部分电离介质中的无碰撞激波 II：巴尔末发射

在部分电离介质中传播的强激波通常与光学巴尔末线相关。这种发射源于激波气体中的热质子和电子对中性氢的碰撞激发。此类巴尔末主导激波的结构已在先前的论文（Blasi et al. 2012）中计算得出，其中中性粒子的分布函数是通过包含电荷交换和电离导致的与离子及电子耦合的适当玻尔兹曼方程推导出来的。该计算表明，中性粒子的存在可以通过在激波前方形成“中性诱导”前驱区而显著改变激波结构。在此，我们延续先前的工作，研究由此产生的巴尔末发射特性，旨在利用观测辐射作为激波参数的诊断工具。我们的主要关注点是超新星遗迹激波，研究发现，对于典型参数，H$\alpha$ 发射通常具有三分量光谱轮廓，其中：1) 窄分量源自上游冷氢原子；2) 宽分量来自在激波下游与激波质子发生过电荷交换的氢原子；3) 中间分量归因于在中性诱导前驱区中与暖质子发生过电荷交换的氢原子。中间谱线的宽度反映了前驱区的温度，而窄谱线的宽度则不受前驱区影响。此外，我们表明中间分量和宽分量的轮廓通常偏离热分布。最后，我们证明如果发生有效的电子加热，前驱区可产生大量的巴尔末发射。