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利用$\rho$ Ophiuchi分子云伽马射线观测校准柱密度示踪物

高能天体物理现象 2017-01-11 v1

摘要

星际云的弥漫伽马射线辐射主要来源于宇宙线(CR)质子与周围气体的碰撞,与云的气体状态、温度或尘埃性质无关。星际介质对CR和伽马射线都基本透明,因此GeV辐射是探测总气体柱密度的独特手段。已知柱密度云的伽马射线发射率可衡量入射的CR总体,并可用于绘制银河系内kpc尺度的CR分布。为此,我们测试了若干常用柱密度示踪物,以评估它们在模拟相对宁静、邻近的ρ\rho Ophiuchi分子云的GeV辐射时的有效性。我们确认需要同时利用\hi\和合适的H2_2示踪物来重现弥漫伽马射线辐射所探测的总气体柱密度。我们发现,基于整个感兴趣区域的检验统计量,Planck给出的353 GHz光学深度τ353\tau_{353}总体上最能重现伽马射线数据,但近红外恒星消光也表现非常好,在云最致密区域的空间残差更小。

关键词

引用

@article{arxiv.1611.02265,
  title  = {Calibrating Column Density Tracers with Gamma-ray Observations of the $\rho$ Ophiuchi Molecular Cloud},
  author = {Ryan D. Abrahams and Alex Teachey and Timothy A. D. Paglione},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1611.02265},
  year   = {2017}
}

备注

17 pages, 11 figures, 2 tables. Accepted for publication in ApJ