大麦哲伦云巨分子云中的致密团块：基于$^{13}$CO($J=3-2$)观测的密度与温度推导

为了精确测定大麦哲伦云中分子气体的温度和密度，我们利用ASTE 10米望远镜，对先前用同一望远镜探测到$^{12}$CO($J=3-2$)团块的9个峰值进行了光学薄$^{13}$CO($J=3-2$)谱线观测。这些分子团块包括I型（无大质量恒星形成迹象）、II型（仅有HII区）和III型（有HII区和年轻星团）巨分子云中的团块。我们在所有峰值处均探测到$^{13}$CO($J=3-2$)发射，发现其强度比$^{12}$CO($J=3-2$)低3至12倍。我们以45角秒的分辨率测定了$^{12}$CO($J=3-2$)与$^{13}$CO($J=3-2$)的强度比$R^{12/13}_{3-2}$，以及$^{13}$CO($J=3-2$)与$^{13}$CO($J=1-0$)的强度比$R^{13}_{3-2/1-0}$。利用这些比值进行辐射传输计算，以估算团块的温度和密度。这些团块的参数范围为：动力学温度$T\mathrm{_{kin}}$ = 15 -- 200 K，分子氢气密度$n(\mathrm{H_2})$ = 8$\times 10^2$ -- 7$\times 10^3$ cm$^{-3}$。我们以优于先前工作的精度证实，较高密度团块具有较高动力学温度，较低密度团块具有较低动力学温度。从I型GMC到III型GMC，动力学温度和密度总体呈增加趋势。我们解释这种差异反映了分子团块中恒星形成的演化趋势。$R^{13}_{3-2/1-0}$和团块动力学温度与H$\alpha$通量高度相关，表明分子气体$n(\mathrm{H_2})$ = $10^3$ -- $10^4$ cm$^{-3}$的加热可由恒星远紫外光子解释。