数平均约0.3德克斯高于主序星形成星系，适度上升到先进的合并阶段。所有LIRG的恒星形成率都高于星系恒星形成主序列。与最近的观测和数值模拟一致，该样本的全球恒星形成效率跨越了很宽的范围，填补了正常恒星形成星系和极端恒星爆发系统之间的空白。
2018-11-14 astro-ph.GA
Detection of the Aromatic Molecule Benzonitrile ($c$-C$_6$H$_5$CN) in the Interstellar Medium
多环芳烃和多环芳香氮杂环被认为在整个宇宙中广泛存在，因为这些分子可能是造成不明红外波段的原因，这是一组在许多银河系和河外来源中看到的发射特征。尽管预期它们普遍存在，但天文学上对特定芳香分子的识别已被证明是难以捉摸的。我们介绍了苯甲腈（$c$ -C $_6$ H $_5$ CN）的发现，它是星际介质中最简单的含氮芳香分子之一。我们观察到超精细分辨跃迁的苯甲腈从分子云TMC-1的发射。简单的芳香族分子，如苄腈，可能是多环芳烃形成的前体，提供了一个化学链接到载体的身份不明的红外波段。
2018-01-12 astro-ph.GA
Low Frequency Carbon Radio Recombination Lines II: The Diffuse Interstellar Medium
在本系列的第二篇论文中，我们模拟了来自星际介质的低频碳射电复合线（CRRL）。为了迎接银河系CRRL的低频阵列射线（LOFAR）巡天，我们重点研究了弥散冷中性介质（CNM）的物理条件。我们已经使用了改进的偏离系数计算系列的第一篇论文中的线连续比。结果表明，CRRL谱线宽度和积分光学厚度是电子密度、气体温度和云发射量的敏感探针。此外，CRRL与158 $μ$ m线上的[CII]的比值是扩散云温度和密度的强函数。在我们的计算指导下，我们分析了CRRL观测，并说明了它们的使用与文献中的数据。
2016-09-22 astro-ph.GA
Cosmic-ray driven dynamo in the interstellar medium of irregular galaxies
不规则星系通常比螺旋星系、S0星系和椭圆星系更小，质量也更小。射电观测表明，磁场存在于不规则星系中，其值与螺旋星系中的磁场相似。然而，不规则星系的星际介质中的条件不利于磁场的放大，因为旋转慢，剪切率低。本文研究了不规则星系的星际介质中宇宙线驱动的发电机。在慢旋转和弱剪切条件下研究了其效率。在我们的模型中也考虑了恒星的形成，并通过爆炸和活动调制的频率来参数化。数值模型包括一个由宇宙射线驱动的磁流体动力发电机，宇宙射线通过随机爆炸的超新星注入星际介质。在模型中，我们还包括必要的元素，如垂直重力盘，微分旋转近似的剪切盒，和电阻率导致磁重联。我们发现，即使是缓慢的银河系旋转与低剪切率放大磁场，和快速旋转与低值的剪切提高发电机的效率。我们的模拟已经表明，大量的磁能离开模拟箱成为星系际磁场的有效来源。
2010-09-27 astro-ph.GA
Turbulent Dynamo and Magnetic Fields in the Multiphase Interstellar Medium
针对星际介质多相结构中磁场差异未知的问题，研究通过数值模拟探究多相ISM对磁场的塑造作用，讨论其对星系偏振观测的启示，为理解星系演化中磁场的作用及利用下一代射电数据奠定基础。
2024-10-07 astro-ph.GA
Surface chemistry in the interstellar medium - I - H2 formation by Langmuir-Hinshelwood and Eley-Rideal mechanisms
H2的形成仍然是理解星际物理学的一个主要问题。我们根据最新的实验和理论数据研究了H2在星际介质中的形成。我们在Meudon PDR代码中实现了颗粒表面上的详细H2形成机制：i）考虑到扩散过程中不同尺寸的尘埃颗粒的贡献的Langmuir-Hinshelwood机制和ii）Eley-Rideal机制。我们表明，由于这些过程，即使在尘埃温度大于25 K的区域也可以形成H2。我们还表明，形成的Eley-Rideal机制可以是一个重要的来源加热的气体。我们推导出各种天体物理条件下的谱线强度。与通过在UV中的吸收的观察确定的标准形成相比，这种方法导致增强的H2形成速率。我们推导出一些等压和等容模型的H2线强度。
2012-02-02 astro-ph.GA
On Graphene in the Interstellar Medium
最近Garcia-Hernandez等人（2011，2012）在几个行星状星云中报告了可能检测到C_{24}（一种平面石墨烯）的可能性，这激发了我们探索石墨烯是否以及有多少可能存在于星际介质（ISM）中，以及它如何通过紫外（UV）消光和红外（IR）发射来揭示其存在。原则上，星际石墨烯可能来自ISM中丰富的多环芳烃（PAH）分子的光化学处理，通过完全失去其氢原子和/或来自石墨，石墨被认为是ISM中的主要尘埃物质，通过颗粒-颗粒碰撞破碎引起的碎片化。量子化学计算和实验室实验都表明，石墨烯中激子主导的电子跃迁在2755埃附近产生了强吸收带。我们计算了石墨烯的紫外吸收，并将C/H的上限设定为~5 ppm（即，~1.9\%的星际C）对星际石墨烯丰度的影响。我们还模拟了石墨烯C_{24}在ISM中被星际辐射场的单个星光光子激发的随机加热，并计算了其红外发射光谱。我们还通过将模型发射光谱与ISM中观察到的发射光谱进行比较，推导出ISM中石墨烯的丰度为<5 ppm的C/H。
2017-10-13 astro-ph.GA
Astro2020 Science White Paper: Magnetic Fields and Polarization in the Diffuse Interstellar Medium
磁场是星际介质（ISM）上最重要的力量之一，各向异性地调节着驱动星系演化的结构和恒星形成。最近对扩散气体和分子云的高动态范围观测揭示了星际结构与周围磁场之间的新联系。ISM形态学编码了丰富的物理信息，但破译它需要高分辨率的磁场测量：星光和尘埃发射的线性偏振，以及塞曼分裂。这些测量磁场的不同分量，至关重要的是，塞曼分裂是直接测量ISM中场强的唯一方法。我们主张使用吸收中的21厘米线对磁场强度进行统计上有意义的调查，以及使用发射中的21厘米线对结构形成和磁场强度之间的联系进行观测测试。最后，我们报告的偶然发现的线性偏振的21厘米线，这需要理论和观测的后续行动。
2019-03-18 astro-ph.GA
Toward understanding physical origin of 2175Å extinction bump in interstellar medium
1965年在银河系星际介质（ISM）中发现了2175光年的紫外消光凸点。然而，经过半个多世纪的深入探索，它的确切起源仍然是一个争论不休的大难题。在这里，我们提出了一个混合物模型，通过该模型认为ISM中的消光凸点可能与氢化T-碳（HTC）分子（C40 H16）的簇有关，这些分子在波长2175 nm处具有固有的尖锐吸收峰。通过线性组合HTC混合物、石墨、MgSiO 3和Fe 2SiO 4的吸收光谱，我们发现任意六颗恒星的紫外消光曲线可以很好地拟合。目前的工作提出了另一种解释，以了解银河系ISM中2175年灭绝碰撞的物理起源。
2020-07-23 astro-ph.GA
Dust/ice mixing in cold regions and solid-state water in the diffuse interstellar medium
在寒冷的宇宙环境中，冰是从硅酸盐尘埃中物理分离出来的，还是与单独的硅酸盐部分混合在一起，这一点还不得而知。然而，不同的晶粒模型给出了非常不同的晶粒组成和温度。本研究的目的是比较实验室硅酸盐颗粒/水冰混合物的中红外光谱与天文观测，以评估星际和星周环境中存在的尘埃/冰混合物。实验室的数据可以解释观测假设合理的质量平均温度的原恒星信封和原行星盘表明，相当大一部分的水冰可能与硅酸盐颗粒混合。基于实验室数据和红外观测的结合，我们提供了在弥漫的星际介质中存在固态水的证据。我们的研究结果对未来试图调查宇宙尘埃颗粒类似物的实验室研究以及未来试图确定不同天体物理环境中颗粒的结构，成分和温度的观测具有影响。
2020-08-25 astro-ph.GA
Plasma turbulence in the interstellar medium
星际介质是一种多相、磁化和高度湍流的介质。在这篇论文中，我们讨论了星际介质中等离子体湍流的理论和观测两个方面。我们先后考虑了无线电波通过等离子体的传播和无线电极化发射。对于每一个，我们首先提供了一个理论框架的形式，几个基本方程，使我们能够定义有用的诊断工具的等离子体湍流，然后我们展示了如何利用这些工具来检测和解释观测等离子体湍流的签名，以及天文学家从他们那里学到的关于性质，来源，和耗散的湍流在星际介质。
2019-12-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Radioactive isotopes in the interstellar medium
星际介质的放射性成分为星际介质的研究提供了一个全新的视角。从核合成源注入的不稳定核沿着它们的轨道衰变。测量可以通过衰变时发射的特征伽马射线进行，也可以通过宇宙物质样本中随着衰变而变化的母同位素和子同位素的丰度进行。因此，利用放射性衰变提供的固有时钟，星际介质内的动力学和物质流动可以进行测量。本文首先概述了放射性的特点和不稳定核的来源，然后介绍了放射性衰变测量在星际介质研究中的突破。
2021-10-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Project Icarus: A Review of Local Interstellar Medium Properties of Relevance for Space Missions to the Nearest Stars
我回顾这些属性的星际介质在15光年的太阳，这将是相关的规划未来快速（$v /ge 0.1c$）星际空间任务到最近的恒星。由于局部星际介质（LISM）的详细性质只有在星际探测器能够进行原位测量之后才能变得明显，因此第一个这样的探测器必须根据从太阳系的直接环境中可以了解到的关于LISM的信息进行保守的设计。因此，当考虑依靠将动量从飞行器传递到周围介质的制动装置时，星际飞行器的研究应该假设最低的合理密度，但当考虑飞行器与星际物质碰撞可能造成的损害时，应该假设最高的合理密度。对这些参数的取值提出了建议。本文是伊卡洛斯项目研究小组的一份报告。
2010-10-22 astro-ph.GA astro-ph.IM
On the formation of density filaments in the turbulent interstellar medium
这项研究的动机是最近的观测无处不在的星际密度丝和磁流体动力学（MHD）湍流的现代理论的指导下。星际湍流塑造了观测到的密度结构。垂直湍流混合是MHD湍流的基本动力学过程，它必然导致扩散介质和分子云中出现平行细丝。最小宽度由部分电离介质中的垂直中性离子去耦尺度确定。相应地，密集的垂直细丝出现在高超音速湍流中的MC作为激波压缩的结果。它们的宽度具体取决于湍流特性。我们证明，不同的取向的灯丝相对于磁场起源于不同的湍流特性的多相星际介质。
2018-02-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
E(A+M)PEC - An OpenCL Atomic & Molecular Plasma Emission Code For Interstellar Medium Simulations
E（A+M）PEC跟踪等离子体的电离结构、冷却和发射光谱。它是用OpenCL编写的，在NVIDIA图形处理器单元中运行，可以耦合到任何HD或MHD代码，以跟踪任何等离子体的动态和热演化，例如，星际介质。
2011-09-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
Synthetic observations of star formation and the interstellar medium
综合观测在天体物理学中发挥着越来越重要的作用，无论是解释真实观测还是从模型中做出有意义的预测。在这篇评论中，我们提供了一个概述的方法和工具，用于生成，操纵和分析合成观测及其应用的问题，涉及恒星形成和星际介质。我们还讨论了一些可能的方向，为未来的研究使用合成观测。
2018-11-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
Interstellar filament detection and characterization: methods and implications for studies of magnetized interstellar medium
Nazarbayev University（纳扎尔巴耶夫大学）
综述星际细丝检测方法，分类讨论其原理、优缺点及在磁场-细丝相对取向研究中的应用，展望大数据时代细丝研究前景。
2026-07-01 astro-ph.GA astro-ph.IM
Positron Annihilation on Polycyclic Aromatic Hydrocarbon molecules in the Interstellar Medium
本文研究了星际介质中正电子在多环芳烃分子上的湮灭。我们用半经验方法估算了正电子在多环芳烃上的湮没率。我们发现，多环芳烃可以发挥重要的作用，在整个银河系的正电子湮灭图片和使用的湮灭率和积分银河系发射测量，以限制在ISM中存在的多环芳烃的量。我们发现PAH丰度的上限为4.6 x 10^-7。
2009-11-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Interaction between massive star winds and the interstellar medium
大质量恒星驱动强风，冲击周围的星际介质，为孤立的恒星和年轻的星团周围的超级气泡产生秒差距尺度的气泡。这些气泡可以通过电磁波谱观察到，包括风本身和被扫起的星际气体。失控的大质量恒星产生弓形激波，强烈压缩星际气体，产生明亮的红外线，光学和无线电星云。随着对弓形激波的非热射电辐射的探测，现在也可以研究粒子加速。我回顾了大质量恒星周围的风泡和弓形激波的研究，突出了红外，无线电和X射线观测的最新进展，以及这些星云的多维模拟的进展。这些进展使理论和观测之间的定量比较，并允许测试一些物理过程的重要性，如热传导和开尔文-亥姆霍兹不稳定性在塑造星云和限制能量的恒星风反馈到星际介质。
2022-11-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Evaluating the Morphology of the Local Interstellar Medium: Using New Data to Distinguish Between Multiple Discrete Clouds and a Continuous Medium
Redfield & Linsky（2008）和之前的研究将星际气体的紫外和光学光谱解释为一组离散的温暖的部分电离云，每个云具有不同的流动矢量，温度和金属消耗。最近，Gry & Jenkins（2014）提出了一个完全不同的模型，由一个单一的云组成，非刚性流填充了距离太阳9秒差距的空间，他们提出更好地描述了本地ISM。在这里，我们测试了这些根本不同的形态模型对空间无偏Malamut等人。（2014）光谱数据集，并发现多云形态模型提供了一个更好的适合新的和旧的数据集。沿着许多邻近恒星的视线探测到三个或更多的速度分量，附近散射屏的存在，观测到的温暖星际气体的细长结构，以及可能存在的强星际磁场也支持多重云模型。对云间气体的探测和识别以及对本地星际云以外的云中中性氢密度的测量可以提供未来的形态测试。
2015-09-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Silicate Composition of the Interstellar Medium
在弥漫的星际介质和年轻恒星周围的原行星盘中硅酸盐尘埃的组成，使我们了解了尘埃颗粒的加工和演变，导致行星形成。对9.7μm特征的分析表明，小的无定形硅酸盐颗粒是星际尘埃的重要组成部分，也是原行星盘的主要组成部分。然而，这一特点通常是模拟假设橄榄石和辉石化学计量的无定形硅酸盐粉尘。在这里，我们分析星际尘埃的硅酸盐尘埃，包括非化学计量的无定形硅酸盐颗粒的模型。通过对天鹅座OB2 No. 12和蛇夫座Ophiuchi的视线进行光学深度建模，我们发现了星际无定形硅酸盐尘埃的证据，其化学计量介于橄榄石和辉石之间，我们简单地称之为“聚乙烯”。“最后，我们将这些结果与金牛座梯形和原行星盘的硅酸盐排放模型进行了比较。
2016-08-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Unexplained Spectral Phenomena in the Interstellar Medium: an introduction
有许多天文光谱现象在几十年的广泛观测后仍然没有得到确认。弥漫的星际波段，220 nm的功能，不明红外发射波段，扩展的红色发射，和21和30 $μ$ m的发射功能，在各种各样的天体物理环境中看到。这些特征的强度表明，它们起源于由普通元素组成的化合物，可能是自然界中的有机物。探索了解这些有机物质是如何合成并分布在银河系中的，对我们理解宇宙的化学成分是一个重大挑战。
2021-07-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Identification of a Fundamental Transition in a Turbulently-Supported Interstellar Medium
恒星形成星系中的星际介质是一种多相气体，其中湍流支持至少与热压力一样重要。维持这种配置需要持续的辐射冷却，使得总体平均冷却速率与湍流能量进入介质的衰减速率相匹配。在这里，我们进行了一组分层的数值模拟，强烈搅拌，辐射冷却介质，揭示了一个基本的转变，在一个临界的一维湍流速度为35公里/秒。在湍流速度低于~35 km/s时，对应于低于300，000 K的温度，介质是稳定的，因为气体冷却的时间作为温度的函数大致恒定。另一方面，在湍流速度超过临界值时，气体被冲击到不稳定的状态，其中冷却时间随温度强烈增加，这意味着星际介质的很大一部分无法在湍流耗散时间尺度上冷却。这自然会导致失控的加热和喷射气体从任何分层介质的一维湍流速度超过~35 km/s，这一结果对所有红移的星系演化都有影响。
2011-12-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Analysis of the Absorption Line Profile at 21 cm for the Hydrogen Atom in Interstellar Medium
本文分析了星际介质中氢原子在21厘米处的吸收线轮廓。将氢原子看作一个三能级系统，在强光源的照射下，在基态的超精细分裂和Ly $_α$跃迁附近的共振态下，氢原子被看作一个三能级系统.作用于共振的场引起物理过程，这可以解释为不同跃迁之间的干扰路径。本文认为，当21厘米线轮廓大幅修改的Ly $_α$过渡的特殊情况下。作为理论的结果，引入了对光学深度的校正。结果表明，在确定星际介质中氢原子柱密度时，这种修正是相当可观的，应予以考虑。本文还讨论了非多普勒展宽和频移的影响。
2018-08-21 astro-ph.GA physics.atom-ph
MaNN: Multiple Artificial Neural Networks for modelling the Interstellar Medium
在大规模数值模拟的背景下，对星际介质（ISM）的复杂物理进行建模是一项具有挑战性的任务。已经提出了许多方法来将ISM的描述嵌入到不同的代码中。我们提出了一种新的方法来实现这一任务：人工神经网络（ANN）。人工神经网络已在一个预先编译的模型数据库，其预测进行了比较，预期的理论，发现在静态和动态测试运行使用Padova树SPH代码\textsc{EvoL}良好的协议。神经网络可以重现星际气体演化的细节，需要有限的计算资源。我们建议，这样的算法可以取代实时计算的质量元素的化学演化的流体动力学代码。
2011-03-02 astro-ph.GA astro-ph.IM
