星际 C$_2$ 与 CN 的 $A$--$X$ (0,0) 谱带首次探测

我们报道了在星际介质中首次探测到 C$_2$ $A^1\Pi_u$--$X^1\Sigma_g^+$ (0,0) 与 CN $A^2\Pi_u$--$X^2\Sigma^+$ (0,0) 吸收带。该探测利用安装在 1.3 m Araki 望远镜上的 WINERED 光谱仪所采集的天鹅座 OB2 No.\,12 的近红外(0.91--1.35 $\mu$m)高分辨率($R=20,000$ 与 68,000)光谱完成。C$_2$ 与 CN 的 $A$--$X$ (1,0) 谱带被同时探测到。与光学波段的 C$_2$ 和 CN 的 $A$--$X$ (2,0) 谱带相比,这些近红外谱带具有更大的振子强度。在 $R=68,000$ 的 C$_2$ (0,0) 谱带光谱中,视线方向上的三个速度分量得以分辨,并且探测到高达高转动能级($J''\sim20$)的谱线。通过分析 C$_2$ 的转动分布,我们能够高精度地估计云团的动力学温度与气体密度。此外,我们还在星际介质中首次勉强探测到 $^{12}$C$^{13}$C 的弱谱线。假设 $^{12}$C$_2$ 与 $^{12}$C$^{13}$C 相关跃迁的转动分布与振子强度相同,估计碳同位素比为 $^{12}\text{C}/^{13}\text{C}=50$--100,这与本地星际介质中的比值一致。我们还根据观测到的谱带强度计算了 C$_2$ (0,0) 与 (1,0) 谱带的振子强度比。遗憾的是,由于不确定度,我们的结果无法区分理论与实验值。为了对振子强度比施加更强的约束,需要能分辨速度分量的高分辨率数据用于两个谱带。