星际介质中CO+的激发和丰度研究

对CO+的观测表明其柱密度约为10^12 cm^-2，许多化学模型无法重现这一结果。CO+在与氢的碰撞中更可能被破坏而不是被激发。因此，在解释CO+观测时可能需要考虑一种反常的激发机制。使用化学模型对CO+丰度进行参数研究。对于N(CO+)=10^12 cm^-2以及不同的气体密度和温度，使用非LTE逃逸概率方法计算了谱线流量。在辐射传输的细致平衡方程中显式考虑了化学形成和破坏速率。此外，假设CO+的转动能级在化学形成时根据形成温度被激发。结果发现，化学模型通常能够产生高的CO+丰度分数(x(CO+) =10^-10)。然而，在远紫外(FUV)主导的环境中，高丰度的CO+仅产生于Habing场G0 > 100且T(kin) > 600 K的区域，这对气体温度提出了强约束。对于气体密度>10^6 cm^-3且温度> 600 K的情况，化学和辐射传输分析的组合显示，对上能级N_up <= 3的CO+谱线强度影响很小。然而，对于具有更高上能级和密度>10^6 cm^-3的跃迁，使用反常激发机制计算出的谱线流量显著不同。赫歇尔空间天文台能够在太赫兹波段揭示此类效应。理想的观测目标是密度为10^6 cm^-3的原行星盘。最后提出，CO+的化学过程可能已被很好地理解，并且迄今为止观测到的丰度可以用足够高的气体温度和适当的几何结构来解释。