原子向分子中等速度云的动力学转变

在银纬较高的天区，远红外（FIR）强度与由原子氢（HI）和分子氢（H$_{2}$）构成的总氢柱密度密切相关。超过一定的柱密度阈值后，原子氢转变为分子氢。我们分析了银晕下层中等速度云（IVCs）的气体与尘埃性质，以探索其从原子相到分子相的转变。在观测的驱动下，我们研究了将纯原子 IVC 转变为分子 IVC 的物理过程。将 Effelsberg-Bonn HI 巡天（EBHIS）的数据与 Planck 卫星及 IRIS 的远红外波段进行了相关性分析。通过拟合修正黑体发射谱推导了尘埃光深和颗粒温度。我们扣除了原子氢对远红外强度的贡献，以估算分子氢的柱密度。尽管两个 IVC 在 HI 性质上相似（如窄谱线和柱密度大），但它们表现出不同的远红外性质。一个远红外明亮的 IVC 与 H$_{2}$ 有关，并得到 $^{12}$CO $(1\rightarrow0)$ 发射的证实；另一个 IVC 远红外暗淡且无远红外超量，表明不存在分子氢。我们认为，远红外暗淡与明亮的 IVC 揭示了原子与分子气相之间的转变。这一转变由动力学过程触发，发生在 IVC 降落到银盘的过程中。最自然的驱动因素是银晕密度增加对云施加的冲压。由于压力增强，H$_{2}$ 的形成时标缩短，使得在几百万年（Myr）内能够形成大量 H$_{2}$。