基于甲醛的银河系$^{12}$C/$^{13}$C比值的TMRT系统观测研究

我们通过上海天马65米射电望远镜(TMRT)呈现了对大量银河系分子云样本中H$_2$CO的C波段$1_{10}-1_{11}$(4.8 GHz)和Ku波段$2_{11}-2_{12}$(14.5 GHz) K双线以及H$_2$$^{13}$CO的C波段$1_{10}-1_{11}$(4.6 GHz)谱线的观测。我们的112个源样本包括来自TMRT C波段分子线巡天的强H$_2$CO源以及其他已知H$_2$CO源。所有三条谱线在38个天体(43个径向速度分量)中被探测到，探测率为34%。在C波段和Ku波段对其连续辐射进行了补充观测。结合谱线参数与连续数据，我们计算了每个源的柱密度、光学深度以及同位素比H$_2$$^{12}$CO/H$_2$$^{13}$CO。为评估主同位素分子转动毫米波谱线(连接我们所测K双线)中有时显著的不透明度引起的光子俘获，并获取$^{12}$C/$^{13}$C丰度比，我们使用了考虑辐射转移效应的RADEX非LTE模型。这需要使用来自\citet{Wiesenfeld2013}的新碰撞速率。同时采用我们源的距离三角视差测量值，我们得到线性拟合$^{12}$C/$^{13}$C = (5.08$\pm$1.10)D$_{GC}$ + (11.86$\pm$6.60)，相关系数为0.58。D$_{GC}$指银心距离。我们的$^{12}$C/$^{13}$C比值与基于CN和C$^{18}$O推导的结果非常吻合，但低于先前基于H$_2$CO报道的值，倾向于表明我们源中的大部分H$_2$CO形成于尘埃颗粒幔上而非气相中。