On the Question of the Primordial Helium Abundance by the RRL Observations in Orion A

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Radio recombination lines comprise a powerful tool for studying the interstellar medium. One of the important tasks is to measure the primordial abundance of helium formed during the primordial nucleosynthesis of the Universe, which, in turn, allows us to verify the conclusions of the Standard Cosmological Model. The Orion A nebula is an interesting object for studying this problem. Previously, we found that, in this HII region, the region of ionized helium is smaller than the region of ionized hydrogen. Therefore, the actual helium abundance, n(He)/n(H), is not less than the maximum measured value of y+ = n(He+)/n(H+). This makes it possible to obtain restrictions on the primordial helium abundance. This article presents new observations of radio recombination lines in Orion A at a wavelength of 13 mm. It was found that the maximum value of y+ is in the range 10.03–11.55%. Therefore, it can be expected that the primordial helium abundance (Yp, He/H mass ratio) can be not less than ≈24.93–29.40%, which allows deviations from the conclusions of the Standard Model; for instance, it allows the presence of unknown light particles during primordial nucleosynthesis. Observations of doubly ionized helium in Orion A and the planetary nebula NGC 7027 were also made. It was found that the contribution of doubly ionized helium, y++ = n(He++)/n(H+), is <7 × 10–4 in Orion A and 2.7(±1.3)% for NGC 7027. Estimates of the electron temperature are also made. In particular, for NGC7027, it was found that Тe ≈ 11 900–12 300 K, which is higher than for the HII regions.

Авторлар туралы

A. Tsivilev

Pushchino Radio Astronomy Observatory and Astrospace Center, P.N. Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences

Email: tsivilev@prao.ru
142290, Pushchino, Moscow oblast, Russia

V. Krasnov

Pushchino Radio Astronomy Observatory and Astrospace Center, P.N. Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: tsivilev@prao.ru
142290, Pushchino, Moscow oblast, Russia

Әдебиет тізімі

  1. Р. Л. Сороченко, М. А. Гордон, Рекомбинационные радиолинии. Физика и астрономия (М.: Физ-матлит, 2003).
  2. R. L. Sorochenko and A. P. Tsivilev, Kinemat. Phys. Celestial Bodies 26, 162 (2010).
  3. А. П. Цивилев, Астрон. журн. 70, 72 (1993).
  4. А. М. Поляков, А. П. Цивилев, Письма в Астрон. журн. 33, 39 (2007).
  5. F. R. S. Hoyle and R. J. Teyler, Nature 203, 1108 (1964).
  6. Г. В. Клапдор-Клайнгротхаус, К. Цюбер, Астрофизика элементарных частиц (М.: УФН, 2000).
  7. A. Coc and E. Vangioni, Int. J. Mod. Phys. E, 26, 08 (2017).
  8. J. Yang, M. S. Turner, G. Steigman, D. N. Schramm, and K. A. Olive, Astrophys. J. 281, 493 (1984).
  9. Y. I. Izotov, T. X. Thuan, and N. G. Guseva, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 445, 778 (2014).
  10. А. П. Цивилев, Письма в Астрон. журн. 35, 745 (2009).
  11. А. П. Цивилев, С. Ю. Парфенов, А. М. Соболев, В. В. Краснов, Письма в Астрон. журн. 39, 912 (2013).
  12. T. Hsyu, R. J. Cooke, J. X. Prochaska, and M. Bolte, A-strophys. J. 896, 77 (2020).
  13. E. Aver, D. A. Berg, K. A. Olive, R. W. Pogge, J. J. Salzer, and E. D. Skillman, JCAP 03, 027 (2021).
  14. M. Valerdi, A. Peimbert, and M. Peimbert, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 505, 3624 (2021).
  15. O. A. Kurichin, P. A. Kislitsyn, V. V. Klimenko, S. A. Balashev, and A. V. Ivanchik, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 502, 3045 (2021).
  16. A. P. Serebrov, V. G. Ivochkin, R. M. Samoilov, et al., JETP Letters 109, 213 (2019).
  17. S. Poppi, A. P. Tsivilev, S. Cortiglioni, G. G. C. Palumbo, and R. L. Sorochenko, Astron. and Astrophys. 464, 995 (2007).
  18. А. П. Цивилев, В. В. Краснов, С. В. Логвиненко, Письма в Астрон. журн. 45, 24 (2019).
  19. C. T. Hua and R. Louise, Astron. Astrophys. Supp. Ser. 88, 477 (1982).
  20. T. L. Wilson and T. Pauls, Astron. and Astrophys. 138, 225 (1984).
  21. Р. Л. Сороченко, И. И. Берулис, А. В. Гусев, Е. Е. Лехт, Л. М. Нагорных, Г. Т. Смирнов, Тр. Физ. ин-та им. П.Н. Лебедева 159, 53 (1985).
  22. А. П. Цивилев, Диссерт. на соискание звания к.ф.-м.н. (М.: ФИАН, 1998).
  23. Г. Т. Смирнов, А. П. Цивилев, Астрон. журн. 59, 1020 (1982).
  24. Л. Д. Бахрах, М. И. Григорьева, Р. Л. Сороченко, Изв. вузов. Радиофизика 19, 1614 (1976).
  25. A. P. Tsivilev, S. Yu. Parfenov, and V. V. Krasnov, Odessa Astron. Publ. 29, 163 (2016).
  26. E. J. Chaisson and M. A. Dopita, Astron. Astrophys. 56, 385 (1977)
  27. J. A. Baldwin, G. J. Ferland, P. G. Martin, M. R. Corbin, S. A. Cota, B. M. Peterson, and A. Slettebak, Astrophys. J. 374, 580 (1991).
  28. Y. I. Izotov and T. X. Thuan, Astrophys. J. 710, L67 (2010).
  29. B. E. J. Pagel, Phys. Rep. 333–334, 433 (2000).
  30. I. O. Koshmak and B. Ya. Melekh, Advances in Astronomy and Space Physics 8,16 (2018).
  31. K. Verma, K. Raodeo, S. Basu, A. V. Silva, A. Mazumdar, J. R. Mosumgaard, M. N. Lund, and P. Ranadive, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 483, 4678 (2019).
  32. Л. Б. Окунь, УФН 50, 380 (2007).
  33. С. И. Блинников, М. Ю. Хлопов, Астрон. журн. 27, 371 (1983).
  34. R. J. Cooke, M. Fumagalli, Nature Astronomy 2, 957 (2018).
  35. P. Jakobsen, A. Boksenberg, J. M Deharveng, P. Greefield, R. Jedrzejewski, and F. Paresce, Nature 370, 35 (1994).
  36. R. D. Cherman, Astrophys. J. 256, 379 (1982).
  37. Y. Gong, C. Henkel, S. Thorwirth, S. Spezzano, K. M. Men-ten, C. M. Walmsley, F. Wyrowski, R. Q. Mao, and B. Klein, Astron. and Astrophys. 581, A48 (2015).
  38. D. G. Hummer, P. J. Storey, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 254, 277 (1992).
  39. M. Peimbert, N. Ukita, and T. Hasegawa, Publ. Astron. Soc. Japan 40, 581 (1988).
  40. M. Peimbert, S. Torres-Peimbert, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 179, 217 (1977).
  41. M. A. Gordon, Astrophys. J. 337, 782 (1989).
  42. F. J. Lockman, R. L. Brown, Astrophys. J. 259, 595 (1982).
  43. V. Pankonin, C. M. Walmsley, C. Thum, Astron. and A-strophys. 89,173 (1980).
  44. P. Peimbert, D. W. Goldsmith, Astron. and Astrophys. 19, 398 (1972).
  45. P. Palmer, B. Zuckerman, H. Penfield, A. E. Lilley, A-strophys. J. 156, 887 (1969).
  46. C. M. Walmsley, E. Churchwell, Y. Terzian, Astron. and Astrophys. 96, 278 (1981).
  47. E. J. Chaisson, M. A. Malkan, Astrophys. J. 210, 108 (1976).
  48. G. T. Smirnov, R. L. Sorochenko, V. Pankonin, Astron. and Astrophys. 135, 116 (1984).
  49. А. А. Ершов, И. И. Берулис, Письма в Астрон. журн. 15, 413 (1989).

Қосымша файлдар


© А.П. Цивилев, В.В. Краснов, 2023

Осы сайт cookie-файлдарды пайдаланады

Біздің сайтты пайдалануды жалғастыра отырып, сіз сайттың дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз ететін cookie файлдарын өңдеуге келісім бересіз.< / br>< / br>cookie файлдары туралы< / a>