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星間彗星2I /ボリソフにおける水トレーサーの検出

2019-10-29 23:45:14 | インターステラオブジェクト
酸素原子の輝線[OI] 6300 Aラインを観測することで水対シアンの比率や揮発量が分かる?以下、機械翻訳。
星間彗星2I /ボリソフにおける水トレーサーの検出
(2019年10月28日に提出)
アパッチポイント天文台のARCES機器で得られた高スペクトル分解能の光学スペクトルを提示し、星間彗星2I / Borisovの酸素原子の輝線[OI] 6300 Aラインの検出を示します。このラインで観測されたフラックスを使用して、6.3 ± 1.5×10 ^ 26 mol/ 秒の H O生成率を導き出します。以前に報告されたCNの観測と比較すると、これは~0.3-0.9%のCN / H _2 O比を意味します。この範囲の下端は彗星の平均値と一致していますが、上端は太陽系彗星の平均値よりも高いですが、観測値の範囲内にあります。C _2 / H _22±×26− 12〜22Oは、C 関連する最近の結果の解釈に応じて、正常または枯渇します。ダストとガスの比率は、太陽系彗星の通常の値と一致しています。単純な昇華モデルを使用して、1.7 km ^ 2の H _2 O有効面積を推定します。これは、現在のボリソフの大きさの推定では、太陽系彗星で測定された値と一致する1〜150%の活性画分を示唆しています。最小サイズの推定値については、導出されたH _2 O生産率は、ボリソフが過活動状態である可能性を示唆しています(その表面活性の>100%)。ただし、活性画分に関するこれらの結論はモデルに依存します。観測されたH O生成率を完全に解釈するには、核の組成情報や特性など、2I /ボリソフのより詳細な特性評価が必要です。
1.はじめに
彗星は、その形成領域に存在する条件を反映すると考えられる原始的な揮発性組成を持っています
原始太陽系ディスク。これにより、彗星の揮発性物質の研究が物理的および化学的性質を理解するために強力になります。
惑星形成中に発生するプロセス。ただし、これまでの観測では太陽系の彗星のサンプルのみ
原点。 96P / マックホルツ(LanglandShula and Smith 2007; Schleicher 2008)やC / 2016 R2(PanSTARRS)(Biver et al。2018; McKay et al。2019)などの異常な組成を持つ彗星が存在する可能性があります
星間起源を持っている、これらの彗星のダイナミクスは、それらが星に由来するという決定的な証拠を提供しません
弊社以外のシステム。
星間彗星2I /ボリソフの発見は、天体の揮発性組成をサンプリングする機会を提供します
私たち自身の太陽系の外からはっきりと彗星は、物理学と化学に制約を提供します
他の原始星のディスク。これまでのところ、ボリソフで決定的に検出された唯一の揮発性物質はCNであり、
C2(Fitzsimmons et al。2019; Kareta et al。2019)、C3、およびOH(Opitom et al。
2019)、および太陽系彗星と比較して枯渇している可能性が高いことを示すC2の制約。 H2Oが支配的であるため
ほとんどの太陽系彗星では揮発性であるため、ボリソフでのH2O生成の測定は、他のすべての彗星の解釈の鍵となります
他の揮発性物質を含むこの彗星の観測。
酸素原子のスペクトル[O I] 6300˚Aラインは、彗星のH2O生成率のプロキシとして使用できます(例:Morgenthaler et al。2007;
Fink 2009;マッケイ等。 2018)。この行は、その上位の状態が最も効率的に入力される禁止遷移です
O Iが親分子の光解離後、1D状態でコマに放出される場合。彗星com睡
1D状態の場合、この親分子は通常H2Oです。ボリソフの[O I] 6300˚Aラインの観測と
これらの観察結果を使用して、H2O生産率の測定値を提供します。

図1.共追加スペクトルのボリソフにおける[O I6300˚A線を示すスペクトル領域(1時間の合計オンソース統合)
時間)。 テルルの特徴はプロットの上部から伸びており、彗星の線はテルルの青い方が弱い特徴です
ライン。 赤い線は、彗星とテルルの両方の特徴に対するガウス近似を示しています。 これらのスペクトルには連続性がありません
削除されたため、連続体レベルも適切なパラメーターでした。 エラーバーは±1σの不確実性を表します。


図2.左:A’Hearn等が観測した彗星のCN / H2O比(1995)(青のx)太陽中心距離の関数として、
赤でオーバープロットされたボリソフの結果。 A’Hearn他(1995)CN / OH比を報告、我々はCN / H2Oに変換した
コクランとシュライヒャー(1993)からの関係。最も低い測定値(Opitom et al。(2019)に基づく)は一貫した値を示しています
太陽系彗星とこの太陽中心の距離で観測された他の彗星の平均値と、
フィッツシモンズ等からの結果。 (2019)およびKareta et al。 (2019)平均よりも豊富であることを提案しますが、
太陽系彗星の観測範囲。右:C2 / H2Oの場合と同じです。 CNと同じC2 / OHからC2 / H2Oへの変換
実施しました。下向きの赤い三角形は、フィッツシモンズらに基づく上限を示しています。 (2019)およびOpitom et al。
(2019)、エラーバー付きの値は、Kareta et al。 (2019)。カレタによる検出等。
(2019)太陽系彗星と比較した場合の典型的なC2 / H2O比を示唆していますが、Opitomからの上限等。 (2019)は、C2がボリソフで枯渇していることを示唆しています。

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