分子云中的CO谱线比值：环境的影响

谱线发射强烈依赖于发射示踪物所处的局域环境条件。本工作中，我们着重对模拟巨分子云（GMCs）的CO发射进行建模，并研究由$J=1-0$、$J=2-1$和$J=3-2$跃迁发射所产生的谱线比值的变化。我们进行了一组带时间依赖化学的平滑粒子流体动力学（SPH）模拟，其中系统改变了环境条件——包括总云质量、密度、尺度、速度弥散、金属丰度、星际辐射场（ISRF）和宇宙射线电离率（CRIR）。随后利用辐射转移对模拟进行后处理，以在上述3个跃迁中产生合成发射图。我们发现，由环境条件变化引发的云平均谱线比值可变化达$\pm 0.3$ dex。ISRF和/或CRIR的变化对谱线比值影响最大，因为它们直接影响云内富CO气体的丰度、温度与分布。我们表明，将CO发射转换为H$_2$柱密度的标准方法会低估GMCs中的总H$_2$分子气体达2或3倍，具体取决于云内环境条件。