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温中性星际介质的电离分数

星系天体物理 2013-01-29 v1

摘要

当中性星际介质暴露于 EUV 和软 X 射线辐射时,其中的氩原子比氢原子更容易被电离。我们利用这一事实来确定邻近温中性介质(WNM)中的电离水平。通过分析 FUSE 对距太阳几百 pc 的 44 颗热亚矮星紫外光谱的观测,我们可以比较 Ar I 与 O I 的柱密度,其中氧的相对电离可用作氢的相对电离的代理。测得的不足量 [Ar I/O I] = 0.427 ±\pm 0.11 dex,低于完全中性介质的预期值,这意味着如果 n(H) = 0.5 cm3^{-3},则电子密度 n(e) \sim 0.04 cm3^{-3}。这一电离量远大于我们由宇宙射线引起的一次光电离、弥散 X 射线背景、介质内发射 X 射线的源,以及由高能二次光电子、Auger 电子和氦复合光子引起的附加电离所预期的值。我们倾向于一种解释,即由现已衰退的先前邻近超新星遗迹产生的辐射爆发可能提高了电离水平,且气体尚未复合至平静水平。另一种可能性是,软 X 射线背景的低能部分由于 H I 呈泡沫状且内部存在极热 X 射线发射气体空腔而未能得到有效屏蔽。

关键词

引用

@article{arxiv.1301.3144,
  title  = {The Fractional Ionization of the Warm Neutral Interstellar Medium},
  author = {Edward B. Jenkins},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1301.3144},
  year   = {2013}
}

备注

52 pages, 8 figures, 6 tables. Accepted for publication in the Astrophysical Journal