The First Measurements of the Electron Density Enhancements Expected in C-Type Shocks
The First Measurements of the Electron Density Enhancements Expected in C-Type Shocks
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首次测量 C 型激波中预期的电子密度增强
DOI：
10.1086/508941
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发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Jiménez-Serra I
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jiménez-Serra I
C型激波的磁性前体加速、压缩和加热分子离子，修改离子流体相对于中性流体的运动学和物理条件。在冲击波前兆中，电子密度预计也会显著提高。在这封信中，我们提出了强极性离子和中性分子，如SiO，H 13 CO+，HN 13 C，和H 13 CN，这揭示了电子密度增强与年轻的L1448-mm流出的前体。在环境气体中，离子和中性粒子的激发可以用单一密度约为105 cm-3的H2的碰撞激发来解释，而H13 CO+在激波前兆成分中表现出过激发，这需要H2密度比中性粒子的密度大10倍以上。如果我们考虑与电子碰撞的额外激发和前体阶段电子密度增加约500倍，即5× 10-5的部分电离，则可以解释H 13 CO+中的这种过激发。这些结果表明，多线观测可以用来研究离子和电子流体在C型激波相互作用的第一阶段的演变。
Magnetic precursors of C-type shocks accelerate, compress, and heat molecular ions, modifying the kinematics and the physical conditions of the ion fluid with respect to the neutral one. Electron densities are also expected to be significantly enhanced in shock precursors. In this Letter, we present observations of strongly polar ion and neutral molecules such as SiO, H 13 CO+, HN 13 C, and H 13 CN, which reveal the electron density enhancements associated with the precursor of the young L1448-mm outflow. While in the ambient gas the excitation of the ions and neutrals is explained by collisional excitation by H 2 with a single density of~ 10 5 cm-3, H 13 CO+ shows an overexcitation in the shock precursor component that requires H 2 densities a factor of≥ 10 larger than those derived from the neutral species. This overexcitation in H 13 CO+ can be explained if we consider an additional excitation by collisions with electrons and an electron density enhancement in the precursor stage by a factor of~ 500, ie, a fractional ionization of 5× 10-5. These results show that multiline observations can be used to study the evolution of the ion and electron fluids at the first stages of the C-type shock interaction.
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