Astronomie

Que signifie le ']' dans la raie spectrale « CIII] 1909 » ?

Que signifie le ']' dans la raie spectrale « CIII] 1909 » ?

La raie d'émission ci-dessus, si je comprends bien, est une sonde utile des premières galaxies à formation d'étoiles.

Cependant, je ne comprends pas ce que signifie le ']' à droite du 'CIII'.

Je n'ai trouvé aucune référence en ligne qui puisse m'aider à déchiffrer ce nom et d'autres noms de raies spectrales (par exemple, que signifie le double lambda dans 'O III] λλ1661'. Toute bonne référence est appréciée.


Dans des conditions de très haute température et de très basse pression interdit conditions peuvent se produire, ils déplacent la couleur du rayonnement d'excitation de l'ultraviolet vers le spectre visible donnant à la nébuleuse leurs belles couleurs. Ceux-ci sont représentés par des crochets.

Voir les règles de sélection de Wikipedia, section Moment angulaire :

"Les transitions semi-interdites (entraînant des lignes dites d'intercombinaison) sont des transitions dipolaires électriques (E1) pour lesquelles la règle de sélection selon laquelle le spin ne change pas est violée. Ceci est le résultat de l'échec du couplage LS.".

Cette notation se lirait :

  1. Élément.

  2. Etat d'ionisation.

  3. Interdiction - super-autorisé, autorisé, premier interdit, deuxième interdit, troisième interdit, quatrième interdit, etc. Pensez à "interdit" comme signifiant "probabilité". Représenté avec une ou deux parenthèses.

    Voir note ci-dessous: "Dans les systèmes à plusieurs électrons transitions qui enfreignent la règle 4 changer la rotation totale (semi-interdit transitions) et sont appelés lignes d'intercombinaison (par exemple. CIII]). Les transitions qui violent la règle de propension 5 et/ou 6 sont strictement interdit, et sont étiquetés par deux crochets (par exemple. [CIII]). Le tableau 1 donne des exemples des 3 types de transitions.

    Ne pas confondre l'utilisation de deux crochets autour d'un élément avec leur utilisation autour des abréviations pour les étoiles massives d'émission bleue chaude. Avec les étoiles massives de Wolf-Rayet, leurs groupes de spectres sont mis entre crochets : par ex. [TOILETTES]. La plupart d'entre eux montrent des spectres [WC], certains [WO] et très rarement [WN].

  4. Le « double Lambda », dans l'exemple que vous avez fourni, est un « demi-doublet ». Un doublet pour cet élément serait OIII]λλ1661,1666 un autre exemple serait SiIII]λλ1882,1892. Un article où cela est discuté est : "CIII] Emission in Star-forming Galaxies at z ~ 1" (4 mars 2017), par Xinnan Du, Alice E. Shapley, Crystal L. Martin et Alison L. Coil. Un doublet est constitué de deux raies spectrales distinctes formées indépendamment mais qui sont si proches que des instruments auparavant imprécis et une compréhension plus médiocre de ces mécanismes ont conduit beaucoup à croire à une seule raie à un endroit particulier. Voir : « Analyse des performances des spectromètres à transformée de Fourier standard » 2007 par Douglas Cohen.

  5. Le A ($unicode{x212B}$$unicode{x212B}$ ou alors$unicode{x00C5}$$unicode{x00C5}$, une lettre majuscule latine "A" avec un anneau au-dessus) est une lettre suédoise, le symbole de l'ångström, une unité de longueur égale à 10$^{−10}$ m (un dix -milliardième de mètre) ou 0,1 nanomètre.

  • La page Web de Wikipédia : « Notation spectroscopique » devrait être utile :

    États d'ionisation

    "Les spectroscopistes se réfèrent habituellement au spectre résultant d'un état d'ionisation donné d'un élément donné par le symbole de l'élément suivi d'un chiffre romain. Le chiffre je est utilisé pour les raies spectrales associées à l'élément neutre, II pour ceux du premier état d'ionisation, III pour ceux du deuxième état d'ionisation, et ainsi de suite.10 Par exemple, « He I » désigne les raies d'hélium neutre, et « C IV » désigne les raies provenant du troisième état d'ionisation, C3+ , de carbone.

  • Voir aussi : Wikipedia's Ionization energy, section Valeurs et tendances.

  • En savoir plus sur les doublets :

    "The Grism Lens-Amplified Survey from Space (GLASS). XI. Détection de C IV dans plusieurs images de l'émetteur z = 6,11 Lyα derrière RXC J2248.7-4431" (2017), par Schmidt, KB; Huang, KH ; Treu, T; Hoag, A; Bradac, M; Henri, AL; Jones, TA, et al.

    "Les propriétés UV de la ligne étroite Quasar I Zwicky 1" (26 juin 1997), par Ari Laor (Technion), Buell T. Jannuzi, Richard F. Green, Todd A. Boroson (NOAO).


Noter:

Extrait de "Spectroscopie - IPAG Grenoble" (.PDF), page 2 :

"2.3 Règles de sélection des atomes d'hydrogène

En général, il y a toujours une probabilité non nulle pour qu'une transition entre deux états se produise. Cependant, dans certains cas, la probabilité est extrêmement faible. Sous certaines approximations (par exemple, couplage L-S, approximation dipolaire,… ) l'élément de matrice peut être strictement nul. Cependant, les termes d'ordre supérieur conduisent généralement à une probabilité non nulle, mais faible. Les cas dans lesquels les probabilités s'annulent, sous des approximations données, sont appelés règles de sélection.

Les transitions dipolaires décrites ci-dessus sont appelées transitions électriques dipolaires. Le calcul détaillé du terme clé $scriptsize left| overrightarrow epsilon cdot overrightarrow mu_{if} ight|^2$ permet de déterminer les cas pour lesquels une transition est autorisée :

  • $scriptsize{overrightarrow mu}!_{i f}$ ne disparaît pas : la transition électrique dipolaire entre les états $i$ et $f$ est autorisée ;

  • $scriptsize{overrightarrow mu}!_{if}$ disparaît mais il existe des termes d'ordre supérieur non nuls dans le développement de $e^{i overrightarrow k cdot overrightarrow r}!!$ : la transition électrique dipolaire est dite semi-interdite, mais par exemple les transitions quadripolaires électriques sont autorisées, mais avec des taux beaucoup plus faibles ;

  • $scriptsize{overrightarrow mu}!_{i f}$ et tous les termes d'ordre supérieur du développement disparaissent également : la transition entre $i$ et $f$ est interdite. D'autres termes d'ordre supérieur peuvent encore permettre l'émission/absorption de photons.

Les règles de sélection qui s'appliquent aux systèmes à un électron sont :

  • niveau d'énergie : dans n'importe quel
  • moment angulaire orbital : l = ±1
  • la parité doit changer entre i et f
  • nombre quantique magnétique : m = 0,±1
  • le spin ne change pas : ∆s = 0 (toujours vrai pour l'atome H)
  • moment cinétique total : ∆j = 0,±1

Dans un atome à plusieurs électrons, ces règles s'appliquent à l'électron sauteur. Ces règles déterminent complètement les spectres des atomes à un électron, tels que HI et HeII, ainsi que les métaux alcalins. Les diagrammes qui montrent les transitions autorisées sont appelés diagrammes de Grotrian.

2.4 Règles de sélection pour les systèmes à plusieurs électrons

Nous avons jusqu'ici discuté de l'interaction des atomes monoélectroniques avec un champ de rayonnement. Les résultats peuvent être généralisés aux systèmes à plusieurs électrons, en considérant le moment dipolaire électrique total, $scriptsizeoverrightarrow D = sum{_i} −eoverrightarrow {r_i}$. Pour les atomes multiélectroniques, les règles de sélection des transitions électriques dipolaires sont :

  1. moment cinétique total : ∆J = 0,±1 mais J = 0 → 0 est strictement interdit
  2. nombre quantique magnétique : ∆M$_J$ = 0,±1
  3. la parité doit changer entre i et f
  4. le spin ne change pas : ∆S = 0
  5. un électron saute, n quelconque, ∆l = ±1
  6. moment angulaire orbital : ∆L = 0,±1, 0 − 0 interdit

Les trois premières règles sont rigoureuses et doivent être satisfaites par toutes les transitions électriques dipolaires. Les trois dernières ne sont pas nécessairement satisfaites dans les atomes complexes et sont appelées règles de propension. Les transitions qui remplissent les règles 1-3 sont autorisées. Les transitions qui violent 4 modifient le spin total et sont appelées lignes d'intercombinaison (par exemple, CIII]). Les transitions qui violent la règle de propension 5 et/ou 6 sont strictement interdites et sont signalées par des crochets (par exemple [CIII]). Le tableau 1 donne des exemples des 3 types de transitions.

$$egin{array}{ccccccrrr} ext{Espèce} & f qquad leftarrow qquad i & (unicode{x00C5}) & A_{ul}(s^{−1}) & Delta J & ext{Parity}^dagger & Delta S & Delta l & Delta L hline , ext{NII} & 2{p ^{2}} ; {^{3}!P} ^e_0 leftarrow 2p3s ; {^{3}!D} ^o_1 & 1084.0 & 2.18×10^8 & -1 & o ightarrow e & 0 & -1 & -1 ; ext{CIII]} & 2{s ^ {2}} ; {^{1}!S} ^e_0 leftarrow 2s2p ; {^{3}!P} ^o_1 & 1908.7 & 114 & +1 & o ightarrow e & -1 & -1 & -1 ext{[CIII]} & 2{s ^{2}} ; {^{1}!S} ^e_0 leftarrow 2s2p ; {^{3}!P} ^o_2 & 1906.7 & 0.0052 & +2 & o ightarrow e & -1 & -1 & -1 end{array} $$ $$ ext{Table 1 : Exemples des transitions autorisées, semi-interdites et interdites."}$$


"O III]" ressemble beaucoup à une faute de frappe pour [O III], une notation qui est largement utilisée. A [un article récent dans ApJ] utilise à la fois "[O III]" et "O III]" et je ne vois pas de modèle. Je ne peux pas croire que les normes des journaux aient glissé cette mal, cependant, donc je ne suis pas sûr que ce soit une faute de frappe.

Je n'ai jamais rencontré la notation "λλ" auparavant, mais dans cet article récent d'ApJ, je remarque que "λλ" précède toujours une paire de longueurs d'onde (généralement un doublet) tandis qu'un seul λ procède à des longueurs d'onde uniques. Il semble que ce soit un symbole pour "doublet" ou le pluriel de λ


Voir la vidéo: seconde 2010. 2: la lumière des étoiles I-1 décomposition de la lumière blanche (Août 2021).