哈佛-史密森纳天体物理中心 星际暗云的可见和近红外合成图像，巴纳德68
它内部的气体和尘埃非常冷，但是可以被宇宙射线加热
一项新的研究预测，乌云中氢分子的红外发射线为星际介质中的宇宙射线提供了关键的诊断信息
信用:ESOVLT/ANTU和1 星际分子云中中性气体的电离在云的演化中起着关键作用，有助于调节加热和冷却过程、化学和分子形成，并将气体耦合到磁场中
通常星光提供这种紫外线辐射，但它大多局限于大质量恒星附近的局部区域
对于银河系中的大部分中性气体来说，电离是由低能宇宙射线、快速运动的质子或原子核控制的
来自地球的直接观测只能探测高能铬，因为太阳风限制了铬对太阳系的渗透，但是在过去的几十年里，总的铬电离率是通过对诊断分子和离子的观测间接估算的
然而，这些值依赖于一些不确定的估计，如次级物种的丰度、气体密度、化学反应速率，尤其是主要分子物种分子氢的数量
分子云的质量主要由分子氢决定
这些云中的气体非常冷，可能只比绝对零度高几十度，氢分子处于最不兴奋的状态
穿过气体的冲击可以暂时加热分子；几十年来，人们已经看到它们冷却时发出的辐射
紫外光也能激发气体辐射
但是震动是罕见的，紫外线辐射无法穿透这些寒冷云层的深处
宇宙射线可以穿透云层，因此预计将主导氢分子的电离和激发
CfA天文学家什米尔·比亚利模拟了宇宙射线激发的冷云中分子氢的发射线
他发现最亮的辐射来自分子振动和旋转产生的近红外波长的谱线
利用谱线强度的比率，他能够确定分子是否被宇宙射线激发，并确定它们的强度
对银河系中这些云线的观察可以确定宇宙射线穿透云并限制云形成过程的效率，以及宇宙射线通量在银河系不同位置之间的变化程度
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