大型星云云的 CF$^{+}$ 首次探测

CF$^{+}$ 已被确立为研究星际介质区（PDR）和氟化物丰度的有价值诊断工具。然而，其在外星环境中的作用仍鲁争未知。我们的目标是探讨 CF$^{+}$ 在大型星云云（LMC）中的重要性，并评估其作为探测外部星系中 C$^{+}$ 和氟化物丰度的有价值工具。我们对 LMC 中的一个活跃星形成区域 N113 进行了指向性 CF$^{+}$ 观测，采用阿塔卡玛探针实验 12m 亚毫米望远镜。我们通过成功检测到 CF$^{+}$ (2→1) 和 (3→2) 谱线，报告了 LMC 中 CF$^{+}$ 的首次发现。激发模型表明，CF$^{+}$ 发射来源于 N113 特征于 H$_{2}$ 数密度为 $(0.5-7.9)\times 10^{4}$~cm$^{-3}$ 的致密 PDR。我们的观测为分子云中氟化物丰度提供了首个约束，显示值为 $\lesssim 1.7\times 10^{-9}$。该值约为前述在 LMC 中红巨星测得值的十倍，表明分子气体中氟化物存在缺乏。估算的 C$^{+}$ 与 CF$^{+}$ 列密度比值低于由红巨星中的氟化物丰度推导出的预期平衡比值。两种现象都可由 CF$^{+}$ 的主要化学前体 HF 沉积到尘埃颗粒上导致 CF$^{+}$ 缺乏所解释。分子云中 CF$^{+}$ 的缺乏表明，本工作所呈现的测量结果仅作为外部星系中氟化物丰度和 C$^{+}$ 列密度的保守估计，确定了下限。