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银河系与银河云 HII 区中的重元素:复合线谱与禁忌线谱丰度比较

天体物理学 2009-11-07 v1

摘要

我们对银河系 HII 区 M 17、NGC 3576 以及银河云 HII 区 30 Doradus、LMC N11B 和 SMC N66 进行深入的光学、长孔距光谱测量,记录 CII、NII 和 OII 的光复合线。获得对所有星云(除 SMC N66 外)的温度不变的 C2+/O2+ 和 N2+/O2 比值。C2+/O2+ 比值在每个银河系内表现出惊人的一致性,并且与相应的禁忌线比值一致。对于这五个星云,由多个 OII 光复合线推导的 O2+/H+ 丰度值高于由强 [OIII] 4959、5007A 禁忌线推导的值,分别高出 1.8--2.7 倍,其中 LMC N11B 星云对 O2+ 离子而言,差异因子更为极端,约为 5。因此,这些 HII 区 exhibits 与先前在行星星云中观察到的类似的 ORL/CEL 丰度差异因子。我们的光学 CEL O2+/H+ 丰度值与来自红外微结构线观测的已发表 O2+/H+ 丰度值相符(误差在 20-30% 之间)。由于后者的低激发能使其对典型星云温度波动不敏感,温度波动被排除为解释观察到的 ORL/CEL O2+ 丰度差异的原因。我们提供证据表明,这些 HII 区的 OII 光复合线来自与观察到的重元素光学和红外禁忌线发射相同密度(<3500 cm^-3)的气体,从而排除了采用高密度离子化包含物的模型,以解释丰度差异的假设。我们考虑一种情形,即大部分重元素 ORL 发射来自温度 <=500 K 的金属富集离子化区域。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0209534,
  title  = {Heavy elements in Galactic and Magellanic Cloud HII regions: recombination-line versus forbidden-line abundances},
  author = {Yiannis G. Tsamis and M. J. Barlow and X. -W. Liu and I. J. Danziger and P. J. Storey},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0209534},
  year   = {2009}
}

备注

24 pages; 9 figures; accepted by Monthly Notices of the Royal Astronomical Society