Approximate analytic solutions for the ionization structure of a pressure equilibrium Strömgren sphere

 

A. Tinoco Arenas,¹ M. González Bolívar,¹ R. Medina Covarrubias,¹ and A. C. Raga²

 

¹ Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México, Ap. 70-468, 04510 D. F., México. (miguelgb@astro.unam.mx, rmedinax@astro.unam.mx, atinoco@astro.unam.mx).

² Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México, Ap. 70-543, 04510 D. F., México. (raga@nucleares.unam.mx).

 

Received 2015 May 22.
Accepted 2015 August 7.

 

RESUMEN

Presentamos modelos analíticos de una región fotoionizada en equilibrio de presión con el medio ambiente neutro. Los modelos están basados en la suposición de una dependencia lineal entre la fracción de ionización de H y el cuadrado de la velocidad del sonido del gas. Demostramos que bajo estas suposiciones el problema de transporte radiativo "gris" tiene soluciones analíticas, que dan la estructura de ionización y la densidad de la nebulosa en función del radio.

 

ABSTRACT

We present analytic models for a photoionized region in pressure equilibrium with the surrounding, neutral material. The models are based on the assumption of a linear relation between the H ionization fraction and the square of the sound speed of the gas. We show that under these assumptions the "grey" radiative transfer equation has analytic solutions that provide the ionization structure and the density of the nebula as a function of radius.

Key Words: ISM: HII regions.

 

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ACKNOWLEDGMENT

We acknowledge support from the CONACYT grant 167611 and the DGAPA-UNAM grants IN105312 and IG100214. We acknowledge an anonymous referee for comments which lead to the discussion in § 4.

 

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