Как можно напрямую обнаружить «область» H II? Путем комптоновского или томсоновского рассеяния свободных частиц? На каких длинах волн?

На странице Википедии, посвященной областям H II, говорится, что они «косвенно» обнаруживаются путем обнаружения дважды ионизированных атомов кислорода, смешанного с... (Я предполагаю, что это атомы, а не двухатомные молекулы...)

Но легко ли обнаруживаются свободные протоны и электроны? На каких длинах волн или частотах? Будут ли они повсюду на карте из-за отсутствия определенных энергетических уровней, таких как атомы и молекулы?

Кроме того, если астрономам легче обнаружить свободные электроны, чем протоны (здесь я делаю предположение), предполагают ли они, что везде, где есть электроны, есть и протоны? И наоборот?

Ответы (1)

Области HII или эмиссионные туманности связаны с наличием массивных звезд, которые ионизируют газ. Самая сильная эмиссионная линия из области HII исходит от H-альфа. В этом случае происходит ионизация атома водорода. Затем электрон и протон рекомбинируют, снова образуя атом водорода; однако электрон может находиться на любом энергетическом уровне. Примерно в половине случаев последующий нисходящий каскад будет от перехода n=3 к n=2. Он излучает свет H-альфа, который находится в темно-красной видимой части спектра. Эта линия является одним из наиболее распространенных индикаторов звездообразования. Я не уверен, что это полностью отвечает на ваш вопрос, но большинство астрономов используют H-альфа для обнаружения областей HII, поэтому я описал его излучение.

Чтобы добавить (в попытке прояснить различные способы обнаружения излучения), полностью ионизированное вещество обычно обнаруживается посредством свободно-свободного излучения. В этом случае нет нисходящего каскада электронов, испускающего свет «типичным» или наиболее привычным способом. Вместо этого излучение производится за счет рассеяния свободных электронов ионами. Возможно, это то, что вы имеете в виду?

Существует также синхротронное излучение, когда заряженные частицы разгоняются в магнитном поле.

В любой галактике различные типы излучения могут вносить свой вклад в определенную часть галактики, но обычно есть тот, который доминирует или предпочтительнее для целей обнаружения. Для областей HII изучается H-альфа, потому что это самая сильная линия излучения водорода.

О, и H-альфа имеет длину волны 656,28 нм в воздухе.

Интересно, что вы упомянули длину волны в воздухе !
Чтобы добавить, если вы хотите более подробно рассмотреть различные типы излучения в регионах HII, вот короткий pdf-файл с некоторой полезной информацией: физика.drexel.edu /~bob/Term_Reports/Danny.pdf