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OH在哪里,它是否示踪暗分子气体(DMG)?

星系天体物理 2018-02-28 v1

摘要

羟基(OH)预计在弥漫星际分子气体中丰度很高,因为它与H2H_2在相似条件和相似消光范围内一同形成。我们分析了朝向44个河外连续源在1665 MHz和1667 MHz处的OH吸收测量,以及12^{12}CO、13^{13}CO和C18^{18}O的J=1-0跃迁和12^{12}CO的J=2-1跃迁。发现OH的激发温度遵循修正的对数正态分布,f(Tex)12πσexp[[ln(Tex)ln(3.4 K)]22σ2] f(T{\rm_{ex}}) \propto \frac{1}{ \sqrt{2\pi}\sigma } \rm{exp}\left[-\frac{[ln(\textit{T}_{ex})-ln(3.4\ K)]^2}{2\sigma^2}\right] ,其峰值接近银河系发射背景(CMB+同步辐射)的温度。事实上,90%的OH的激发温度与同位置银河系背景相差在2 K以内,这为在发射中绘制这种丰度分子 apparent difficulty 提供了合理的解释。OH的光深被发现很小,峰值约为0.01。对于中等消光(AV\rm_V \sim 0.05-2 mag)的气体,在探测极限N(OH)1012N(\mathrm{OH})\simeq 10^{12} cm2^{-2}下OH的探测率大致与AVA\rm_V无关。我们得出结论:OH在弥漫分子气体中丰度很高,且OH吸收是“暗分子气体(DMG)”的良好示踪剂。测得的DMG比例取决于所假设的CO数据集探测阈值。下一代高灵敏度低频射电望远镜FAST和SKA将通过速度分解朝向背景连续源的分子(例如OH和CH)吸收轮廓,使对弥漫分子气体的系统清查成为可能,其源数将比现有可用数量高出几个数量级。

关键词

引用

@article{arxiv.1801.04373,
  title  = {Where is OH and Does It Trace the Dark Molecular Gas (DMG)?},
  author = {Di Li and Ningyu Tang and Hiep Nguyen and J. R. Dawson and Carl Heiles and Duo Xu and Zhichen Pan and Paul F. Goldsmith and Steven J. Gibson and Claire E. Murray and Tim Robishaw and N. M. McClure-Griffiths and John Dickey and Jorge Pineda and Snežana Stanimirović and L. Bronfman and Thomas Troland and the PRIMO collaboration},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1801.04373},
  year   = {2018}
}

备注

24 pages, 23 figures. Accepted for publication in ApJS