Perché non ci sono nuvole ISM con temperature comprese tra 100 e 6.000 K?

Nel mezzo interstellare, ci sono diverse fasi diffuse di gas, distinte per densità e temperatura. In particolare, il mezzo neutro freddo ha temperature da ~ 50-100 K e il mezzo neutro caldo varia da 6.000 a 10.000 K. Secondo il mio professore, sono state trovate poche nuvole di gas con temperature tra queste due.

Qualcuno sa perché esiste un divario così grande?

$n$$T$$x_i$$n_i/n$$n_i$$i$

$$n^2\Lambda(n,T,x_i)-n\Gamma(n,T,x_i)\equiv n^2\mathcal{L}=0$$ $\Lambda$$\Gamma$$\mathcal{L}$$n$ $$\left(\frac{\partial\mathcal{L}}{\partial S}\right)<0$$ $S$$\text{Eq } 4a,4b$

$\Lambda$$\Gamma$

$\sim10,000\text{ K}$$\log P/\log n$

In realtà, il modello a due fasi è una semplificazione eccessiva e l'ISM ha componenti più distinti. Tuttavia, le instabilità isocoriche / isobariche limitano ancora l'intervallo in cui le nuvole possono esistere in equilibri stabili e spiegano la scarsità di gas nell'intervallo di temperatura rilevante.

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Consentitemi di elaborare i termini isobarico e isocorico . In termodinamica, a volte è conveniente presumere che alcune variabili termodinamiche rimangano costanti in una determinata situazione. I processi isotermici si verificano a temperatura costante; allo stesso modo, i processi isobarici si verificano a pressione costante e i processi isocorici si verificano a volume costante.

$$\left(\frac{\partial\mathcal{L}}{\partial T}\right)_{\rho}<0\tag{Isochoric}$$ $$\left(\frac{\partial\mathcal{L}}{\partial T}\right)_{p}=\left(\frac{\partial\mathcal{L}}{\partial T}\right)_{\rho}-\frac{\rho_0}{T_0}\left(\frac{\partial\mathcal{L}}{\partial\rho}\right)_T<0\tag{Isobaric}$$

$$\left(\frac{\partial\mathcal{L}}{\partial A}\right)_B$$ $\mathcal{L}$$A$$B$