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暗中性介质(大部分)是分子氢

星系天体物理 2023-07-19 v1

摘要

我们获取了朝向银心反方向 33 个河外连续源方向的 HCO+ 及其他分子的 ALMA 基态吸收轮廓,推导出 N(H2) = N(HCO+)/3x10^{-9}。我们在新探测到 HCO+ 的方向用 IRAM 30m 观测了 J=1-0 CO 发射。33 个新方向中 28 个探测到 HCO+ 吸收,其中 19 个沿视线探测到 CO 发射。缺乏可探测 HCO+ 的 5 条视线具有低 3 倍的均值 EBV 与 N(DNM)。按 EBV 分箱,N(H2) 与 N(DNM) 强相关,并在观测范围 EBV~0.05-1 mag 内变化达 50-100 倍,而 N(HI) 仅变化 2-3 倍。平均而言 N(DNM) 与 N(H2) 匹配良好,且探测到 HCO+ 吸收并未增加先前推断 DNM 之外的少量/无额外 H2。有 5 例 2N(H2) < N(DNM)/2 表明 HI 发射饱和。对 \WCO > 1 K-\kms 的视线,CO-H2 转换因子 N(H2)/\WCO\ = 2-3x10^{20}\pcc/K-\kms 高于伽马射线中分辨云研究所得。我们的工作主要采样原子气体,平均 H2 比例 ~1/3,但 DNM 几乎全为分子。CO 在其发射强时履行 H2 示踪角色,但大尺度 CO 巡天对典型值 N(DNM) = 2-6x10^{20}\pcc 关联的 H2 柱密度不敏感。γ\gamma 射线研究更低的 \XCO\ 值部分源于不同定义与用法。\WCO\ \ge 1 K-\kms\ 的视线占 HCO+ 探测 H2 的 2/3,探测 90% H2 需探测至 \WCO\~0.2-0.3 K-\kms 水平的 CO。完整摘要见论文。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.09502,
  title  = {The Dark Neutral Medium is (Mostly) Molecular Hydrogen},
  author = {Harvey Liszt and Maryvonne Gerin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.09502},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted to Astronomy and Astrophysics (Main Journal)