$Herschel$ SPIRE-FTS 对 RCW 120 的观测

银河系 HII 区的膨胀可以触发新一代恒星的形成。然而，关于这些区域中普遍存在的物理条件知之甚少。我们研究了朝向膨胀 HII 区的特定区域内普遍存在的物理条件，这些区域代表了典型介质，如光致解离区、电离区，以及有和没有正在进行恒星形成的凝聚体。我们使用搭载于 $Herschel$ 上的 SPIRE 傅里叶变换光谱仪（FTS）观测 HII 区 RCW 120。在 $190-670\,\mu$m 范围内观测到连续谱和谱线。获取谱线强度和线强比，并将其用作气体的物理诊断。我们使用 Meudon PDR 代码和 RADEX 代码，在包括 PDR 表面以及有和没有恒星形成活动的区域在内的九个不同位置推导气体密度和辐射场。对于不同区域，我们探测到 $205\,\mu$m 处的 [NII] 原子线、370 和 $609\,\mu$m 处的 [CI] 原子线、$J=4$ 到 $J=13$ 能级间的 $^{12}{\rm CO}$ 阶梯以及 $J=5$ 到 $J=14$ 能级间的 $^{13}{\rm CO}$ 阶梯，还有吸收中的 CH$^{+}$。我们发现对于 $10^4-10^6\,{\rm cm}^{-3}$ 的密度，气体温度在 $45-250\,$K 范围内，并且高柱密度约为 $N_{{\rm H}}\sim10^{22}\,{\rm cm}^{-2}$，这与尘埃分析一致。原子和 CH$^{+}$ 发射的普遍存在表明整个 RCW 120 中存在低密度的 PDR。CO 的高激发线表明存在受辐照的致密结构或包含年轻恒星天体的小致密团块，同时我们也发现一个密度较低（$N_{{\rm H}}\sim10^{20}\,{\rm cm}^{-2}$）但温度较高（$80-200\,$K）的介质。