Limitações atuais na análise por espectrometria radioastronômica de estruturas hiperfinas de nuvens interestelares locais

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Eu tenho tentado entender as capacidades da tecnologia atual de espectrometria radioastronômica para isolar fontes tênues não muito distantes, por exemplo, composição química e densidade do meio interestelar bem na vizinhança de nosso sistema solar. Em essência, qual é a nossa nuvem interestelar local e quanto dela existe:

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Até agora, tivemos muito sucesso no isolamento de fontes de ondas de rádio distantes e na análise de suas hiperfinas, isto é, composição em nível molecular. O mesmo vale para a composição do meio interestelar, até os íons moleculares do diazenilium (N 2 H + ), que são substituídos pela presença de N 2 não polar e não observável .

Por exemplo, P. Caselli et al. do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics apresentou um artigo (PDF) sobre a transição J = 1 → 0 de N 2 H + a 93 GHz em direção ao núcleo quiescente de nuvem de baixa massa L1512 em Taurus, em 1995. Isso é há 18 anos !

O que eu não entendo é o que está nos impedindo, com a tecnologia atual, de isolar formações locais de baixa massa nos espectros de ondas de rádio de seu ruído de fundo e analisar sua estrutura hiperfina através da espectrometria radioastronômica? A relação sinal / ruído é simplesmente impraticável e a densidade da nuvem local é muito fina para filtrá-la do fundo? Ou essas observações já foram feitas e já temos dados moleculares na nuvem local que eu não conheço?

TildalWave
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Respostas:

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A primeira coisa a notar é que a nuvem interestelar local, na qual o Sol está evoluindo agora, é uma região bastante difusa, com uma densidade típica de cerca de uma a algumas partículas por centímetros cúbicos. Nuvens com densidade tão baixa são na verdade principalmente atômicas; como você pode ver nesta trama ( Snow & McCall 2006 , adaptado de Neufeld et al. 2005 ): Retirado de Snow & McCall (2006)

É, então, bastante desafiador observar moléculas nessa região.

A boa notícia é que não existem apenas linhas moleculares para fornecer informações sobre as propriedades físicas (temperatura, densidade, ionização, estrutura de velocidade e morfologia) da nuvem interestelar local. Em particular, o ultravioleta é uma faixa de comprimento de onda perfeitamente adequada para absorver esta região em absorção, e existem alguns estudos bastante extensos sobre o assunto (ver, por exemplo, Artigo I , Artigo II , Artigo III e Artigo IV de Redfield et al.).

MBR
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