Draco 云中 HI 到 H2 转换
星系天体物理
2025-07-09 v1
摘要
近些年来，针对原子氢 (HI) 向分子氢 (H2) 转换在星际介质中的研究，获得了显著关注。我们聚焦于 Draco 稀疏云，以更深入了解从 HI 到 H2 转换的物理属性。我们采用了源自 Herschel 尘埃观测得出的总氢柱密度概率分布函数（N-PDF）以及源自 Effelsberg HI 调查所得的 N(HI)-PDF。Draco 云的 N-PDF 显示双对数正态分布，而 N(HI)-PDF 遵循单对数正态分布。HI 到 H2 转换被识别为尘埃 N-PDF 两个对数正态分量相等之处；其发生于 Av = 0.33（N=6.2e20 cm^-2）。低柱密度段的尘埃 N-PDF 对应于冷中性介质，特征温度约为 100 K。较高柱密度段主要与 H2 相关联。Draco N-PDF 的形状在数值模拟中得以定性复现。若无显著恒星反馈（如辐射或星风），湍流对气体的热力学稳定性具有显著影响，可调节气体向更密集区域的凝结，以及随后的蒸发。Draco 中 158 微米处 ionized carbon 线的最近观测结果支持了这一情景。利用 KOSMA-tau 光消散模型，我们估计在 HI 到 H2 转换位置处的气体密度为 n=50 cm^-3，温度为 100 K。分子气体和原子气体成分均表现为亚声速湍流和强混合，表明简化的稳态化学模型在此条件下不可适用。
关键词
引用
@article{arxiv.2507.06131,
title = {The HI-to-H2 transition in the Draco cloud},
author = {Nicola Schneider and Volker Ossenkopf-Okada and Markus Roellig and Daniel Seifried and Ralf S. Klessen and Alexei G. Kritsuk and Eduard Keilmann and Simon Dannhauer and Lars Bonne and Simon C. O. Glover},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.06131},
year = {2025}
}
备注
11 pages, Astronomy and Astrophysics in press