机械加热下光解离区分子成分的诊断

背景。对星系中心的多跃迁CO观测表明，致密核周气体中有相当部分具有高动力学温度，这难以用纯光子激发解释，但可能由湍能耗散引起。目的。我们旨在确定在模拟PDR时应在多大程度上考虑机械加热。为此，探索了耗散湍流对PDR热学和化学性质的影响。方法。将云建模为一维半无限平板，使用莱顿PDR-XDR代码求解其热化学平衡。结果。在稳态处理中，机械加热似乎在决定分子云中气体的动力学温度方面起着重要作用。特别是在星暴星系和星系中心等高能环境中，如果忽略机械加热，模型气体温度至少被低估两倍。模型还显示，CO、HCN和H2O的柱密度随机械加热增加而增加。在密度n ~ 10^5 cm^{-3}的高密度区域，HNC/HCN积分柱密度比至少降低两倍，而HCN/HCO+比在同一密度范围内对机械加热表现出强烈依赖，增强可达三个数量级。结论。当恒星形成率与气体密度之比接近或超过7 × 10^{-6} M_⊙ yr^{-1} cm^{4.5}时，在分子气体激发研究中不能忽略机械加热的影响。如果不包括机械加热，预测的柱密度会被低估，有时甚至低估几个数量级。作为其重要性的下限，我们确定当机械加热仅为PDR中UV加热的1%时，它已经产生了不可忽略的影响。