关于 HCN 发射所探测的密度区间

HCN J$=$1$-$0 发射通常用作致密气体示踪剂，被认为主要源自密度为 $\mathrm{\sim 10^4\ -\ 10^5\ cm^{-3}}$ 的气体。这使其成为恒星形成研究中常用的示踪剂。然而，来自“高分辨率解析”分子云观测巡测的越来越多证据表明，HCN 可示踪更弥散的气体。我们通过后处理云-云碰撞的高分辨率磁流体动力学模拟，研究气体密度与 HCN 发射之间的关系。我们发现 HCN 发射示踪平均体积密度为 $\mathrm{\sim 3 \times 10^3\ cm^{-3}}$、中位视觉消光为 $\mathrm{\sim 5\ mag}$ 的气体。因此，我们预言的特征密度比“标准”特征密度 $\mathrm{n \sim 3 \times 10^4\ cm^{-3}}$ 低一个数量级。事实上，我们在某些情形下发现，即使不存在比该标准临界密度更密的气体，云中仍有明显的 HCN 发射。我们推导了针对 $A_{\rm V} > 8$ 或密度 $n > 2.85 \times 10^{3} \: {\rm cm^{-3}}$ 或 $n > 3 \times 10^{4} \: {\rm cm^{-3}}$ 气体的光度-质量转换因子，分别得到 $\alpha_{\rm HCN} = 6.79, 8.62$ 和 $27.98 \: {\rm M_{\odot}} ({\rm K \, km \, s^{-1} \, pc^{2}})$。在某些情况下，光度-质量转换因子预言的质量区域实际上并不含质量。