利用赫歇尔空间天文台在猎户座条处对 O2 的搜寻
星系天体物理
2015-06-04 v1
摘要
我们报告了在猎户座条（Orion Bar）方向搜寻分子氧（O2）的结果，猎户座条是由明亮的猎户座四边形星创建的 HII 区南缘处一个显著的离解区。我们使用赫歇尔空间天文台上的远红外外差接收仪（Heterodyne Instrument for the Far Infrared）观测了 487 GHz 处 O2 N_J = 3_3 - 1_2 跃迁和 774 GHz 处 5_4 - 3_4 跃迁附近的频谱区。两条谱线均未被探测到，但此处确定的 3sigma 上限可转化为：对于温度在 30K 至 250 K 之间的发射区，总视向 O2 柱密度 < 1.5 10^16 cm^-2；若 O2 发射区主要处于 ~< 100 K 的温度下，则 < 1 10^16 cm^-2。由于猎户座条相对于我们的视线几乎呈侧向，观测到的柱密度相对于正向值被放大了估计在 4 到 20 之间的因子。我们的上限意味着正向 O2 柱密度小于 4 10^15 cm^-2，该值低于（可能远低于）模型对暴露于 10^4 倍局部值的远紫外通量下、密度为 10^4 - 10^5 cm^-3 的气体的预测，而这一条件是根据先前对猎户座条的观测推断出来的。这种差异可能在以下情况下得到解决：(1) O 原子对冰的吸附能大于 800 K；(2) 猎户座条的总正向消光 Av 小于 O2 达到峰值丰度所需的值；(3) O2 发射产生于具有小射束填充因子的致密团块内；或者 (4) 猎户座条中 O2 达到峰值丰度（取决于密度）的正向深度位置，对应于与我们的赫歇尔射束采样位置不同的天空位置。
引用
@article{arxiv.1204.5706,
title = {Herschel Search for O2 Toward the Orion Bar},
author = {Gary J. Melnick and Volker Tolls and Paul F. Goldsmith and Michael J. Kaufman and David J. Hollenbach and John H. Black and Pierre Encrenaz and Edith Falgarone and Maryvonne Gerin and Åke Hjalmarson and Di Li and Dariusz C. Lis and René Liseau and David A. Neufeld and Laurent Pagani and Ronald L. Snell and Floris van der Tak and Ewine F. van Dishoeck},
journal= {arXiv preprint arXiv:1204.5706},
year = {2015}
}
备注
30 pages, 7 figures, 1 table. Accepted for publication in ApJ