今までも通りすがりで横目で見ていましたが、メーザーも勉強したし、次はPAH(polycyclic aromatic hydrocarbon)かあ、、
天文学辞典にはこのようにあります。
6角形の亀の子はベンゼン環ですが、多環という限り6角形1個のベンゼンは含まれないようです。上図に6角形2個のナフタレンが入っていませんが、定義としてはナフタレン以降、ベンゼン環が繋がるものを多環(式)芳香族炭化水素と呼ぶようです。
天文をやっている限り、あまり多環芳香族炭化水素には出会いません,,,
ちなみにAIに聞くと、
PAH(多環芳香族炭化水素)は星形成領域であるHII領域に存在し、星からの強い紫外線を受けて励起され、特徴的な近赤外線から中間赤外線にかけての輝線を放射することが知られており、宇宙空間の塵や分子の組成を理解する上で重要です。これらは星間物質の一部で、惑星系形成の材料にもなると考えられています。
とあり、「近赤外線から中間赤外線」とあって、我々が所持している望遠鏡では感知できない部類の波長のようで、アルマのような電波望遠鏡じゃないと見えないというか感知できない対象のようです。
更問いすると、
HII領域は、若い高温星からの強力な紫外線が周囲の星間ガス(主に水素)を電離させている領域です。中心部に高温の星があり、その周囲に電離ガスが広がり、さらにその外側に中性の水素分子雲との境界である光解離領域(PDR: Photodissociation Region)が存在します。PAH分子は、この星形成領域の塵やガスの中に豊富に存在します。
これを読む限り、若い高温星があって、その周りに水素主体の星間ガスがあれば、電離されてHII領域になり、我々の望遠鏡でも見える輝線星雲になります。
その端っこ、中性水素との境界領域、上図はイータカリーナ星雲の「断崖」といわれる辺り。 「(紫外線が)浸食している」と2級テキストには書いてあり、何となく雰囲気はわかるもののこれ以上の説明はないのですが、この辺りが光解離領域なのでしょうか。
ちなみに「光解離領域」が分からないので天文学辞典で調べると、
これをみると「低いエネルギー」なので、出てくる光も波長の長い赤外線域であることもうなづけます。
多分、多環芳香族炭化水素の数多くの分子間でブルブル震えて、そこから発する電磁波(赤外線)なのだということが分かります。
さらに詳細をAIに聞くと、
PAH分子は、星からの紫外線を吸収すると励起(エネルギー準位が上がる)されます。その後、元のエネルギー準位に戻る際に、特定の波長の赤外線としてエネルギーを放出します。
この特定の波長の赤外線(例:3.3 µm, 6.2 µm, 7.7 µm, 11.3 µmなど)が、宇宙空間のPAH分子の存在を明らかにする重要な観測的指標となります。
PAHはガスが紫外線にさらされる「光解離領域(PDR: Photon-Dominated Region)」で特に活発に観測され、この領域の物理・化学状態を調べる手がかりとなります。
PAHは、HII領域の構造を特定するための「トレーサー(指標)」として重要です。
PAHは非常に強い紫外線下(HII領域の内部)では破壊されてしまうため、電離領域のすぐ外側にあるPDR(光解離領域)に多く存在します。そのため、赤外線で観測すると、HII領域の周囲を囲むようにPAHの放射が見られます。
ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) などの最新の観測データにより、HII領域内の複雑なフィラメント構造や、PAH分子が星からの放射圧によってどのように分布を変えるかが詳細に研究されています。
3.3μmということは3300nmであり、我々の望遠鏡だと900nmくらいまで?しか見えないので、全然手におえない波長ですね。
JWSTも基本的には赤外線望遠鏡なので、この辺りが解明されることを望むところ。
++++
結局、線を引き直すだけで丸二日
分からない言葉に出会うと深掘りしていくので作業は進みません
まあ、それでいいのですけども。
青蛍光ペン、赤蛍光ペン、鉛筆、青ボールペン,,,4種混合で線を引いていたものが赤1色になったので読みやすさは向上。
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