不透明度增宽与超热 CO 线宽的解释：宏观湍流与缠绕分子云

许多观测到的 CO 线轮廓展现出远远超出分子云内预期热增宽的宽阔线宽。这些超热 CO 线宽被假定源于云内未分辨的超声速运动。尽管文献中通常忽视，本文旨在量化不透明度增宽效应对当前 CO 超热线轮廓解释的影响。在对气体速度场无任何额外贡献的情况下，在 $^{12}$CO 和 $^{13}$CO (J=1-0) 谱线中测得的大部分表观超声速（${\cal M}\sim$2-3）线宽，可通过其相应的类声速、光学薄 C$^{18}$O 对应谱线在标准同位素分馏假设下的饱和来解释。结合在我们的 C$^{18}$O 光谱中探测到的多成分存在，这些不透明度效应似乎也导致了在金牛座最宽的 $^{12}$CO 和 $^{13}$CO 光谱中探测到的高超声速线宽（${\cal M}>$8-10）。我们的结果表明，大多数超热 $^{12}$CO 和 $^{13}$CO 线宽可能主要由这些饱和发射线中不透明度增宽效应与混合的多气体速度分量共同产生。一旦通过各自的光学深度修正，这些气体分量均呈现出跨声速的本征线宽，且被三种 CO 同位素异构体在 2 倍因子内一致示踪。在大尺度上高度相关且速度相干，云内最大且高超声速的速度差由单个气体分量之间的相对运动产生。这种在 CO 中示踪的、高度离散化的分子气体结构表明，分子云内的气体动力学或许能更好地由完全分辨的宏观湍流之性质来描述。