AGN 分子环面的 HCN 与 HCO$^+$毫米波谱线诊断 I：辐射转移建模

我们利用三维非 LTE 辐射转移计算，探索了由流体动力学模拟建模的遮蔽分子环面的毫米波谱线诊断方法。基于对 AGN 周围分子环面的高分辨率流体动力学模拟结果，我们计算了作为两种代表性高密度示踪物的 HCN 和 HCO$^{+}$转动谱线的强度。三维辐射转移计算揭示了非均匀环面中复杂的激发态，即使假设了空间均匀的化学结构。我们的结果表明，为了获得在某些邻近星系中观测到的高比率（$R_{HCN/HCO+}\sim 2$），HCN 的丰度必须远高于 HCO$^{+}$。积分强度与柱密度之间的关系存在显著的离散性，这表明 HCN(1-0) 和 HCO$^{+}$(1-0) 谱线作为高密度示踪物可能存在不足。即将到来的阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列 (ALMA) 将揭示外部星系中直至亚秒差距尺度的非均匀分子环面的内部结构。结合高分辨率流体动力学模拟进行的分子谱线三维辐射转移计算，被证明是为外部星系中心区域的分子谱线诊断提供物理基础的有力工具。