第79章 微量分子云（1/2）

微量分子云：星际介质中的暗物质建筑师

1.基本概念与发现历程

微量分子云（DiffeMolecurClouds）是星际介质中一类特殊的气体结构，介于完全原子态的HI区和致密分子云之间。这类云团最早于1970年代通过CO射电谱线和紫外吸收光谱被发现，其特征包括：

氢分子（H?）占比：通常10-90%（传统HI云＜10%，致密云＞99%）

尺度范围：1-20pc（比巨型分子云小1-2个数量级）

数密度：50-500?3（比致密云低3个量级）

温度：15-50K（高于致密云但低于HI区）

与经典分子云不同，微量分子云呈现出半透明、部分离解的独特状态，是天文学家理解分子形成初期过程的关键实验室。

2.物理与化学特性

2.1多相介质结构

微量分子云内部呈现出显着的非均匀性：

致密核心：局域密度可达103?3，H?比例＞80%

光解区域：边缘被星际辐射场（ISRF）侵蚀，H?解离为HⅠ

磁场渗透：磁场强度5-15μG（与气体运动耦合）

2.2分子丰度异常

这些云中检测到特殊的化学特征：

CO匮乏：CO/H?比值仅10??（致密云的1/1000）

CH?超量：比经典化学模型预测高10倍

复杂有机分子：如H、CH?OH的初步痕迹

2.3温度调控机制

加热过程：

宇宙线电离（主导，≈10?1?erg/s/3）

光电子发射（尘埃颗粒贡献）

冷却途径：

CⅡ158μ辐射（主要）

OⅠ63μ线

H?转动跃迁

3.形成与演化

3.1诞生途径

HI云凝聚：引力不稳定性或激波压缩触发H?形成

分子云溃散：致密云被超新星或恒星风剥离外层

湍流汇聚：ISM湍流的动能耗散产生密度涨落

3.2生命期与转变

典型演化时标：

H?形成时标：≈10?-10?年（依赖尘埃催化效率）

光解时标：约10?年（标准ISRF条件下）

整体寿命：通常1-30Myr（最终转为致密云或重新离解）

3.3动力学反馈

恒星形成阈值：可达到临界质量但未坍缩

超新星扰动：冲击波可引发局部坍缩或完全瓦解

磁场支撑：磁湍流抑制快速收缩

4.观测技术挑战

4.1中性氢示踪

21线：示踪HⅠ/H?过渡区（但无法直接检测H?）

本章未完，点击下一页继续阅读。