008240612s2023      us  |||||||||||||||c||eng  d
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■020    ▼a9798379760915
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI30530947
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a520
■1001  ▼aRybarczyk,  Daniel  R.
■24510▼aThe  Structure,  Chemistry,  and  Evolution  of  Atomic  and  Molecular  Gas  in  the  Diffuse  Interstellar  Medium:  An  Observational  Investigation▼h[electronic  resource]
■260    ▼a[S.l.]:▼bThe  University  of  Wisconsin  -  Madison.  ▼c2023
■260  1▼aAnn  Arbor  :▼bProQuest  Dissertations  &  Theses,  ▼c2023
■300    ▼a1  online  resource(225  p.)
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-01,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Stanimirovic,  Snezana.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--The  University  of  Wisconsin  -  Madison,  2023.
■506    ▼aThis  item  must  not  be  sold  to  any  third  party  vendors.
■520    ▼aThe  interstellar  medium  (ISM)  is  organized  in  different  phases  with  distinctive  temperatures,  densities,  and  ionization.  The  complex  interplay  between  the  different  phases  of  the  ISM  governs  the  physical  and  chemical  evolution  of  galaxies.  In  this  thesis,  I  focus  on  characterizing  the  neutral  phases  of  the  ISM,  particularly  the  atomic  hydrogen  (H  I)  and  diffuse  molecular  gas,  using  observations  at  radio  wavelengths.  To  interpret  and  contextualize  our  observations,  I  also  compare  observational  results  to  chemical  models  and  multiphase  ISM  simulations.I  present  a  catalog  of  H  I  absorption  comprising  data  from  seven  previous  experiments,  constituting  the  largest  sample  of  sensitive  (optical  depth  noise  στ  ≲  10−2  )  H  I  absorption  ever  constructed.  With  this  sample,  I  investigate  correlations  between  the  properties  of  the  multi-phase  atomic  gas  and  other  tracers  of  the  interstellar  environment  from  archival  multi-wavelength  datasets.  I  provide  important  constraints  for  the  environments  in  which  the  cold  H  I  (the  cold  neutral  medium,  "CNM")  and  molecular  gas  are  likely  to  form  from  the  diffuse  atomic  ISM.  I  also  discuss  observations  of  cold  H  I  structures  at  physical  scales  ∼  10  -  104  AU  that  appear  to  be  overdense  by  at  least  an  order  of  magnitude  with  respect  to  the  mean  density  of  the  CNM.  I  argue  that  shocks  are  likely  important  in  producing  these  structures  and  play  an  important  role  in  shaping  the  CNM  at  small  scales.To  characterize  the  environments  where  H  I  is  converted  into  diffuse  molecular  gas  -  a  crucial  early  step  in  the  process  of  molecular  cloud  formation  -  I  use  observations  of  H  I  at  21  cm  wavelength  and  the  molecular  species  HCO+,  HCN,  HNC,  and  C2H  at  3  mm  wavelength.  I  present  the  conditions  necessary  for  H  I  to  be  converted  into  diffuse  molecular  gas  and  then  compare  these  observational  results  to  predictions  from  a  photodissociation  region  (PDR)  chemical  model  and  multiphase  ISM  simulations.  I  show  that  the  parameters  derived  from  PDR  models  are  implausible  for  the  diffuse  environments  probed  by  these  observations,  arguing  instead  that  HCO+  production  through  dynamical  processes  such  as  shocks  or  turbulent  dissipation  is  likely  in  these  directions.Finally,  to  directly  test  the  claim  that  shocks  are  important  drivers  of  diffuse  interstellar  chemistry,  I  present  the  largest  observational  survey  to  date  of  SiO  -  believed  to  be  an  unambiguous  tracer  of  interstellar  shocks  -  in  absorption  in  the  diffuse  ISM.  I  detect  SiO  in  5/8  diffuse  and  translucent  (non-star-forming)  environments  with  abundances  a  few  to  a  few  hundred  times  greater  than  the  typically  assumed  abundance  in  quiescent  gas.  I  argue  that  the  SiO  in  some  of  these  directions  is  associated  with  de-accelerated  shocks  from  stellar  feedback  events  0.2  -  2  Myr  ago.  I  conclude  by  emphasizing  the  need  for  observational  constraints  on  the  distribution  of  Si  in  the  gas  phase  and  grain  mantles,  which  are  crucial  for  understanding  the  physics  of  grain  processing  and  chemistry  in  the  ISM.
■590    ▼aSchool  code:  0262.
■650  4▼aAstronomy.
■650  4▼aAstrophysics.
■650  4▼aMolecular  chemistry.
■653    ▼aAtomic  hydrogen
■653    ▼aInterstellar  medium
■653    ▼aPDR  chemical  model
■653    ▼aInterstellar  chemistry
■653    ▼aMolecular  gas
■690    ▼a0606
■690    ▼a0431
■690    ▼a0596
■71020▼aThe  University  of  Wisconsin  -  Madison▼bAstronomy.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-01B.
■773    ▼tDissertation  Abstract  International
■790    ▼a0262
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2023
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T16933538▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.
■980    ▼a202402▼f2024