[CII] 158 {\mu}m 自吸收与光学深度效应

背景。[CII] 158 {\mu}m 远红外（FIR）精细结构线是恒星形成星际介质（ISM）最重要的冷却线之一。高光谱分辨率观测显示了 [CII] 发射线线廓中的复杂结构。目的。我们的目标是通过比较 [^{12}CII] 与同位素 [^{13}CII] 线廓，确定在 [^{12}CII] 中观测到的复杂线廓是由于视线方向上的独立速度分量还是自吸收所致。方法。利用 SOFIA/upGREAT 7 像素阵列接收机在 M43、马头星云 PDR、麒麟座 R2 和 M17 SW 进行的深度积分，以高信噪比探测到光学薄的 [^{13}CII] 发射线以及 [^{12}CII] 发射线。我们首先从单分量模型推导了 [^{12}CII] 光学深度和 [CII] 柱密度。然而，观测到的复杂线廓需要一个具有发射背景和吸收前景的双层模型。多分量速度拟合使我们能够推导 [CII] 气体的物理条件：柱密度和激发温度。结果。我们在所有四个源中发现了中等到高的 [^{12}CII] 光学深度，以及在 Mon R2 和 M17 SW 中的 [^{12}CII] 自吸收。高温背景发射的高柱密度对应于高达 41 mag 的等效 Av。前景吸收需要大量冷且密的 [CII] 气体柱密度，其等效 Av 最高约 13 mag。结论。高温背景物质的柱密度需要沿视线及速度方向堆叠的多个光致电离区（PDR）表面。在吸收中探测到的致密冷前景 [CII] 气体的大量柱密度无法用任何已知情景解释，我们只能推测其起源。