指向遥远恒星形成区观测到的 CH+ 和 SH+ 吸收线的比较研究
摘要
目的。Herschel 卫星搭载的 HIFI 仪器实现了对三种分子离子基态跃迁的高光谱分辨率和高灵敏度观测：次甲基阳离子 CH+、其同位素体 13CH+ 以及硫氢阳离子 SH+。由于它们独特的化学性质，对这些阳离子的比较分析为弥散星际介质的化学与动力学之间的联系提供了重要线索。方法。我们在吸收谱中观测了 CH+、13CH+ 和 SH+ 谱线，目标指向遥远的大质量恒星形成区 (SFRs) DR21(OH)、G34.3+0.1、W31C、W33A、W49N 和 W51，以及靠近银河系中心的两个源 SgrB2(N) 和 SgrA*+50。所有视线均采样了横跨银河系平面数千秒差距路径长度上的弥散星际物质。为了比较每种物质的速度结构，我们将观测到的谱线轮廓从 SH+ 跃迁的超精细结构中解卷积，并将 CH+、13CH+ 和 SH+ 光谱独立分解为高斯速度分量。为了分析前景气体的化学成分，第二步将所有光谱划分为速度区间，在此基础上推导 CH+、13CH+ 和 SH+ 的柱密度和丰度。结果。在所有观测视线中均探测到 SH+，其速度结构接近 CH+ 和 13CH+。发现 CH+、SH+ 和 13CH+ 高斯分量的谱线宽度分布相似。这些分布具有相同的均值 (<\delta\u{psion}> ~ 4.2 km s-1) 和标准差 (\sigma(\delta\u{psion}) ~ 1.5 km s-1)。该均值也接近太阳邻域探测到的 CH+ 可见光跃迁的谱线宽度分布均值。我们表明，缺乏窄于 2 km s-1 的吸收分量并非由噪声引起的伪影：因此，CH+、13CH+ 和 SH+ 的谱线轮廓在统计上比弥散星际气体中探测到的大多数物种（例如 HCO+、CH 或 CN）更宽。在远离银河系中心的分量中观测到的 SH+/CH+ 柱密度比率跨越两个数量级，并与 CH+ 丰度相关。相反，在靠近银河系中心的分量中观测到的比率变化小于一个数量级，且与 CH+ 丰度没有明显的相关性。提出的 SH+ 和 CH+ 的观测动力学和化学性质旨在追踪弥散星际介质中激波或剪切流中的湍流耗散这一普遍过程，以及银河系中心区域的特定环境。
引用
@article{arxiv.1201.5457,
title = {Comparative study of CH+ and SH+ absorption lines observed towards distant star-forming regions},
author = {Benjamin Godard and E. Falgarone and M. Gerin and D. C. Lis and M. De Luca and J. H. Black and J. R. Goicoechea and J. Cernicharo and D. A. Neufeld and K. M. Menten and M. Emprechtinger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1201.5457},
year = {2015}
}