赫歇尔-PACS观测的低质量与中等质量原恒星的OH远红外发射

OH是恒星形成区水化学中的关键物种，因为其存在与水的形成和破坏紧密相关。本文展示了在赫歇尔空间天文台“赫歇尔观测恒星形成区中的水”（WISH）核心项目背景下，使用PACS积分场光谱仪获得的23个低质量和中等质量年轻恒星天体的OH观测结果。大多数低质量源具有致密的OH发射（尺度小于5000天文单位），而大多数中等质量源的OH谱线则扩展到整个PACS探测器视场（大于20000天文单位）。OH发射的强度与各种源性质相关，如热光度、包层质量，也与OI和H2O发射相关。对具有多条OH谱线的源所作的转动图显示，OH的能级布居可以用激发温度约70 K的玻尔兹曼分布近似。球对称包层的辐射转移模型无法再现OH发射流量或其宽线宽，强烈暗示其起源于外流。平板激发模型表明，观测到的激发温度可以通过OH分子暴露于强远红外连续辐射场或气体温度和密度足够高来达到。利用真实的源参数和辐射场，针对Ser SMM1的情形表明，辐射抽运在起源于上能级能量高于300 K的跃迁中起重要作用。低质量源中的致密发射以及激发OH分子所需强辐射场和/或高密度的存在，指向其起源于靠近原恒星的内部包层中的激波。