嵌入型低质量原恒星热分子气体辐射的 Herschel 观测建模

目标。年轻恒星与其周围环境剧烈相互作用，Herschchel 空间天文台在嵌入型低质量原恒星中探测到高度转动激发的 CO（高达 Eup=4000 K）和 H2O 辐射（高达 600 K）即证明了这一点。我们的目标是构建一个模型以定量重现观测结果，探究辐射的起源，并利用谱线作为各种加热机制的探针。方法。该模型由一个具有双极外流腔的球状包层组成。考虑了三种加热机制：原恒星光度的被动加热、外流腔壁的紫外辐射照射以及沿腔壁的 C 型激波。计算了 CO 和 H2O 的谱线流量，并与原恒星 NGC1333 IRAS2A、HH 46 和 DK Cha 的 Herschel 数据及补充的地基数据进行了比较。选取这三个源是为了涵盖一系列演化阶段和物理特征。结果。包层中被被动加热的气体占所有转动谱线（直至 J=40-39）CO 光度的 3-10%；低 J 值 CO 同位素谱线（如 C18O 2-1 和 3-2）是探测它的最佳手段。由 12CO 10-9 及更高 J 值谱线探测的紫外加热气体和 C 型激波各贡献 20-80%。模型拟合显示出一个初步的演化趋势：在最年轻的源中 CO 辐射由激波主导，而在最年老的源中由紫外加热气体主导。这一趋势主要由演化程度更高的源中较低的包层密度驱动。在所有情况下，H2O 谱线总光度均由激波主导 (>99%)。由于气体温度随入射紫外通量变化的不确定性，两种物种的确切百分比存在至少 2 倍的不确定度。然而，在定性层面上，需要紫外加热气体和 C 型激波两者共同作用，才能重现 CO 和 H2O 的远红外转动谱线辐射。