暗云中HI窄线吸收

我们利用Arecibo望远镜对Taurus/Perseus地区的31个暗云进行调查，搜索HI（λ 21cm）和OH（1667和1665 MHz）射线的窄吸收特征。我们在观察到的77%的云中检测到HI窄自吸收（HINSA）。HINSA和OH发射同时观察，表现出极好的相关性。光谱上，它们具有相同的非热线宽和相同的线心速度。空间上，它们都在每片云的 optically-selected 中心位置处峰值，并向云的边缘衰减。具有明确HINSA特征的源还在CO、13CO、18CO和CI的跃迁中观察到。HINSA与分子标记物的相关性更好于CI。吸收特征的线宽以及相关辐射传递分析，为产生HINSA的气体提供了温度上限。一些源的温度必须接近或低于10 K。HINSA的列密度和线宽与分子标记物的特征之间的相关性表明，原子氢的显著部分位于分子云中冷、良好遮蔽的部分，与分子气体混合。[HI]/[H2]的平均数密度比为$1.5\times10^{-3}$。推导出的HI密度与通过宇宙射线破坏H2并在颗粒表面形成H2的稳态平衡预期值相符，但略高一些。原子氢在分子云中的分布和丰度是暗云化学与结构的关键性检验，包括颗粒表面反应速率、PDR、循环和湍流扩散等问题。