原恒星中的 CO（COPS）：嵌入式原恒星的 Herschel-SPIRE 光谱观测

作为“COPS-SPIRE”开放时间项目的一部分，我们展示了利用 $Herschel$-SPIRE 获取的 26 个 0+I 类原恒星源在 200-670 $\mu$m 波段的完整光谱扫描，该项目是 DIGIT 和 WISH 关键项目的补充。基于我们 200-670 $\mu$m 波段近乎连续的无谱线光谱，计算得出的热光度（$L_{\rm bol}$）平均增加 50%，热温度（$T_{\rm bol}$）平均降低 10%，与没有 Herschel 的测量结果相比。有 15 颗原恒星在使用 $T_{\rm bol}$ 和 $L_{\rm bol}$/$L_{\rm submm}$ 时具有相同的分类。我们识别了从 J=4-3 到 J=13-12 的 CO 线转动跃迁，以及 $^{13}$CO、HCO$^+$、H$_{2}$O 和 [CI] 的发射线。$^{12}$CO 与 $^{13}$CO 的比值表明，$^{12}$CO 发射在 $J_{\rm up}$ < 13 时保持光学厚。我们利用具有灵活断点的转动图拟合了多达四个温度分量以分离各分量。转动温度的分布显示了约 100 K 的主要群和约 350 K 的次要群。我们量化了数据集中发现的每对谱线之间的相关性，发现 CO 线的相关性强度随着两条 CO 线之间 J 能级差增大而降低。如果每个物理分量都对大范围的 CO 线有贡献且在 CO 阶梯中存在显著重叠，则先前由速度分辨谱线轮廓揭示的 CO 发射的多种起源与这种平滑分布相一致。我们研究了 CO 发射的空间范围，发现高 J 线的形态更趋于中心峰值且双极性较弱。我们发现用 SPIRE 观测到的与外流相关的 CO 发射包含两个分量，即拖曳气体和激波气体，这由我们的转动图分析以及速度分辨 CO 发射的研究所揭示。