Limitations actuelles de l'analyse par spectrométrie radio-astronomique des structures hyperfines locales des nuages ​​interstellaires

J'ai essayé d'envelopper ma tête autour des capacités de la technologie de spectrométrie radio-astronomique actuelle pour isoler des sources ténues pas trop éloignées, par exemple, la composition chimique et la densité du milieu interstellaire dans le voisinage de notre système solaire. Essentiellement, de quoi est constitué notre nuage interstellaire local et quelle en est la quantité:

Jusqu'à présent, nous avons réussi à isoler des sources d'ondes radio éloignées et à analyser leur hyperfin, c'est-à-dire leur composition au niveau moléculaire. Il en va de même pour la composition du milieu interstellaire jusqu'aux ions moléculaires de diazénylium (N ₂ H ⁺ ) qui sont des substituts à la présence de N non polaire non observable ₂ .

Par exemple, P. Caselli et al. du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics a présenté un article (PDF) sur la transition J = 1 → 0 de N ₂ H ⁺ à 93 GHz vers le cœur de nuage de faible masse au repos L1512 dans le Taureau, en 1995. Il y a 18 ans !

Ce que je ne comprends pas, c'est ce qui nous empêche, avec la technologie actuelle, d'isoler les formations locales de faible masse dans le spectre des ondes radio de son bruit de fond et d'analyser sa structure hyperfin par spectrométrie radio-astronomique? Le rapport signal / bruit est-il simplement irréalisable et la densité du nuage local trop mince pour le filtrer de son arrière-plan? Ou bien de telles observations ont-elles déjà été faites et nous avons déjà des données moléculaires sur le cloud local que je ne connais pas?

La première chose à noter est que le nuage interstellaire local, dans lequel le Soleil évolue actuellement, est une région assez diffuse, avec une densité typique d'environ une à quelques particules par centimètre cube. Les nuages ​​avec une si faible densité sont en fait principalement atomiques; comme vous pouvez le voir sur cette intrigue ( Snow & McCall 2006 , adapté de Neufeld et al. 2005 ):

Il est alors assez difficile d'observer des molécules dans cette région.

La bonne nouvelle est qu'il n'y a pas que des lignes moléculaires pour donner des informations sur les propriétés physiques (température, densité, ionisation, structure de vitesse et morphologie) du nuage interstellaire local. En particulier, l'ultraviolet est une gamme de longueurs d'onde parfaitement adaptée pour produire cette région en absorption, et il existe des études assez poussées sur le sujet (voir par exemple les articles I , II , III et IV de Redfield et al.).