首次繪製出「氟化氫」地圖,間接實現追蹤宇宙中最常見的分子氫!

2020-12-16 手機鳳凰網

分子氫(H2)佔星系中冷緻密氣體的99%，因此繪製恆星誕生地的地圖基本上意味著測量分子氫，它在低溫下缺乏強烈的特徵信號。來自SRON荷蘭空間研究所和格羅寧根大學天文學家現在已經繪製了痕量分子氟化氫(HF)的發射信號，該信號位於沒有標準痕量分子一氧化碳的地方。這是第一個為空間區域繪製氟化氫地圖的人，創造了一種間接繪製分子氫的新工具，其研究成果於2019年11月6日在《天文學與天體物理學》期刊上發表。

在所有星系中，恆星都在消亡和形成，雖然地球上的生命是以豐富的元素和分子為基礎，但恆星形成冷而緻密的氣體相當單調，即由99%的分子氫(H2)組成。因此，繪製恆星誕生地的地圖需要探測分子氫。不幸的是，這種材料很難觀察到，因為在低溫下缺乏強烈的特徵信號，不像它的原子表親(H)，它發射無線電波，波長很容易區分。來自SRON荷蘭空間研究所和格羅寧根大學的天文學家，現在發現了一種通過繪製氟化氫(HF)並將其豐度與分子氫的豐度聯繫起來來間接測量分子氫的新工具。

當其他探測工具出現故障時，新工具就會派上用場，例如在獵戶座T型變星、獵戶座四角星和獵戶座分子雲之間的區域。在這些區域，碳被電離，這意味著一氧化碳(CO)（通常是找到H2的可靠痕量分子）不能作為示蹤劑工作。Floris van der Tak(SRON/RUG)和研究團隊驚訝地發現來自獵戶座赫歇爾望遠鏡數據中有一個特徵的氟化氫信號，因為天文學家以前只探測到氟化氫作為剪影：氟化氫吸收其他輻射。

氟化氫和分子氫豐度可以聯繫在一起，因為氟化氫是在分子氫與氟原子(F)反應形成氟化氫和原子氫(H)的化學反應中產生。沒有分子氫，就沒有氟化氫。由SRON博士學生ÜMIT Kavak領導的研究小組使用氟化氫地圖檢查了一些機制，通過這些機制它可以發出信號。氟化氫分子與電子和分子氫的碰撞是主要機制。碰撞將氟化氫分子激發到更高的能量狀態，之後它們下降到基態，同時以1.2THz的特徵波長發射紅外光。

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