Diagnóstico por Linhas de Emissão e Absorção

O diagnóstico por linhas de emissão e absorção utiliza as intensidades, razões e perfis de linhas espectrais para inferir a temperatura, densidade, abundâncias e estado de ionização do gás astronômico.

Definition

Diagnósticos de linha são os métodos que traduzem propriedades medidas de linhas de emissão e absorção, como largura equivalente, razão de fluxo e forma do perfil, em parâmetros físicos do gás que as produz.

Scope

Este tópico abrange a interpretação quantitativa de linhas espectrais: medição de larguras equivalentes e perfis de linha, uso de razões de linha para determinar a temperatura e densidade eletrônica em nebulosas, derivação de abundâncias químicas a partir das intensidades das linhas e aplicação de diagramas de diagnóstico para distinguir fontes de excitação. Ele conecta as medições de linha observadas às condições físicas do gás emissor ou absorvedor.

Core questions

• Como a largura equivalente de uma linha é medida e relacionada à abundância?
• Quais razões de linha diagnosticam a temperatura e densidade eletrônica em gás ionizado?
• Como os diagramas de diagnóstico distinguem regiões de formação estelar de núcleos galácticos ativos?
• O que a forma de um perfil de linha revela sobre os campos de velocidade no gás?

Key theories

Diagnósticos de densidade e temperatura por linhas proibidas

Razões de linhas proibidas excitadas colisionalmente do mesmo íon são sensíveis à densidade ou temperatura eletrônica, permitindo que essas condições sejam lidas diretamente de um espectro nebular.

Diagramas de diagnóstico de excitação

A plotagem de razões de linhas de emissão fortes separa o gás ionizado por estrelas jovens quentes do gás ionizado por radiação mais energética, classificando o mecanismo de excitação de objetos com linhas de emissão.

Clinical relevance

Os diagnósticos de linha fornecem a história do enriquecimento químico de galáxias, as temperaturas e densidades de nebulosas e do meio interestelar, as taxas de formação estelar a partir de linhas de recombinação e a identificação de núcleos galácticos ativos.

History

A interpretação das linhas proibidas nebulares, outrora misteriosas características do 'nebulium', foi resolvida pela identificação de Bowen de transições excitadas colisionalmente, e foi sistematizada nos arcabouços diagnósticos de Osterbrock e em diagramas de razão de linhas de emissão.

Seminal works

• osterbrockFerland2006
• baldwin1981
• gray2005

Frequently asked questions

O que é uma largura equivalente?

É a largura de uma faixa retangular de contínuo que possui a mesma área que a linha, fornecendo uma medida da intensidade da linha normalizada ao contínuo, que é independente da resolução espectral.

Por que as linhas proibidas são diagnósticos úteis?

As linhas proibidas surgem de gás de baixa densidade e suas intensidades relativas dependem sensivelmente da temperatura e densidade, tornando suas razões sondas diretas das condições físicas em nebulosas.