SOFIA/GREAT 对太赫兹水脉泽的发现
太阳与恒星天体物理
2017-07-26 v1 星系天体物理
摘要
我们报道了在频率高于 1 THz 的水脉泽辐射的发现。利用 SOFIA 上的 GREAT 仪器，我们探测到了朝向三颗富氧演化恒星 W Hya、U Her 和 VY CMa 的水的 1.296411 THz 8(27)-7(34) 跃迁辐射。对 R Aql 获得了 1.296 THz 线通量的上限。使用 Effelsberg 100m 望远镜对所有四个源进行了 22.23508 GHz 6(16)-5(23) 水脉泽跃迁的近同时观测。测量的线通量意味着对于 W Hya、U Her 和 VY CMa，22 GHz / 1.296 THz 光子光度比分别为 0.012、0.12 和 0.83，这些数值证实了 22 GHz 脉泽跃迁在 W Hya 和 U Her 中未饱和。我们还探测到了朝向 W Hya 和 VY CMa 的 1.884888 THz 8(45)-7(53) 跃迁，以及朝向 VY CMa 的 1.278266 THz 7(43)-6(52) 跃迁。与 22 GHz 脉泽跃迁类似，此处探测到的所有三条 THz 发射线均源自正-H2O 自旋异构体。基于 W Hya 的周星包层模型，我们估计受激发射对观测到的 1.296 THz 线辐射的贡献约为 85%，因此该跃迁可恰当地描述为一个太赫兹频率脉泽。相比之下，对于 1.885 THz 跃迁，我们的 W Hya 模型表明观测到的辐射由自发辐射衰变主导，尽管存在布居数反转。
引用
@article{arxiv.1705.09672,
title = {SOFIA/GREAT Discovery of Terahertz Water Masers},
author = {David A. Neufeld and Gary J. Melnick and Michael J. Kaufman and Helmut Wiesemeyer and Rolf Güsten and Alex Kraus and Karl M. Menten and Oliver Ricken and Alexandre Faure},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.09672},
year = {2017}
}
备注
Accepted for oublication in ApJ