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首次绘制出“氟化氢”地图:间接实现追踪宇宙中最常见的分子氢!

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发表于 2020-10-12 09:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
首次绘制出“氟化氢”地图:间接实现追踪宇宙中最常见的分子氢!

Original 手机软件:博科园
天文物理 Today

分子氢(H2)占星系中冷致密气体的99%,因此绘制恒星诞生地的地图基本上意味着测量分子氢,它在低温下缺乏强烈的特征信号。来自SRON荷兰空间研究所和格罗宁根大学天文学家现在已经绘制了痕量分子氟化氢(HF)的发射信号,该信号位于没有标准痕量分子一氧化碳的地方。这是第一个为空间区域绘制氟化氢地图的人,创造了一种间接绘制分子氢的新工具,其研究成果于2019年11月6日在《天文学与天体物理学》期刊上发表。

在所有星系中,恒星都在消亡和形成,虽然地球上的生命是以丰富的元素和分子为基础,但恒星形成冷而致密的气体相当单调,即由99%的分子氢(H2)组成。因此,绘制恒星诞生地的地图需要探测分子氢。不幸的是,这种材料很难观察到,因为在低温下缺乏强烈的特征信号,不像它的原子表亲(H),它发射无线电波,波长很容易区分。

来自SRON荷兰空间研究所和格罗宁根大学的天文学家,现在发现了一种通过绘制氟化氢(HF)并将其丰度与分子氢的丰度联系起来来间接测量分子氢的新工具。当其他探测工具出现故障时,新工具就会派上用场,例如在猎户座T型变星、猎户座四角星和猎户座分子云之间的区域。

在这些区域,碳被电离,这意味着一氧化碳(CO)(通常是找到H2的可靠痕量分子)不能作为示踪剂工作。Floris van der Tak(SRON/RUG)和研究团队惊讶地发现来自猎户座赫歇尔望远镜数据中有一个特征的氟化氢信号,因为天文学家以前只探测到氟化氢作为剪影:氟化氢吸收其他辐射。

氟化氢和分子氢丰度可以联系在一起,因为氟化氢是在分子氢与氟原子(F)反应形成氟化氢和原子氢(H)的化学反应中产生。没有分子氢,就没有氟化氢。由SRON博士学生ÜMIT Kavak领导的研究小组使用氟化氢地图检查了一些机制,通过这些机制它可以发出信号。氟化氢分子与电子和分子氢的碰撞是主要机制。碰撞将氟化氢分子激发到更高的能量状态,之后它们下降到基态,同时以1.2THz的特征波长发射红外光。

博科园|研究/来自:SRON荷兰空间研究所
参考期刊《天文学与天体物理学》
DOI: 10.1051/0004-6361/201936127


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