С.А. Балашев. Молекулярный водород в атомарном газе

Описание: Астрофизический семинар ФТИ

Докладчик: С.А. Балашев (ФТИ)

Доклад: Молекулярный водород в атомарном газе

Авторы: Балашев С.А. и Нотердам П., от имени команды обзора EQUALS

Аннотация:
Доклад посвящён исследованию молекулярного водорода, H2, в атомарном газе. Показано, что идентификация и исследование остаточной доли H2 в атомарном газе представляет собой эффективный метод изучения диффузного атомарного газа, который позволяет получить оценки на физические условия, недоступные другими методами. В качестве иллюстрации представлены идентификация и результаты анализа H2 в DLA
системе с z = 4.24 в спектре яркого квазара J0007-5705, полученного на телескопе VLT c помощью спектрографа ESPRESSO в рамках обзора EQUALS. Высокое отношения сигнал к шуму и разрешение спектра, R~120000, позволило идентифицировать слабые линии H2 на нескольких вращательных уровнях с лучевыми концентрациям log N(H2) [см -2 ] ~14. Примечательно, что эта система имеет наибольшее значение красного смещения и одно из
самых низких значений lg N(H2), измеренных в спектрах квазаров. В линиях H2 разрешаются две скоростные компоненты, разделенные в спектре расстоянием ~3 км/с: узкая (b=1.7+/- 0.1 км/с) и более широкая (b=6.2 +/- км/с). Выполнено моделирование населённости вращательных уровней H2, которое позволило получить оценку на
физические условия в среде, ассоциируемой с H2. Оценена объёмная плотность lg n [см⁻³] =2.8 +/- 0.2 с температурой T~40 К (типичной для холодной нейтральной среды) для узкой компоненты и lg n [см⁻³] ~ 1.4^{+0.9 -0.1}, T~600 К для широкой компоненты. Полученные оценки на ультрафиолетовое (УФ) поле предполагает, что облако находится как минимум на расстоянии не менее нескольких Мпк от квазара. Физические параметры указывают на то, что эта система выявляет существование крошечных (до ~0,01 пк) холодных областей повышенной плотности в нейтральной атомарной среде. Обнаружение двух систем H2 среди всего лишь 7 DLA систем в обзоре EQUALS предполагает, что такие системы, содержащие остаточную долю H2, могут быть более широко распространены, чем считалось ранее в силу недостаточной эффективности использовавшихся ранее спектрографов. Однако поскольку эти системы имеют высокое красное смещение, нельзя исключать эффекты космологической эволюции.