微量分子云：星际介质中的暗物质建筑师
1. 基本概念与发现历程
微量分子云（Diffe Molecur Clouds）是星际介质中一类特殊的气体结构，介于完全原子态的HI区和致密分子云之间。这类云团最早于1970年代通过CO射电谱线和紫外吸收光谱被发现，其特征包括：
氢分子（H?）占比：通常10-90%（传统HI云＜10%，致密云＞99%）
尺度范围：1-20 pc（比巨型分子云小1-2个数量级）
数密度：50-500 ?3（比致密云低3个量级）
温度：15-50 K（高于致密云但低于HI区）
与经典分子云不同，微量分子云呈现出半透明、部分离解的独特状态，是天文学家理解分子形成初期过程的关键实验室。
2. 物理与化学特性
2.1 多相介质结构
微量分子云内部呈现出显着的非均匀性：
致密核心：局域密度可达103 ?3，H?比例＞80%
光解区域：边缘被星际辐射场（ISRF）侵蚀，H?解离为HⅠ
磁场渗透：磁场强度5-15 μG（与气体运动耦合）
2.2 分子丰度异常
这些云中检测到特殊的化学特征：
CO匮乏：CO/H?比值仅10??（致密云的1/1000）
CH?超量：比经典化学模型预测高10倍
复杂有机分子：如H、CH?OH的初步痕迹
2.3 温度调控机制
加热过程：
宇宙线电离（主导，≈10?1? erg/s/3）
光电子发射（尘埃颗粒贡献）
冷却途径：
CⅡ 158 μ辐射（主要）
OⅠ 63 μ线
H?转动跃迁
3. 形成与演化
3.1 诞生途径
HI云凝聚：引力不稳定性或激波压缩触发H?形成
分子云溃散：致密云被超新星或恒星风剥离外层
湍流汇聚：ISM湍流的动能耗散产生密度涨落
3.2 生命期与转变
典型演化时标：
H?形成时标：≈10?-10?年（依赖尘埃催化效率）
光解时标：约10?年（标准ISRF条件下）
整体寿命：通常1-30 Myr（最终转为致密云或重新离解）
3.3 动力学反馈
恒星形成阈值：可达到临界质量但未坍缩
超新星扰动：冲击波可引发局部坍缩或完全瓦解
磁场支撑：磁湍流抑制快速收缩
4. 观测技术挑战
4.1 中性氢示踪
21 线：示踪HⅠ/H?过渡区（但无法直接检测H?）