利用 IBEX 观测评估中性星际氘的可探测性

太阳前方星际气体中的氘丰度为了解中性星际物种穿过日球层界面的过滤过程以及银河系气体的化学演化提供了线索。我们研究了利用星际边界探测器 (IBEX) 在距太阳 1 AU 处通过直接采样探测中性星际氘的可能性。我们模拟了实际测量条件下 IBEX 处的中性星际氘通量。评估了 IBEX 运行前三年期间预期的星际氘原子计数数量。我们还模拟了太阳活动高年期间预期的观测结果。此外，我们计算了由中性星际氦原子从 IBEX-Lo 转换表面溅射出的薄地球水层所产生的氘原子预期计数。预计 IBEX-Lo 记录的大多数氘计数源自水层，其强度超过星际信号两个数量级。然而，一旦地球离开被星际氦原子穿越的轨道部分，溅射应当停止。我们确定了每年主要预期信号中包含真实星际氘原子的季节。在 IBEX 运行的前三年期间，预计约有 2 个可探测的星际氘原子。该数量与同一时间间隔内记录的溅射氘原子预期数量相当。最有利的探测条件出现在太阳活动低年，包括每年三月和四月的一段时间内。通过延长仪器占空比，例如在 IBEX-Lo 的特殊氘模式下进行观测，可以提高探测几率。