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第79章 微量分子云（第1页）

微量分子云：星际介质中的暗物质建筑师

基本概念与现历程

微量分子云（diffeoecuarcouds）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o年代通过射电谱线和紫外吸收光谱被现，其特征包括：

氢分子（h?）占比：通常o-o（传统hi云＜o，致密云＞）

尺度范围：-opc（比巨型分子云小-个数量级）

数密度：o-oo?（比致密云低个量级）

温度：-ok（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。

物理与化学特性

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o?，h?比例＞o

光解区域：边缘被星际辐射场（isrf）侵蚀，h?解离为h

磁场渗透：磁场强度-μg（与气体运动耦合）

分子丰度异常

这些云中检测到特殊的化学特征：

匮乏：h?比值仅o??（致密云的ooo）

ch?量：比经典化学模型预测高o倍

复杂有机分子：如h、ch?oh的初步痕迹

温度调控机制

加热过程：

宇宙线电离（主导，≈o??ergs）

光电子射（尘埃颗粒贡献）

冷却途径：

cμ辐射（主要）

oμ线

h?转动跃迁

形成与演化

诞生途径

hi云凝聚：引力不稳定性或激波压缩触h?形成

分子云溃散：致密云被新星或恒星风剥离外层

湍流汇聚：is湍流的动能耗散产生密度涨落

生命期与转变

典型演化时标：

h?形成时标：≈o?-o?年（依赖尘埃催化效率）

光解时标：约o?年（标准isrf条件下）

整体寿命：通常-oyr（最终转为致密云或重新离解）

动力学反馈

恒星形成阈值：可达到临界质量但未坍缩

新星扰动：冲击波可引局部坍缩或完全瓦解

磁场支撑：磁湍流抑制快收缩

观测技术挑战

中性氢示踪

线：示踪hh?过渡区（但无法直接检测h?）