弥漫星际介质中普遍存在的氩氢离子 (ArH$^+$)：一种近乎纯原子气体的分子示踪物
星系天体物理
2014-08-27 v2
摘要
我们描述了一条先前未确认的星际吸收线归属于 ArH 的指认过程，并讨论了其在低 H 丰度弥漫气体中氢化物吸收背景下的意义。确定了沿几条视线的柱密度，并在化学模型的框架内进行了讨论。将 ArH 的柱密度与其他物种进行了比较，这些物种示踪了具有不同 H 丰度的星际介质 (ISM) 组分。构建了考虑紫外辐射和宇宙射线电离的化学模型。由于检测到了两种同位素变体 ArH 和 ArH，我们有信心将该载体指认为 ArH。未检测到 NeH，其限值 [NeH]/[ArH] 0.1。推导出的柱密度与化学模型的预测吻合良好。ArH 是 H 分数丰度为 的气体的独特示踪物，而与示踪 H 分数丰度约为 0.1 的气体的 HO 相关性很小。仔细分析 ArH、OH、HO 和 HF 柱密度的变化，有望成为 H 分数丰度分布的可靠示踪物，从而提供关于星际物质循环中一个知之甚少的相（即从原子弥漫气体过渡到由 CO 发射示踪的稠密分子气体）的独特信息。这些物种的丰度对星际介质的磁流体动力学 (MHD) 模拟提出了强有力的观测约束，并有可能发展成为表征 ISM 的工具。矛盾的是，ArH 分子是近乎纯原子氢气体比 H{\sc i} 本身更好的示踪物，因为 H{\sc i} 也可能存在于具有显著分子含量的气体中，而 ArH 专门挑选出原子含量 \% 的气体。
引用
@article{arxiv.1403.7902,
title = {Ubiquitous argonium (ArH$^+$) in the diffuse interstellar medium -- a molecular tracer of almost purely atomic gas},
author = {Peter Schilke and David A. Neufeld and Holger S. P. Müller and Claudia Comito and Edwin A. Bergin and Dariusz C. Lis and Maryvonne Gerin and John H. Black and Mark Wolfire and Nick Indriolo and John. C. Pearson and Karl M. Menten and Benjamin Winkel and Alvaro Sanchez-Monge and Thomas Moeller and Benjamin Godard and Edith Falgarone},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.7902},
year = {2014}
}
备注
12 pages, 11 figures, Astronomy and Astrophysics, accepted revised version: previous version had column density of SgrB2 sources wrong