中央分子区边缘的电离气体
星系天体物理
2015-06-23 v1
摘要
为确定 Sgr E 附近中央分子区 (CMZ) 边缘电离气体的性质，我们利用 SOFIA 上的 GREAT 仪器在六个位置对 Sgr E 附近 CMZ 边缘的一小部分进行了光谱分辨的 [C II] 158 微米和 [N II] 205 微米精细结构线观测，并利用 Herschel HIFI 进行了 [C II] 的在轨扫描成图观测。我们利用 [N II] 光谱结合辐射转移模型计算气体的电子密度，并利用 [C II] 图揭示电离气体的形态并模拟 CO-dark H 的柱密度。我们探测到两个 [C II] 和 [N II] 速度分量：一个位于视线方向上速度与 -207 km/s 的 CO 分子云（与 Sgr E 相关）一致，另一个位于 -174 km/s，处于另一个 CO 云边缘之外。从 [N II] 发射中我们发现，这些特征的电子密度平均值约为 5 至 25 cm。该电子密度远高于银盘中的暖电离介质。速度为 -207 km/s 的云中 CO-dark H 层的柱密度约为 1-210 cm，与理论模型一致。CMZ 在电离气体中沿银河系半径方向的延伸范围比在 CO 示踪的分子气体中远 7 至 14 pc。CMZ 的边缘可能包含包围中性分子物质的致密热电离气体。高 N 丰度分数和高电子密度需要一个强度为 1e6 至 1e7 photons cm s 量级的极紫外 (EUV) 辐射场，和/或在约 1e4 K 温度下与氮发生高效的质子电荷交换，和/或大量的 X 射线通量。Sgr E 是一个大质量恒星形成区，是能够电离气体的 EUV 辐射的潜在来源。此外，CMZ 中的 X 射线源和弥漫 X 射线发射也是电离氮的候选源。
引用
@article{arxiv.1501.06832,
title = {Ionized gas at the edge of the Central Molecular Zone},
author = {W. D. Langer and P. F. Goldsmith and J. L. Pineda and T. Velusamy and M. A. Requena-Torres and H. Wiesemeyer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.06832},
year = {2015}
}
备注
12 pages, 9 figures