К вопросу о первоначальном содержании гелия по наблюдениям РРЛ в Орионе А

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рекомбинационные радиолинии являются мощным инструментом для изучения межзвездной среды. Одной из важных задач является измерение первичного содержания гелия, образовавшегося во время первичного нуклеосинтеза Вселенной, что, в свою очередь, позволяет проверить выводы Стандартной космологической модели. Туманность Орион А является интересным объектом для изучения этой проблемы. Ранее нами было установлено, что в этой области HII зона ионизации гелия меньше зоны ионизации водорода. Следовательно, фактическое содержание гелия, n(He)/n(H), не меньше максимального измеренного значения y+ = n(He+)/n(H+). Это позволяет получить ограничения на первичное содержание гелия. В этой статье представлены новые наблюдения рекомбинационных радиолиний в Орионе A на длине волны 13 мм. Установлено, что максимальное значение y+ находится в диапазоне 10.03–11.55%. Следовательно, можно ожидать, что первичное содержание гелия (Yp, отношение He/H по массе) может составлять не менее интервала значений ≈24.93–29.40%, что допускает отклонения от выводов Стандартной модели, например, допускает присутствие неизвестных легких частиц во время первичного нуклеосинтеза. Также были проведены наблюдения дважды ионизированного гелия в Орионе А и планетарной туманности NGC 7027. Получено, что вклад дважды ионизированного гелия, y++ = n(He++)/n(H+), составляет <7 × 10–4 в Орионе A и 2.7(±1.3)% для NGC 7027. Также сделаны оценки электронной температуры. В частности, для NGC7027 получено Тe ≈ 11 900–12 300 K, что выше, чем для областей HII.

Об авторах

А. П. Цивилев

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН,
Пущинская радиоастрономическая обсерватория АКЦ ФИАН

Email: tsivilev@prao.ru
Россия, Пущино

В. В. Краснов

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН,
Пущинская радиоастрономическая обсерватория АКЦ ФИАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: tsivilev@prao.ru
Россия, Пущино

Список литературы

  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).

Дополнительные файлы


© А.П. Цивилев, В.В. Краснов, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах