H II地区大量的气体与最近的恒星的形成有关。这些气态云主要电离和加热附近的恒星发出的紫外线(UV)辐射OB-type星星。H II区域的元素丰度的研究是一个重要的工具,我们的知识的化学成分和宇宙的演化,从本地星际介质(ISM)高红移星系。我们仍然天真地倾向于描述它们均匀Stromgren球体,但这种理想化的图景是很少观察到。相反,现实是复杂得多,这些地区被发现在所有尺度高度结构化的复杂的内部运动。他们父分子云的形态结构的结果,随着时间的推移影响紫外线辐射,恒星风,或高速抛射与恒星的现象。

猎户座星云(M42 NGC1976)是最好的研究对象在天空和最好的银河系研究H II区。最近的H II的组合区域,与年轻的恒星星团包含大量OB-type,表面有明显的高亮度使这个具有里程碑意义的对象的一个基本参考太阳附近,很多调查的调查对象最先进的仪器在地面和太空天文台。有优秀论文的文献,详细回顾我们目前这个对象的知识。特别是,一个全面的视图人口及其相关的恒星的星云,读者被称为编译通过O 'Dell [ 1)和引用。

虽然猎户座星云很大程度上超过一半在天空上直径,大部分的辐射来自于内心的一部分,所谓的惠更斯地区(图 1)。这是一个活跃的和复杂的恒星形成区域,电离的一组四大质量恒星称为梯形集群。主要的电离源的集群命名 θ 1 并用C (O7V [ 2),负责大量的星云从主电离发射前(MIF)。物理、化学、运动学和MIF的结构属性已经被许多作者研究了利用不同的观测技术从无线电到x射线波长(例如, 3- - - - - - 13])以及通过建模(例如, 14- - - - - - 19])。

猎户座星云的主要特点和惠更斯地区是我们实际看到详细的过程正在进行的有关恒星的形成。该地区是填充高速外流,由高能抛射物质由年轻pre-main-sequence明星或可能的交互。这些现象的例子是赫比格-阿罗(HH)对象在光学研究中发现(例如, 20.- - - - - - 22])或分子外流中观察到BN / KL和猎户座(Orion-S)南部地区(例如, 23, 24])。惠更斯地区也包含数百而闻名 行星( 25]。这个词描绘了一个特殊的类行星盘,碟状区域的进化产生的电离辐射的存在从大规模OB-type恒星,和是由O 'Dell和合作者 26]来描述轮廓和泪珠形状的对象第一成像研究中观察到的猎户座星云利用哈勃太空望远镜(HST)。

目前的审查的目的是总结取得的最新进展的猎户座星云通过使用积分光谱(IFS)。这种技术的应用相对较新的研究的猎户座星云及其形态结构。事实上,第一个工作应用IFS在猎户座可以追溯到2005年 27),著名的属性LV2 proplyd [ 28)及其相关的流出进行了研究。此后,共有8个新研究出来的文献中使用这种观测技术。读者被称为原始工作减少的详细描述和分析方法。的字段映射与IFS在这些研究在图所示 1。今天指出,如果被用来研究物理,化学和结构性能的MIF, HH对象,和原行星盘。在下面几节中,一个广泛的修订提出了这些作品。

猎户座星云也是一个优秀的测试实验室调查(广告)丰度差异问题,的一个主要物理星群星云中仍未解决的问题(见[ 29日])。这个问题源自重元素离子的化学丰度观测事实决定从明亮的碰撞兴奋线(塞尔)系统低于丰度来源于发出的微弱的复合线(RLs)相同的离子。猎户座星云的IFS研究已经发现新的和有趣的线索在这个问题的背景下,也回顾了这里。

IFS的主要功能之一是访问二维的信息,允许我们空间解决银河的电离气体的电离结构和附近的银河系外的对象。研究电离猎户座MIF的结构及其物理和化学性质是一个主题,解决了几个作者不同的观察方法:中阶梯光栅和细长裂缝分光光度法(例如,[ 9, 11, 15, 30.]),法布里-珀罗成像分光光度法( 31日],CCD想象(例如, 5, 32])。然而,直到2007年,这一主题研究了IFS的猎户星座利用。

桑切斯和合作者 33)是第一个进行全局分析通过IFS惠更斯地区。围绕梯形集群,一个巨大的马赛克是由这些作者的观察与波茨坦多孔的摄谱仪(pma [ 34)在甲基砷酸钙Alto天文台的3.5米望远镜(阿尔梅里亚、西班牙)。观察使用光纤积分场单元(IFU) pma称为PPak [ 35),它提供了一个六角形的视野约1 arcmi n 2 在天空的空间分辨率 2 。 7 ′ ′ (见图 1)。由于这个数据集,可以分析整个星云的综合属性首次从光谱观测。物理条件源自这种分析一般是与以前的结果一致光谱的工作原理。的重要数量的连续发射蓝色综合光谱中观察到,这可能与扩散有关连续发射的散射光(例如, 35])。不幸的是,这个数据集的光谱和空间分辨率不够高,不足以解决这个问题。发射谱线通量的空间分布地图,尘埃灭绝,电子密度和温度,以及他和阿丰度是通过这些作者和允许他们检测的影响众所周知的形态在猎户座如明亮的酒吧,黑暗的海湾,或突出的HH对象。他丰富和电离结构之间的关系,解释为可能的偏差的案例B复合理论也被发现。因为它将部分中描述 6,这个数据集提出了某些限制,最近考虑,和一种改进的马赛克的猎户座在之前的问题,目的是调查获得所需的精度(见部分 6和初步结果( 36])。

分析了MIF的特殊利益之间的过渡层,因为它是完全电离气体和中性环境中,密度和温度梯度的预期。尽管MIF在几乎每一个方向向惠更斯地区,只有特定的几何图形让我们深入探索其电离结构。本文的作者和合作者 37]提出的第一个数据集用于研究的电离结构猎户座的MIF IFS应用在两个明显的特点:明亮的酒吧(BB)和东北边缘Orion-S云(NE-Orion-S)。观察pma和执行 16 ′ ′ × 16 ′ ′ IFU。这个设置、发射谱线通量和比率,物理条件和化学丰度在空间尺度上的映射 1 ′ ′ × 1 ′ ′ 。字段的位置可以在图中找到 1。

的空间分布我[O] / H α II [N] / H α 和第三[O] / H β 线比BB和NE-Orion-S字段是绘制在图 2插图。地图清楚地表明两种形态的电离分层结构,这是不同的倾斜角度的组合结果沿着视线和不同距离 θ 1 并用c .一方面,BB位于 111年 ′ ′ 的东南 θ 1 并用C,视为一个细长的结构在两个电离气体(例如, 20.])和分子发射(如。 38])。在当前画面,BB看作是一个悬崖,平均7°倾角的视线,MIF的变化从一个正面一个侧面几何( 18, 39]。MIF的几乎是侧面让我们很好地解决空气的电离结构如图 2。另一方面,NE-Orion-S边缘的特点是惠更斯地区的最亮的区域(见图 1),位于约 30. ′ ′ 的西南 θ 1 并用c .最近,分析O 'Dell和合作者 12)建议Orion-S云悬浮在面前的猎户座星云的主体MIF,倾斜比BB,电离只有面对 θ 1 奥利·c·比较电离结构解决了pma的BB和NE-Orion-S,可以估计可能包含的主要平面NE-Orion-S边缘是倾斜的平均大约48°±13°的视线( 37]。

pma结果还显示,NE-Orion-S比BB的密度一致性与先前的研究 31日, 33]。电子密度梯度, n e 观察,从3000年到5000年 c 米 - - - - - - 3 BB和从8000年到 16000年 c 米 - - - - - - 3 NE-Orion-S。电子结构的温度, T e ,而毫无特色的相对较低的梯度的方向 θ 1 并用c的 T e ( ( N 二世 ] ) 地图呈现变化从9000年到9600 K的BB和NE-Orion-S 9000至10500 K,而 T e ( ( O 三世 ] ) 范围从8200到8800 K的BB和NE-Orion-S从8300年到8800 K。总额的两个字段,地图O abundance-as源自O的总和⁺和O^{2 +}玻璃纸abundances-showed平均值与以前一致决定文学的猎户座星云(~ 8.50敏捷 9])。然而,而不是均匀如我们所料,他们表现出一种结构非常相似的空间分布地图O⁺/小时⁺比和 n e (II [S])。最可信的解释是,碰撞去激发会影响[S II] 6717年,6731年发射谱线,因为密度特别报道的NE-Orion-S-close临界密度(~ 3000 c 米 - - - - - - 3 为 λ 6717年 ~ 10000 c 米 - - - - - - 3 为 λ 6731)。这种效应会导致偏见的密度估计,然后会影响化学丰度的计算,特别是离子更依赖于采用的物理条件,例如 O + (见[ 37])。

在过去几十年,尤其是哈勃太空望远镜发射后,等流出HH对象或平行飞机已确定的猎户座星云的中心部分(见例如,[ 40- - - - - - 42])。CCD想象观察(见如。 40])透露,这些高速流动的几个主要是由光致电离 θ 1 并用C,虽然可能不能完全丢弃,震惊的部分贡献气体可能仍然存在。重要的是要理解的相关性这贡献和它如何影响传统方法用于确定星群气体的物理和化学性质。在文献中,大多数的光谱研究猎户座HH一直专注于研究气体流动运动学(例如, 21, 22]),虽然是一个重要的缺乏详细的分析他们的物理和化学性质以及对周围介质的影响。直到今天,这个问题主要是解决理论(例如,[ 43, 44]);而人烟稀少的调查根据观察只利用高分辨率中阶梯光栅光谱在几个对象:HH529 [ 45),南结HH202 (HH202-S [ 46)、HH888 HH505 [ 47LV2 proplyd引发的),微型喷气发动机( 48]。

IFS的整合分析的气体流动在猎户座自几年前尝试。塞·伐斯冈萨雷斯和他的合作者( 27)是第一个使用IFS在惠更斯地区,专注于LV2 proplyd(见图 1),主要是,微型喷气发动机。Intermediate-resolution ( R ≈ 5500年 ≈ 55 公里 年代 - - - - - - 1 )观察进行5500 - 7500光谱范围,进一步研究多目标光谱仪IFU双子座(转基因生物( 49在南双子天文台])。尽管观测被看到,有限的空间分辨率转基因生物IFU, ~ 0 。 2 ′ ′ ,允许作者空间解决红移proplyd喷射。作者还发现痕迹,指出喷气蓝移的组成部分,之前报道的Doi和合作者 50]。从H α 通量的飞机,的质量损失速率proplyd估计在这工作,与先前的估计是一致的( 48]。

最近,Tsamis和沃尔什( 51)提出了一种改进的IFS数据集对塞·伐斯冈萨雷斯和他的合作者。高分辨率( R ≈ 30000年 ≈ 10 公里 年代 - - - - - - 1 )观察纤维大阵来完成多摄谱仪(火焰;( 52])和阿尔戈斯 6 。 8 ′ ′ × 4 。 3 ′ ′ 在8.2米IFU模式 Kueyen甚大望远镜(VLT)。数据集的高质量首次允许这些作者描述的物理和化学属性双喷气LV2引起的。尽管提供的原始空间分辨率选择Argus模式( 0 。 3 1 ′ ′ × 0 。 3 1 ′ ′ )是有限的看到观察晚上(~ 0 。 8 ′ ′ ),红和蓝移叶都略微空间中发现几个发射谱线。幽灵似地,飞机排放解决,我们可以看到图 3。

Tsamis和沃尔什,一个准确的表面亮度分布的研究红和蓝移叶H α H γ 4658,(Fe III)使作者得出这样的结论:双射流喷射在投影轴几乎垂直于LV2 proplyd的尾巴。从这个结果,很明显,使用IFS结合高光谱分辨率是一个精炼技术,可以揭示意想不到的性质,另一方面,仍将隐藏或将更难以identify-under古典缝光谱学的观点。另一个有趣的结果是剧烈的温度变化的速度剖面 T e ( ( O 三世 ] ) 与红移相关联的,飞机的发射,可能产生的激波间断的作者说。最后,这项工作也是值得注意的结果显著增强铁丰富的飞机发射,指向非常有效的尘埃破坏机制,可能会在高速辐照飞机运营的研究也报道HH202-S结( 46]。

模型的星群HH流( 43)预测, T e 在HH对象是光化电离气体的典型值的equilibrium-about 1 0 4 K-but显示局部增加的主要工作表面由于冲击加热弓形激波。该区域是狭窄的,之前工作表面背后的高密度震惊气体气体流。最近,这种结构的发现和定位可能由于IFS的使用。利用pma, 16 ′ ′ × 16 ′ ′ IFU和空间尺度上的 1 ′ ′ × 1 ′ ′ ,这种结构的存在似乎是在高收入的形式找到 T e 电弧在著名的工作表面上对象的猎户座星云 53]。虽然没有报道,类似窄弧也观察到在IFS HH202研究使用相同的工具和设置(见[ 54])。在图 4这些高的检测 T e 弧的温度分布的地图上,HH202画报。在这两个对象,检测到了弧线 T e 来自星云和极光II [N]行比率。根据c Morisset(私人交流),这些弧的起源应该谨慎,因为他们可能产生的工件的观察两个尚未解决的气态组件具有非常不同的物理条件。这清楚地指出需要确认高的本质 T e 通过高分辨率光谱弧,解决运动学与气体流量相关联的组件从背景辐射。这种观察已经完成HH202-S结( 46),但不幸的是,缝隙小,没有涉及到 T e 弧的IFS研究发现在这个结HH202(图 4)。

Nunez-Diaz和合作者 53)量化shock-heated狭窄区域的物理性质上,测量温度提高约1000 K 对周围的气体。从他们的分析,得出气体的压缩和加热由于高速流动的存在可以直接影响化学丰度决定由于:(a)一个高估的碰撞去激发对发射谱线的影响水平较低的临界密度;和(b)使用太高了 T e 值推导丰度由于污染排放的主要工作表面。是基本的深度调查的重要性这些令人不安的影响猎户座星云的化学丰度的测定,一般来说,H II区域,特别是对于那些对象这些狭小的空间范围内无法解决的现象。

金属丰度的演化起着重要的作用行星环绕恒星的磁盘和它们相关的潜在形式(见[ 55])。之间的正相关关系发现恒星金属丰度和巨行星的存在的同伴(见,例如, 56)引发了极大的兴趣在行星形成的化学成分的问题环绕恒星的信封。当然,猎户星座中的独特目标探讨金属丰度进化的内容和它的作用环绕恒星的磁盘。目前公认的模型(例如,( 57- - - - - - 59])是远紫外光子热磁盘的表面,形成了一个温暖的中性的气体流出的信封后变得星群的外半径扩大到几次盘(见图 5)。尽管他们复杂的结构,光学发射电离photoevaporation流提供了充足的各种各样的发射谱线特性,可以作为可靠的诊断来确定气相的物理和化学性质。特别是金属丰度可以通过通常的代理,估计总丰度,因为O是宇宙中最丰富的重元素。

然而,猎户座原行星盘的化学成分仍然未知的很长一段时间。通常情况下,它被认为是比父分子云大致相同,由更知名气体( 9和恒星 60猎户座星云的丰度。尽管分光镜的研究已经进行了几个猎户原行星盘(例如。 27, 48, 61年, 62年])和初步证据被发现的进化在厚厚的灰尘属性分子磁盘( 63年和在电离photoevaporation流 64年],直到最近一个重要缺乏全面的研究在任何proplyd化学丰度。在过去的几年,很大的进步已经由几个作者纠正这种情况,在使用IFS已经变成了必不可少的。

的分光分析原行星盘毫无疑问是一个具有挑战性的任务(见[ 62年, 65年])。主要的困难在于理清内在proplyd从可能的污染源的排放,特别是在低分辨率分光观测。原则上,主要的污染源是发射星云的背景,需要正确地减去。然而,很难定义一个精确的背景自星云在狭小的空间尺度内显示了明显的亮度变化。从观察的角度来看,背景估计可以获得proplyd周围的星云发射的平均值。从这个意义上说,如果比缝光谱学可以更准确和有效,给我们proplyd周围的星云排放的更多信息。取决于所使用的特定设计光谱仪,IFS的优点也确保proplyd发出的总通量的主要收集和解决空间结构的能力。相反,狭缝光谱更受到某些观测效应(选定的狭缝宽度或看到变化观察期间晚上),可能导致通量损失以及可能复杂化背景估计和减法程序。独立的观测策略,内部的透明度由于灰尘proplyd是另一个未知因素,可能会引入系统误差的减法的星云发射的过程。至少proplyd灭绝可能提供的估计; physical and chemical properties are limited to two extreme possibilities: (1) a fully opaque case or (2) a fully transparent case. Finally, another possible source of contamination is the presence of high-velocity emission from any jet associated with the proplyd, a problem that can be only solved by high-resolution spectroscopy or focusing on proplyds that do not present such jets (see [ 42])。

目前,在上届考虑,理化性质在三个猎户座原行星盘:到目前为止研究LV2 (167 - 317), HST1(177 - 341),和HST10 (182 - 413)。这个示例,高速喷流的存在已经在LV2只报道( 42]。Intermediate-resolution ( R ≈ 12000年 )分光观测LV2和HST10由Tsamis和合作者 66年, 67年]火焰和设置已经提到的观察LV2喷气(见部分 3)。观察的proplyd HST1光谱分辨率较低( R ≈ 1500年 )在3500 - 7200范围pma通过这篇评论的作者和合作者,作为项目的一部分IFS的猎户座星云,包括中已经给出的pma观测部分 2和部分 3。因为它是如图 1,pma字段包含HST1(命名为从其坐标(177 - 341 68年)还包括其他特性。然而,HST1是唯一proplyd有足够的信噪比确定物理条件和化学丰度。在图 6,它提出了一个样本空间分布地图在不同的发射谱线来说明这些行星是如何从IFS。

全球分析的结果发现三行星盘引导我们得出三个结论,应该考虑在未来的工作与理化性质的计算。首先,与原行星盘的结构和空间分布地图观察几个星云的属性(例如,排放通量线,线比率,或电子密度和温度)是由碰撞引起的退激由于密度较高的原行星盘的影响。为了正确地考虑这种机制,一个非常的详尽分析proplyd光谱是强制性的为了评估密度诊断的可靠性(见例如,[ 65年])。假设完全透明的情况下,电子密度的值 2 × 1 0 6 , 4 × 1 0 5 , 1 0 5 c 米 - - - - - - 3 被发现的尖端原行星盘LV2, HST1, HST10。低密度沿反面LV2和HST10被发现。虽然大proplyd密度变化范围是指出,温度来源于[O III]行比了,而类似于3例值约为8000 - 9000 K 。其次,化学丰度来自塞尔塞尔应该优先使用高临界密度减少碰撞退激影响因为密度高在大多数proplyd尖点。塞尔Low-critical密度可以完全抑制这种效应是HST1和LV2分析所示。例如, O + 丰富总数的测定是至关重要的氧气充足,因此,应该从高批判性的观察计算密度(O II)行(~ 7320 + 30 3 × 1 0 6 厘米 - - - - - - 3 )而不是low-critical密度 ( O 二世 ] (5000年~ 3727 c 米 - - - - - - 3 )。最后,影响相关内部灰尘的灭绝proplyd是中性的核心是明显的,可能严重影响密度决定采用密度和离子丰度敏感。调查在HST1,密度决定的范围可以从 4 × 1 0 5 c 米 - - - - - - 3 在全透明的情况下 9 × 1 0 4 c 米 - - - - - - 3 完全不透明的情况。

为了调查它们的化学成分更好的理解他们的金属丰度和演化,强化协作建模者和观察者之间的鼓励。作为一种替代方法实证分析,化学成分的原行星盘也可以探索构建photoevaporation流动的物理模型。这些模型结合辐射传输的模拟、流体动力学和原子物理预测基本参数如密度、温度和电离结构photoevaporation流经proplyd电离(见图 5( 65年, 69年])。LV2,建模仍在进行中(Flores-Fajardo等人准备。)和目前我们依靠经验丰度基于II [O]和[O III]塞尔派生Tsamis和合作者( 66年]。HST1, O总丰度只是决定从photoevaporation模型由于缺乏塞尔(O II)的固有光谱proplyd。另一方面,HST10是唯一的情况下的气相估计总O丰富经验和模型的分析[O II]和[O III]塞尔。阿丰度的比较三行星盘相当不同,所以很难看到他们的研究结果一致的趋势。虽然我们找到一个大致太阳能O丰富HST10从实证分析和photoevaporation建模、O / H比值几乎被发现两次太阳能LV2从纯粹的实证分析。相比之下,HST1显示了大量的关于阿~ 0.4×太阳能从photoevaporation模型拟合。考虑到广泛的电离特性和密度三个行星,可能是系统错误可能会导致大量传播。排除任何这样的效果,应增加我们的知识在化学成分的原行星盘和执行类似的分析样品的原行星盘相似的物理性质。虽然IFS是一个独特的技术调查猎户座原行星盘的金属丰度,进一步的工作是完全有必要明确声明之前的气相含量。

大惠更斯地区的马赛克由桑切斯和合作者 33)在应用程序中使用IFS代表领先一步的技术。然而,这个数据集需要至少三个方面的显著改善。数据集flux-calibrated不善,基于短曝光时间(2 年代 )和光谱分辨率低。今天,这些方面已得到改进和新的大型马赛克和pma / PPak被观察到。分析仍在进行中(见[初步结果 36])。

更好质量的决定性地证明这个新马赛克的检测微弱的C二世和O II RLs几乎在整个惠更斯地区(见图 8)。密度和温度的地图已经获得来自不同诊断比率如II [S] λ 6717年 / λ 6731年 第三,(Cl) λ 5517年 / λ 5537年 (O III),或者 λ 5007年 / λ 4363年 (见[ 36])。数据集是非常宝贵的调查广告问题作为一个集成的属性和比较结果与观察是什么在银河系外的H II区域。也将有可能与前IFU地址比较研究和调查广告的问题是是否受到稀释效应通过使用大光圈。等研究领域的有效性案例B复合理论,散射光的影响,全球的电离结构星云,碰撞的影响去激高密度的存在形态,RL的准确性和玻璃纸方法,或物理条件和化学丰度之间的关系形态,中间尺度将探索由于这幅和IFS的明确潜力研究。

太阳能的猎户座星云是一个具有里程碑意义的对象附近和作为范例解释结果在整个星系。这是一个基本参考我们的知识关于恒星和行星的形成和演化过程和评价方法的可靠性确定宇宙中化学成分。如果H II区域像猎户座星云更规则,而不是一个异常,那么这个星云是唯一的目标,让我们有机会调查和理解底层机制运作的内部气体云在狭小的空间尺度内。毫无疑问,IFS扮演着积极的角色在这个框架和激动人心的结果,并将当然,发现使用这种技术。

IFS应用推出的亲密属性猎户座星云今天处于上升阶段。当时这个评论写,总共9 IFS的研究在文献中被发现猎户座星云。沿着审查,因为它已被证明,这些研究使用了最先进的光学光谱仪pma、转基因生物,和火焰,目前从地面天文台的3.5米望远镜甲基砷酸钙Alto天文台,8米双子望远镜,分别和8.2视频彩票终端。IFS的能力让我们提高我们的物理知识,化学和猎户座星云的结构特性及其形态子结构。例如,研究分层酒吧导致约束的更详细的3 d图片Orion-S恒星形成云。IFS已经允许我们空间定位和量化高速流动的影响周围的媒体以及首次调查它们的化学成分。此外,它已被证明,small-spatial-scale形态可能发挥积极作用在广告的生产问题。结果改善了马赛克的猎户座会非常有用的评估小型结构如何影响全局属性的星云,这可能会给我们新的线索理解广告的问题在更大的尺度上。

仍然需要进一步调查的许多成就了这里。第二和第三代积分场光谱仪通过改进表现在光学范围内会有太多要说的。这些新一代,应该强调:近紫外的同步观测,X-shooter提供的光学和近红外光谱范围、操作在中间的决议 90年];大油田的观点,将由缪斯女神( 91年)或病毒( 92年];或新的IFS技术的发展萨米( 93年,进一步研究多目标技术),混合与IFS的空间能力。为未来30米望远镜,在这一领域的新进展,旨在结合积分场技术与高光谱分辨率和自适应光学系统(甚至在光学范围内),预示着一个光明的未来的成熟度IFS,当然,为扩大我们目前的猎户座星云的知识。