采样螺旋星云中的分子气体：HNC/HCN 随 UV 通量的变化

对分子云、前恒星核与原行星盘的观测已确立 HNC/HCN 比值可作为分子气体物理条件的有力诊断。然而，主导这些分子相对丰度的过程仍知之甚少。我们试图利用直径 1 pc 的螺旋行星状星云内宽广的 UV 辐照强度范围，探究 UV 辐射在驱动 HNC/HCN 中的潜在作用。我们在螺旋星云内六个位置进行了 IRAM 30 m 与 APEX 12 m 射电谱线观测，借助辐射转移与光解离建模代码，根据分子气体性质解释谱线强度与线比结果。我们首次在 HCN、HNC、HCO+ 及其他痕量分子中探测到等离子体包裹的螺旋分子结（球状体）。对 HNC/HCN 积分线强比的分析揭示其随距螺旋中心星径向距离增加而上升。结合文献中其他行星状星云的分子线比，HNC/HCN 比在跨越四个数量级的入射通量上似乎与 UV 发射反相关。使用 RADEX 与 Meudon 代码对螺旋内光解离区的建模揭示了对分子气体柱密度以及压强与温度的强约束。对螺旋中分子离子 HCO+ 的分析表明，X 射线辐照可能在行星状星云外区驱动 HCO+ 产生，那里光解离有限，但冷气体与电离分子丰富。尽管观测结果明确指示 UV 辐照对决定 HNC/HCN 比十分重要，我们的 PDR 建模表明仅 UV 通量梯度无法重现观测到的螺旋中 HNC/HCN 的变化。