高分辨率星际 Ca I 吸收观测——关于扩散云中贴素与电子密度的启示

我们报告了针对 30 颗银河系星体的星际 Ca I 吸收的高分辨率（FWHM ~ 0.3-1.5 km/s）光谱。将 Ca I、Ca II、K I 以及其他物种的列密度进行比较——针对线轮廓中识别的单个分量以及集成整个视线——可获取关于相对电子密度和贴素的信息。Ca I/Ca II 比值 [等于 n_e/(Gamma/alpha_r) 用于光离子化平衡] 与氢分子形式比例 f(H2) 之间不存在明显关系（后者常被视为局部密度 n_H 的指示）。对于一小部分视线，由于利用 C I 精细结构激发分析估计的热压（n_H T）和局部密度，从 C、Na、K（假设光离子化平衡）推断的平均电子密度似乎与 n_H 和 n_H T 无关。虽然从 Ca I/Ca II 比值得到的 n_e 常常显著高于从其他元素推断的值，但来自不同元素的相对 n_e 模式在不同视线上显示出相似性和差异性——这表明除了光离子化和辐射复合之外，其他过程在星际扩散云中常常和显著地影响重元素离子化平衡。此类额外过程也可能导致一些视线上（具有独立 n_H 确定性）找到的看似高于预期的分数离子化（n_e/n_H）。总体而言，包含“颗粒辅助”复合可降低推断的 n_e，但并不能使来自不同元素的 n_e 估计值相一致。钙的贴素可能对密度的依赖性比早期与 CH 和 CN 的比较所暗示的更弱。