THEORETICAL STUDY OF OH MASERS IN STAR-FORMING REGIONS

Abstract

ΣΕ ΑΥΤΗ ΤΗΝ ΕΡΓΑΣΙΑ ΓΙΝΕΤΑΙ ΜΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΝΤΛΗΣΗΣ ΤΩΝ MASER OH ΠΟΥ ΣΧΕΤΙΖΟΝΤΑΙ ΜΕ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΓΕΝΝΗΣΗΣ ΑΣΤΕΡΙΩΝ ΜΕ ΤΕΛΙΚΟ ΣΤΟΧΟ ΤΗΝ ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ, ΔΗΛΑΔΗ ΑΠΠΟ ΤΙΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ MASER OH, ΤΗΝ ΛΗΨΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΓΙΑ ΤΙΣ ΦΥΣΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΠΟΥ ΕΠΙΚΡΑΤΟΥΝ ΣΤΙΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΑΥΤΕΣ. ΓΕΝΙΚΕΥΤΗΚΕ Η ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΟΥ SOBOLEV (Η ΜΕΘΟΔΟΣ ΓΙΑ ΜΕΓΑΛΕΣ ΒΑΘΜΙΔΕΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ), ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙΤΑΙ ΓΙΑ ΤΗ ΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΣΕ ΥΛΙΚΑ ΜΕΣΑ ΟΠΟΥ ΥΠΑΡΧΟΥΝ ΠΕΔΙΑ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ, ΩΣΤΕ ΝΑ ΣΥΜΠΕΡΙΛΑΒΕΙ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ ΦΑΣΜΑΤΙΚΩΝ ΓΡΑΜΜΩΝ ΠΟΥ ΑΛΛΗΛΟΕΠΙΚΑΛΥΠΤΟΝΤΑΙ ΤΟΠΙΚΑ Η ΜΗ ΤΟΠΙΚΑ. ΣΤΗΝ ΕΡΓΑΣΙΑ ΑΥΤΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΖΟΝΤΑΙ ΕΚΦΡΑΣΕΙΣ ΤΟΣΟ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΝΤΑΣΗ ΟΣΟ ΚΑΙ ΓΙΑ ΤΗΝ ΜΕΣΗ ΕΝΤΑΣΗ ΤΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΠΑΡΟΥΣΙΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΩΝ ΑΛΛΗΛΟΕΠΙΚΑΛΥΨΗΣ ΓΡΑΜΜΩΝ. Η ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΝΤΛΗΣΗΣ ΤΩΝ MASER OH ΣΤΙΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ ΑΣΤΕΡΩΝ ΕΓΙΝΕ ΠΡΟΣΘΕΤΟΝΤΑΣ ΕΝΑ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟ ΑΝΤΛΗΣΗΣ ΚΑΘΕΦΟΡΑ. ΟΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΑΝΤΛΗΣΗΣ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΗΚΑΝ ΕΙΝΑΙ: ΚΡΟΥΣΕΙΣ, ΤΟΠΙΚΗ ΑΛΛΗΛΟΕΠΙΚΑΛΥΨΗ ΓΡΑΜΜΩΝ, ΜΗ ΤΟΠΙΚΗ ΑΛΛΗΛΟΕΠΙΚΑΛΥΨΗ ΓΡΑΜΜΩΝ ΚΑΙ ΕΞΩΤΕΡΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ. (ΠΕΡΙΚΟΠΗ ΠΕΡΙΛΗΨΗΣ)

IN THIS THESIS, A SYSTEMATIC STUDY OF OH MASER PUMPING IN STAR-FORMING REGIONS HAS BEEN UNDERTAKEN AIMING AT THE INVERSION OF THE MASER PROBLEM, I.E. THE EXTRACTION OF INFORMATION ABOUT THE PHYSICAL CONDITIONS IN STAR-FORMING REGIONS, FROM OH MASER OBSERVATIONS. DUE TO LACK OF THE APPROPRIATE FORMALISM, I HAVE GENERALIZED THE SOBOLEV OR LARGE VELOCITY GRADIENT METHOD FOR SOLVING RADIATIVE TRANSFER PROBLEMS IN MOVING MEDIA TO TREAT SPECTRAL LINES THAT OVERLAP LOCALLY OR NON-LOCALLY. WHEN LINE OVERLAP EFFECTS ARE PRESENT, THE COMPUTATIONOF THE PHOTON TRANSPORT IS MORE COMPLICATED BECAUSE AS THE PHOTONS FROM ONE LINE PROPAGATE IN THE MEDIUM, THEY CAN BE ABSORBED BY THE OTHER LINE. I HAVE DERIVED EXPRESSIONS FOR BOTH THE INTENSITY AND THE MEAN INTENSITY OF THE RADIATION WHEN LOCAL OR NON-LOCAL OVERLAP EFFECTS ARE PRESENT. THE STUDY OF OH MASER PUMPING IN STAR-FORMING REGIONS HAS BEEN DONE BY ADDING ONE PUMPING MECHANISM AT A TIME. THESE ARE: COLLISIONS, LOCAL LINE OVERLAP, NON-LOCAL LINE OVERLAP AND EXTERNAL INFRARED RADIATION FIELD. COLLISION RATES OF OH WITH ORTHO- AND PARA-H2 HAVE BEEN USED AND IT HAS BEEN FOUND THAT IT MAKES A QUALITATIVE DIFFERENCE WHETHER THE OH MOLECULES COLLIDE WITH PARA-H2 OR ORTHO-H2. THUS, MASER OBSERVATIONS MAY REVEAL THE FRACTIONAL ABUNDANCE OF ORTHO-H2 IN STAR-FORMING REGIONS. (ABSTRACT TRUNCATED)