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简介
微波窗口的逐步被打开，展示给人们一个不为光学仪器观测所知的冷宇宙。本书阐述如何透过在源区形成后，经长距离输运过程到达观测仪器的纷繁多姿的原子、离子和分子微波谱线对有关天体的物理状态作出诊断。重点是如何通过谱线观测取得的结果来了解宇宙中原子、离子和分子的分布；研究低质量星与大质量星的形成过程；分析拱星包层内中央星的情况和探讨河外星系物理等。本书涉及近140种（不包括稀有同位素取代物，但h的同位素d的取代样品例外）分子样品的上千条谱线。谱线的辐射机制有热与受激辐射之分。微波受激辐射线（maser）光度高、谱线窄，提供了恒星诞生与死亡的珍贵信息，对于河外活动星系核的研究更有其独到的功能。co分子广泛分布，且丰度仅次于氢分子，它和它的稀有同位素分子的转动热线在分子天文学的研究中倍受关注。
处于学习阶段的读者可能被要求对某一频率的微波谱线作观测，本书希望读者不仅了解谱线的频率而且知道是哪个原子、分子或离子的哪两个能级之间的跃迁导致谱线的生成以及谱线形成所需要的物理条件。进入研究阶段的读者可能想要研究某个或某类天体，本书希望读者知道应选择哪些原子、分子或离子的哪些谱线进行观测，并通过在适当模型下的理论计算来达到他们的研究目标。
本书比较适合已有量子力学及其在原子与分子结构方面应用的基本知识的读者。为方便读者，书后备有附录，以便查阅。
目录
第一章 天体的原子微波谱线
1.1 氢原子的微波谱线——H的21cm线
1.1.1 21cm发射线的观测
1.1.2 21cm吸收线的观测
1.1.3 HⅠ柱密度
1.1.4 氢原子与分子的相互关系
1.1.5 HⅠ21cm线的Zeeman效应
1.1.6 河外HⅠ21cm线
1.1.7 其他有关研究课题
1.2 其他原子射电谱线
第二章 射电复合谱线
2.1 射电复合线的研究基础
2.1.1 射电复合线的非LTE辐射转移方程
2.1.2 辐射转移方程的求解
2.1.3 离化气体云的光深
2.1.4 射电复合线的外形
2.2 射电复合谱线提供的物理信息
2.2.1 由射电复合谱线观测量推导Te
2.2.2 He复合线的观测与He丰度
2.2.3 C与其他重元素的复合线区与分子云
2.2.4 HⅡ区的射电复合线
2.2.5 河外射电复合线
第三章 星际与拱星微波受激辐射（MASER，脉泽）
3.1 辐射转移和统计平衡方程
3.2 SiO脉泽
3.2.1 恒星形成区的SiO脉泽
3.2.2 拱星包层的SiO脉泽
3.3 OH脉泽
3.3.1 星际OH脉泽
3.3.2 拱星包层的OH脉泽
3.3.3 OH脉泽的偏振与磁场
3.4 H2O脉泽
3.4.1 水的22GHz及其他脉泽
3.4.2 22GHz H2O脉泽的抽运机制
3.4.3 22GHz H2O脉泽的时变
3.5 CH3OH脉泽
3.5.1 Ⅰ类CH3OH脉泽
3.5.2 Ⅱ类CH3OH脉泽
3.6 脉泽综合研究一例
3.7 河外巨脉泽
3.7.1 河外OH巨脉泽
3.7.2 河外H2O巨脉泽
第四章 分子云与恒星形成及其微波谱线诊断
4.1 分子云与恒星形成的基本概念
4.1.1 分子云的基础知识
4.1.2 小质量恒星形成
4.1.3 大质量恒星形成
4.2 分子云中的微波谱线诊断方法
4.2.1 谱线的临界密度
4.2.2 物理条件的LTE近似方法诊断
4.2.3 物理条件的非局部热动平衡（NLTE）模型诊断
4.2.4 化学条件的诊断：谱线巡测
4.3 CO分子转动谱线：银河系巡天与分子外向流
4.3.1 银河系中的CO转动谱线巡天
4.3.2 已探测到的CO转动谱线
4.3.3 从CO的转动谱线计算分子云物理量
4.3.4 高速分子外流
4.4 分子云核的常见研究手段
4.4.1 NH3的反演线
4.4.2 CS分子转动谱线
4.4.3 HCO＋的转动线
4.4.4 CH3CN的转动谱线系
4.4.5 CH3OH的转动谱线系
4.4.6 HCN和CN的超精细结构线
第五章 晚型星拱星包层
5.1 晚型星拱星包层的分子谱线
5.2 拱星包层谱线轮廓及其提供的结构信息
5.2.1 OH-1612MHz脉泽线轮廓
5.2.2 CO谱线轮廓
5.2.3 HCN J=1→0超精细谱线轮廓
5.3 拱星包层基本参数的谱线诊断
5.3.1 分析包层谱线的模型
5.3.2 毫米与亚毫米波CO谱线
5.3.3 红外CO谱线
5.4 各种脉泽提供的拱星包层的信息
第六章 河外星系中的微波谱线诊断
6.1 河外星系CO巡测
6.1.1 单天线CO巡测
6.1.2 干涉阵CO巡测
6.2 星系中分子气体性质的分子谱线诊断
6.2.1 气体质量：CO积分强度与H2质量间的转换因子
6.2.2 密度与动能温度——诊断工具：谱线强度比
6.3 星系中的致密分子气体
6.3.1 HCN
6.3.2 NH3
6.3.3 其他分子谱线
6.3.4 星系中的星际化学
6.4 星系中的C原子谱线及射电复合线
6.4.1 CI/CII
6.4.2 H射电复合线
6.5 高红移星系中的微波谱线观测
6.6 CO分子谱线SED
附录 星际与拱星的原子、离子和分子及其微波谱线概论
A.1 谱线基础
A.2 原子谱线
A.3 射电复合线
A.4 双原子分子
A.5 多原子分子
A.6 微波受激发射
A.7 星际与拱星分子
参考文献
1.1 氢原子的微波谱线——H的21cm线
1.1.1 21cm发射线的观测
1.1.2 21cm吸收线的观测
1.1.3 HⅠ柱密度
1.1.4 氢原子与分子的相互关系
1.1.5 HⅠ21cm线的Zeeman效应
1.1.6 河外HⅠ21cm线
1.1.7 其他有关研究课题
1.2 其他原子射电谱线
第二章 射电复合谱线
2.1 射电复合线的研究基础
2.1.1 射电复合线的非LTE辐射转移方程
2.1.2 辐射转移方程的求解
2.1.3 离化气体云的光深
2.1.4 射电复合线的外形
2.2 射电复合谱线提供的物理信息
2.2.1 由射电复合谱线观测量推导Te
2.2.2 He复合线的观测与He丰度
2.2.3 C与其他重元素的复合线区与分子云
2.2.4 HⅡ区的射电复合线
2.2.5 河外射电复合线
第三章 星际与拱星微波受激辐射（MASER，脉泽）
3.1 辐射转移和统计平衡方程
3.2 SiO脉泽
3.2.1 恒星形成区的SiO脉泽
3.2.2 拱星包层的SiO脉泽
3.3 OH脉泽
3.3.1 星际OH脉泽
3.3.2 拱星包层的OH脉泽
3.3.3 OH脉泽的偏振与磁场
3.4 H2O脉泽
3.4.1 水的22GHz及其他脉泽
3.4.2 22GHz H2O脉泽的抽运机制
3.4.3 22GHz H2O脉泽的时变
3.5 CH3OH脉泽
3.5.1 Ⅰ类CH3OH脉泽
3.5.2 Ⅱ类CH3OH脉泽
3.6 脉泽综合研究一例
3.7 河外巨脉泽
3.7.1 河外OH巨脉泽
3.7.2 河外H2O巨脉泽
第四章 分子云与恒星形成及其微波谱线诊断
4.1 分子云与恒星形成的基本概念
4.1.1 分子云的基础知识
4.1.2 小质量恒星形成
4.1.3 大质量恒星形成
4.2 分子云中的微波谱线诊断方法
4.2.1 谱线的临界密度
4.2.2 物理条件的LTE近似方法诊断
4.2.3 物理条件的非局部热动平衡（NLTE）模型诊断
4.2.4 化学条件的诊断：谱线巡测
4.3 CO分子转动谱线：银河系巡天与分子外向流
4.3.1 银河系中的CO转动谱线巡天
4.3.2 已探测到的CO转动谱线
4.3.3 从CO的转动谱线计算分子云物理量
4.3.4 高速分子外流
4.4 分子云核的常见研究手段
4.4.1 NH3的反演线
4.4.2 CS分子转动谱线
4.4.3 HCO＋的转动线
4.4.4 CH3CN的转动谱线系
4.4.5 CH3OH的转动谱线系
4.4.6 HCN和CN的超精细结构线
第五章 晚型星拱星包层
5.1 晚型星拱星包层的分子谱线
5.2 拱星包层谱线轮廓及其提供的结构信息
5.2.1 OH-1612MHz脉泽线轮廓
5.2.2 CO谱线轮廓
5.2.3 HCN J=1→0超精细谱线轮廓
5.3 拱星包层基本参数的谱线诊断
5.3.1 分析包层谱线的模型
5.3.2 毫米与亚毫米波CO谱线
5.3.3 红外CO谱线
5.4 各种脉泽提供的拱星包层的信息
第六章 河外星系中的微波谱线诊断
6.1 河外星系CO巡测
6.1.1 单天线CO巡测
6.1.2 干涉阵CO巡测
6.2 星系中分子气体性质的分子谱线诊断
6.2.1 气体质量：CO积分强度与H2质量间的转换因子
6.2.2 密度与动能温度——诊断工具：谱线强度比
6.3 星系中的致密分子气体
6.3.1 HCN
6.3.2 NH3
6.3.3 其他分子谱线
6.3.4 星系中的星际化学
6.4 星系中的C原子谱线及射电复合线
6.4.1 CI/CII
6.4.2 H射电复合线
6.5 高红移星系中的微波谱线观测
6.6 CO分子谱线SED
附录 星际与拱星的原子、离子和分子及其微波谱线概论
A.1 谱线基础
A.2 原子谱线
A.3 射电复合线
A.4 双原子分子
A.5 多原子分子
A.6 微波受激发射
A.7 星际与拱星分子
参考文献
天体物理中的微波谱线诊断
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