Limitazioni attuali nell'analisi della spettrometria radioastronomica delle strutture iperfine della nuvola interstellare locale


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Ho cercato di avvolgere la mia testa attorno alle capacità dell'attuale tecnologia di spettrometria radioastronomica per isolare fonti tenue non troppo distanti, diciamo, composizione chimica e densità del mezzo interstellare proprio nelle vicinanze del nostro sistema solare. In sostanza, da cosa è composta la nostra nuvola interstellare locale e quanto è presente:

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Finora abbiamo avuto molto successo nell'isolare fonti lontane di onde radio e nell'analisi della loro iperfina, cioè composizione a livello molecolare. Lo stesso vale anche per la composizione del mezzo interstellare fino agli ioni molecolari del diazenillio (N 2 H + ) che è surrogato alla presenza di N 2 non osservabile e non polare .

Ad esempio, P. Caselli et al. dal Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian ha presentato un documento (PDF) su J = 1 → 0 transizione di N 2 H + a 93 GHz verso il nucleo di nuvole a bassa massa quiescente L1512 in Toro, nel 1995. È successo 18 anni fa !

Ciò che non capisco è, cosa ci impedisce, con la tecnologia attuale, di isolare le formazioni locali a bassa massa negli spettri delle onde radio dal suo rumore di fondo e analizzarne la struttura iperfina attraverso la spettrometria radioastronomica? Il rapporto segnale-rumore è semplicemente impraticabile e la densità della nuvola locale è troppo sottile per filtrarla dal suo sfondo? O tali osservazioni sono già state effettivamente fatte e disponiamo già di dati molecolari sul cloud locale di cui non sono a conoscenza?

Risposte:


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La prima cosa da notare è che la nuvola interstellare locale, in cui il Sole si sta evolvendo in questo momento, è una regione abbastanza diffusa, con una densità tipica da circa una a poche particelle per centimetri cubi. Le nuvole con una densità così bassa sono in realtà per lo più atomiche; come puoi vedere in questa trama ( Snow & McCall 2006 , adattato da Neufeld et al. 2005 ): Tratto da Snow & McCall (2006)

È quindi piuttosto impegnativo osservare molecole in questa regione.

La buona notizia è che non ci sono solo linee molecolari per fornire informazioni sulle proprietà fisiche (temperatura, densità, ionizzazione, struttura della velocità e morfologia) della nuvola interstellare locale. In particolare, l'ultravioletto è una gamma di lunghezze d'onda perfettamente adatta a sudare questa regione in assorbimento, e ci sono alcuni studi abbastanza estesi sull'argomento (vedi ad esempio Carta I , Carta II , Carta III e Carta IV di Redfield et al.).

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