JWST 观测到的 Taurus 分子云 H2 发射光谱
星系天体物理
2025-04-30 v1
摘要
我们报告了 JWST MIRI/MRS 对 Taurus 分子云边界两个区域中 H2 S(1) 17.04 微米过渡的观测结果。这两个区域分别称为 Edge（位于 13CO J=1-0 辐射的相对尖锐边界附近）和 Peak（Spitzer 观测到的最强 H2 辐射位置），其平均强度分别为 14.5 MJy/sr 和 32.1 MJy/sr。我们发现特征尺度为 1.0 到 2.5 弧秒（对应 140 AU 到 350 AU）的小尺度结构，结构强度超过延伸背景的 10 MJy/sr，对应 J=3 层的分子氢柱密度为 1.6×1017/cm2。最可能的解释是通过与 H2 分子碰撞引发的激发（该区域的氢主要为分子形式）。两种加热局部 ISM 区域至约 1000 K 热能的机制——湍流耗散和冲击——已被提出用于解释特定分子的丰度和辐射。虽然我们无法确定密度和动力学温度的唯一值，但与冲击模型预测最吻合的解为 H2 密度为 370/cm3，动力学温度为 1000 K。在此条件下，该小尺度结构的总 H2 柱密度约为 8×1017/cm2。这一次直接探测到在静默分子星际介质中受热的微小尺度结构，对该 ISM 相位的物理结构以及维持其中超声速运动具有重要意义。
关键词
引用
@article{arxiv.2504.20164,
title = {The H2 Glow of a Quiescent Molecular Cloud Observed with JWST},
author = {Paul F. Goldsmith and Shengzhe Wang and Xin Wang and Raphael Skalidis and Gary A. Fuller and Di Li and Chao-Weo Tsai and Lile Wang and Donghui Quan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.20164},
year = {2025}
}
备注
22 pages, 10 figures