ISM

cold gas

• 冷的气体也可以分为两相 （arXiv 1910.06334）

cold netural medium(CNM),100K,n~30cm

-3,warm neutral medium(WNM),10^4k,0,3cm^-3

• 探测方法： 21cm发射和吸收线，Lyman alpha吸收线，金属吸收线，比如MgII

21cm 吸收似乎和冷的高丰度的，dusty的CNM关系更大

warm neutral medium (WNM)

• T~8000K, and ionization fraction $\sim 3×10^{-3}$, n>0.1 cm^-3
• C原子的电离势井是11.3ev，所以在WNM中是被电离的
• C+ fine-structure transition 2P1/22P3/2 with excitation energy in temperature 92 K,，可以被碰撞激发，然后辐射 158um.

几个温度

• 运动学温度；热温度
• 激发温度，自旋温度，用来等效描述处于不同能级的粒子的数目（激发温度远远小于谱线能级，粒子全部处于低能级态）
• TB：亮温度:某辐射的强度=多少温度的黑体辐射
• TA，天线温度，直接测量的辐射/频率的平方，所以在黑体辐射的瑞利金斯段，TA=TB