ライマン連続光子
ライマン限界を超える光子エネルギーで星から放出される光子

ライマン連続光子（略称 LyC）は、Ly 連続光子またはLyc 光子と短縮され、ライマン限界を超える光子エネルギーで恒星または活動銀河核から放出される光子です。水素はLyC を吸収してイオン化します。1906年から 1914 年にかけて、ヴィクトール シューマンによる紫外線の発見に基づいて、セオドア ライマンは、限界を超える波長では原子水素が特定の周波数(または波長) の光のみを吸収することを観察したため、ライマン系列は彼にちなんで名付けられました。[1] [2]ライマン系列の波長はすべて紫外線帯域にあります。この量子化された吸収挙動は、イオン化エネルギーとして知られるエネルギー限界までしか起こりません。中性の原子水素の場合、最小イオン化エネルギーはライマン限界に等しく、この限界では光子は原子を完全にイオン化するのに十分エネルギーを持ち、自由陽子と自由電子が生じます。このエネルギー以上（この波長以下）では、すべての波長の光が吸収されます。これによりエネルギースペクトルは連続体を形成し、より低いエネルギーで見られる多数の離散的な線ではなく、連続的なスペクトルとなります。[3] [4]

ライマンシリーズ

ライマン限界は波長 91.2  nm (912  Å ) で、周波数 329 万GHz、光子エネルギー13.6 eVに相当する。[3]ライマン限界のエネルギーは、電磁スペクトルの紫外線 C領域にある(ライマン系列を参照)。X線やガンマ線も水素原子をイオン化しますが、恒星の光球から放射されるそれらの数ははるかに少なく、ライマン限界は主に UV-C です。水素原子のイオン化につながる光子吸収過程は、逆に起こることもあり、すなわち、電子と陽子が衝突して水素原子が形成されることもある。2 つの粒子が低速で移動している場合 (運動エネルギーは無視できる)、原子が生成時に放射する光子は 13.6 eV になることがある (ただし、原子が励起状態で形成される場合、エネルギーはこれより低くなる)。相対速度が速いほど、エネルギーはより短い波長 (より高いエネルギー) の光子として放射される。したがって、13.6 eV を超えるエネルギーを持つ光子は、光イオン化水素からの放出など、原子状水素を形成するエネルギーの高い陽子と電子によって放出されます。

参照

参考文献

  1. ^ ライマン、セオドア(1906)、「極短波長領域における水素のスペクトル」、アメリカ芸術科学アカデミー紀要、新シリーズ、13 (3): 125– 146、Bibcode :1906MAAAS..13..125L、doi :10.2307/25058084、ISSN  0096-6134、JSTOR  25058084、予備論文1において、著者は1850から1030メートルの10分の1メートルの値の間のスペクトル領域における130本以上の線の波長を示した。本論文の目的は、著者が得た結果をシューマンが示した結果と比較すること、本研究で使用した装置について説明すること、そして最初の論文の発表以降に明らかになったいくつかの新たな事実に注意を喚起することである。
  2. ^ ライマン、セオドア（1914）、「極端紫外線におけるスペクトルの拡張」、ネイチャー、93（2323）：241、Bibcode：1914Natur..93..241L、doi：10.1038/093241a0
  3. ^ ab Dipankar Bhattacharya (2003年8月～12月). 「物質と放射線」(PDF) . 天体物理学の基礎. インド: 天文学・天体物理学大学間センター.ほとんどの場合、自由-自由過程による総放射量は再結合放射をはるかに上回りますが、再結合放射は連続放射の電離閾値において特徴的なスペクトル特性をもたらすことがあります。水素の場合、最も高い電離閾値はライマン限界と呼ばれ、エネルギー13.6 eV、波長912Åに相当します。これより短い波長における水素からの再結合放射は「ライマン連続放射」と呼ばれます。
  4. ^ 「ライマン限界」。天文学辞典、1997年。2011年5月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。ライマン限界 水素ライマン系列の短波長端、91.2nm。これは、水素の基底状態にある電子が原子から完全に飛び出し、原子を電離させるのに必要なエネルギーに相当する。
  5. ^ フルーリー、ソフィア R.;ジャスコット、アン E.ファーガソン、ハリー・C。ワーセック、ガボール。マカン、キリル。ジョン・チザム。サルダナ・ロペス、アルベルト。シェーラー、ダニエル。マッカンドリス、ステファン。ワン・ビンジエ。ニューメキシコ州フォード。ヘックマン、ティモシー。ジー・ジーユアン。ジャバリスコ、マウロ。アモリン、リカルド (2022-05-01)。 「低赤方偏移ライマン連続体調査。I. 新しい多様なローカル ライマン連続体の放射体」。天体物理ジャーナル付録シリーズ。260 (1): 1.arXiv : 2201.11716。Bibcode :2022ApJS..260....1F。土井：10.3847/1538-4365/ac5331。ISSN  0067-0049。S2CID  246294865。
  6. ^ Flury, Sophia R.; Jaskot, Anne E.; Ferguson, Harry C.; Worseck, Gábor; Makan, Kirill; Chisholm, John; Saldana-Lopez, Alberto; Schaerer, Daniel; McCandliss, Stephan R.; Xu, Xinfeng; Wang, Bingjie; Oey, MS; Ford, NM; Heckman, Timothy; Ji, Zhiyuan (2022-05-01). 「低赤方偏移ライマン連続体サーベイ. II. LyC診断に関する新たな知見」.アストロフィジカル・ジャーナル. 930 (2): 126. arXiv : 2203.15649 .書誌番号:2022ApJ...930..126F. doi : 10.3847/1538-4357/ac61e4 . ISSN  0004-637X. S2CID  247778972.
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