赫歇尔[C II]银道面巡天II：云中的无CO暗H2

摘要：背景：银河系的HI和CO大尺度巡天描绘了弥散原子云和稠密屏蔽的分子氢云区域。然而，直到最近，我们才拥有光谱分辨的C+巡天来表征光子主导的星际介质，包括大量云样本中不含C的H2气体，即无CO暗H2。目标：利用赫歇尔开放时间重点项目“太赫兹C+银河系观测”(GOT C+)的1.9 THz [C II]谱线稀疏银道面巡天，在统计显著的云样本中表征无CO的H2气体。方法：我们通过沿每条视线拟合[CII]和CO同位素谱线来识别内银河系中的单个云。我们将这些与HI谱线以及C+的激发模型和云模型相结合，以确定无CO暗H2云的柱密度和质量分数。结果：我们在不同类别中识别出1804个窄速度[CII]星际云成分。约840个是无CO的弥散分子云，510个是含有[CII]和12CO但不含13CO的过渡云，其余是含有13CO发射的稠密分子云。无CO暗H2云集中在银心距3.5至7.5 kpc之间，且无CO暗H2层的柱密度在不同云之间变化显著，平均为9×10^(20) cm-2。这些云包含显著比例的无CO暗H2质量，从弥散分子云的约75%到稠密分子云的约20%不等。结论：我们发现相当一部分温分子星际介质气体在HI和CO中不可见，但在[CII]中可被探测到。无CO暗H2的比例在弥散云中最高，并随总柱密度增加而降低，在大质量云中最低。