大质量与原恒星普查 V. CO 丰度与银河系 $X_{\text{CO}}$ 因子

我们展示了大质量与原恒星普查（CHaMP）中的第二次尘埃连续谱数据发布，将 Pitts 等人 2019 年试验的方法扩展到整个 CHaMP 巡天区域（$280^{\circ}<l<300^{\circ}$，$-4^{\circ}<b<+2^{\circ}$）。本发布包含尘埃温度（$T_d$）、H$_2$ 柱密度（$N_{H_2}$）、气相 CO 丰度以及每个具有 Herschel 覆盖的恒星前团块的温密图的地图，显示我们样本中大多数团块没有内部加热的证据。我们表明 CO 丰度是 $T_d$ 的强函数，并可在对数空间用二阶多项式拟合，典型离散度为 2–3 倍。CO 丰度在 $20.0^{+0.4}_{-1.0}$ K 处以每 H$_2$ $7.4^{+0.2}_{-0.3}\times10^{-5}$ 的值达到峰值；相对于实验室结果，该最大丰度出现的低 $T_d$ 可能是由于最大巡天场中的星际紫外轰击。最后，我们表明，正如理论文献所预测且在先前对单个云的研究中所暗示的那样，从积分 $^{12}$CO 谱线强度（$I_{^{12}CO}$）到 $N_{H_2}$ 的转换因子，即 $X_{CO}$ 因子，在 $I_{^{12}CO}$ 中表现为分段幂律，在 70 至 90 K km$^{-1}$ 之间存在过渡区。我们提出的 $X_{CO}$ 函数在 $I_{^{12}CO}\lesssim70$ K km$^{-1}$ 时具有 $N_{H_2}\propto I_{^{12}CO}^{0.51}$，在 $I_{^{12}CO}\gtrsim90$ K km$^{-1}$ 时具有 $N_{H_2}\propto I_{^{12}CO}^{2.3}$。高-$I_{^{12}CO}$ 侧应可通过已知的金属丰度修正推广，但星际紫外场对低-$I_{^{12}CO}$ 侧的影响可能是样本特定的。我们讨论了这些结果如何扩展 CHaMP 系列的先前工作，并有助于将过去十年中关于 CO 的观测、理论和实验室研究联系起来。