Herschel观测有助于识别冷,密集云的物理过程

如Herschel空间观测站的远红外线所见的暗云L1544周围的区域的图像(L1544是左下角的明亮区域)。在这种非常寒冷的环境中观察水,与新的模型很好,并帮助澄清在这些地区的冰和蒸汽形式之间的水的过渡,以及云进入的物理过程。esa / herschel和p. casseli

使用来自Herschel空间天文台的数据,天文学家在明星形成之前在条件下直接比较氧气种类的氧气种类。

间隙介质中的温水蒸气(室温约为)表现大致从化学模型预期的。这是从红外空间天文台的观察到十五年前的观察结果结论,随后由亚丘波天文卫星确认。然而,在分子云中存在的较冷条件下,特别是在恒星云中,在恒星可能形成的恒星,大部分水被冰块被冻结在灰尘的表面上,其性质更加难以理解。此外,由于分子本身主要是在氢气和氧的原子的这种颗粒的表面上产生,因此在晶粒表面进行的几个过程是复杂的。

为了测试包括晶粒表面化学的化学模型,CFA天文学家Eric Keto和两个同事观察到寒冷,密集云L1544中的水,与Herschel Space天文台。像这样的小云只有尺寸的亮度,含有大约一百个冷(小于15个kelvin)材料的太阳能量。它们具有相对简单的优点:形状几乎球形,没有内部的热源(即,没有恒星)。它们由宇宙射线和紫外线背景从外面加热;从内部通过来自分子和灰尘的辐射冷却。他们的简单性使它们具有独特的强大的实验室,用于测试像冷水化学的复杂假设。

科学家们组合了三种不同的理论技术来分析该来源的数据:描述云密度,温度和结构性能的模型,化学模型,以预测各种条件下的水的丰富,并不至少是辐射模型由冷分子发出,迹覆盖它如何穿过云层并进入空间。天文学家能够非常适合观察结果。他们得出结论,通过宇宙射线和紫外线从冰中蒸发水蒸气,并且在云的边缘附近辐射也可以破坏水蒸气,将其分解成构成原子。在吸收和排放中可以看到水蒸气,并且该团队还得出结论,后者来自内云的最密集部分,可以为乌云的中心的动态提供独特的见解。

出版物:Eric Keto,Jonathan Rawlings和Paola Caselli,“冷,密集云”的化学和辐射转移,“MNRAS(2014年5月21日)440(3):2616-2624; DOI:10.1093 / mnras / stu426

研究报告的PDF副本:寒冷,密集云中的水化学和辐射转移

图像:esa / herschel和p. casseli

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