Stru ture en densité

estsu esivement xée àX(N

2

H

+

)=

3 10⁻¹²

,

3 10⁻¹¹

et

3 10⁻¹⁰

.

Ce iaune onséquen eimportantesurleprolémergeantdestransitions.Dèslorsquel'opa ité est susante, on obtient que l'émission est réduite par un eet d'autoabsorption induit par la diminutiondestempératuresd'ex itationdanslesrégionsexternesdunuage.Ceteetvaêtreressenti diéremment par lestransitions hypernes de

j = 1− 0

en raison desé arts d'opa itéqui existent entreelles. Rappelons qu'entre latransition laplus optiquement min e, .-à-d.

jF₁F = 110− 011

, etlatransitionlaplus optiquement épaisse, .-à-d.

jF₁F = 123− 012

,l'é art d'opa itéest environ d'un fa teur 7. Finalement, on verra par la suite que dans le as des onditions typiques pour les nuages sombres, les transitions les plus optiquement épaisses, .-à-d. depuis

F = 3

et

F = 2

, sont inuen ées par eteet d'autoabsorption alors queles transitions depuis

F = 1

et

F = 0

ne sont quetrès peu inuen ées.

7.3.2 Stru ture en densité

L'eet d'autoabsorption est renfor é lorsqu'ilexiste une stru ture en densité dans l'objet ob-servé. Sur la Figure 7.10, est presenté leprol émergeant de latransition

j = 1− 0

,pour la ligne de visée entrale, orrespondant à un modèle où le nuage possède deux omposantes en densité. Le oeur, la région la plus dense, est à une densité

n(

H

2) = 4 105

m

−3

etson diamètre angulaire est de 30". La densité de l'enveloppe, la région de plus faible densité, est

n(

H

2) = 4 10⁴

m

−3

et son diamètre angulaire est de 90". Pour l'ensemble du nuage, l'abondan e de N

2

H

+

est xée à X(N

2

H

+

)=

8 10−10

etlatempérature à

T = 10

K.

Figure7.10Prolémergeant pour latransition

j = 1− 0

(panneau de gau he) obtenupourun oeur de densité uniforme(en bleu) et pourun nuage où le même oeur est entouré d'uneenveloppe de plus faible densité(ennoir).Lespanneaux de droiteprésententlestempératuresd'ex itation (enhaut)etles opa ités (enbas)des7 transitionshypernes de

j = 1− 0

pourlastru ture oeur+enveloppe.

D'une part, on onstate sur la Figure 7.10 que l'introdu tion de l'enveloppe a pour eet de réduire l'intensité, par eet d'autoabsorption, de l'ensemble des transitions en dehors de la tran-sition

110− 011

. On remarquera de plus que les températures d'ex itation dans l'enveloppe sont inuen éesparlaprésen edu oeur:lesphotonsémisparle oeurex itentradiativement les molé- ulesprésentes dansl'enveloppe. On onstateque, dansle as présent, eteet estsurtout e a e pour latransition

123− 012

etqueson inuen e diminue ave lerayon en raison de ladilution du rayonnement issu du oeur.

Jusqu'à présent, il a été dis uté des ara téristiques de l'émission de N

2

H

+

dénies par les propriétésdesnuages.Andepouvoir omparerlesrésultatsd'unemodélisationàdesobservations, il estdeplus né essairedeprendre en ompte lespropriétés dutéles opeayant servià ee tuer es observations(voirse tion3.6).Larésolutionangulaireminimalequ'ilestpossibled'atteindredépend à lafois de lalongueur d'onde

λ

desobservations etdu diamètre

D

de lasurfa e olle tri e etest de l'ordrede

λ/D

.Don ,dansledomainemillimétrique, larésolution angulaireesttypiquement de l'ordrede 10" e qui est omparable auxdimensions desnuages molé ulairesles plusfréquemment étudiés.Comptetenude equiaétévuauparavantsurlesvariationsdupeuplementdesmolé ulesen fon tiondelapositiondanslasour e,onvoitquel'émissionobservéedépenddemanièreimportante de la taille du lobe du téles ope. Par la suite, nous dis uterons d'observations de N

2

H

+

j→ j^′ ν_jj′

(enGHz)

θ_mb

(en")

B

e

F

e

θ_err

(en")

1-0 93 27 0.76 0.95 350

2-1 186 13 0.59 0.90 220

3-2 279 9 0.42 0.88 160

Table7.1Propriétésdutéles opede30mdePi oVeletaauxfréquen esdestroispremièrestransitions rotationnelles de N

2

H

+

:

θ_mb

et

θ_err

sont les largeurs à mipuissan e du lobe prin ipal et du premier lobe d'erreur et

B

e

et

F

e

sont respe tivement l'e a ité du lobe primaire et l'e a ité vers l'avant. Les taillesdes lobesd'erreur sontdérivées àpartir desvaleurs donnéesparGreveet al. [19℄

premièrestransitionsrotationnellesdeN

2

H

+

sontdonnéesdanslaTable7.1etserventi iàee tuer la onvolutiondudiagramme de rayonnement dutéles opeave ladistributionde températuresde brillan e dunuage.

Figure7.11 Spe treémergeant pourle modèle oeur+enveloppe orrespondantàla Figure7.10 dans le as où l'on ee tue la onvolution ave le lobe du téles ope(en noir). A titre omparatif,le spe tre observé le long de la ligne de visée entrale est représenté (en bleu) et est mis à l'é helle an que les intensitésobtenuesdans lesdeux as pourlatransition

110− 011

soientidentiques.

LaFigure7.11 omparelespe tredelatransition

j = 1− 0

obtenuen onsidérant lespropriétés du téles ope de 30m de Pi o Veleta au prol, sans onvolution, pour lemodèle oeur+enveloppe pré édent.L'intensitéduse ondspe treestajustéean quelesintensités delatransition

110− 011

soient identiques dans les deux as. Les diéren esentre les intensités des omposantes hypernes proviennentàlafoisdelastru tureendensitédunuageetdufaitquelenuageestsupposésphérique. Dans e dernier as, on onstate que les diérentes dire tions angulaires ouvertes par le lobe du téles ope ne sont pas équivalentes :on a une opa ité intégrée le long de la ligne de visée d'autant plus faible que le paramètre d'impa t passe loin du entre de la sphère. Don , pour les lignes de visée éloignées de

R = 0

, l'opa ité est plus faible et rend l'inuen e de l'autoabsorption moins importante. On obtient don , en ee tuant la onvolution ave le lobe du téles ope, des rapports

onsidèrequelaligne de visée passant par le entredu nuage.

Dans le document Etude de la dynamique collisionnelle des molécules N2H+ et H2O: implication sur la caractérisation des régions de formation d'étoiles. (Page 140-143)