形成中分子云的数值模拟[CII]发射图

C$^{+}$离子是星际气体的重要冷却剂，因此[CII]精细结构线在星际介质中常被观测到。然而，发射[CII]的气体的物理和化学性质仍不清楚。我们利用SILCC-Zoom项目的数据，使用RADMC-3D进行非LTE辐射转移模拟，研究恒星形成开始前年轻的湍动分子云的[CII]线发射。在$I_{[\textrm{CII}]} > 0.5$ K km s$^{-1}$的可观测区域中，超过40%的[CII]发射是光学厚的。为确定发射[CII]的气体的物理性质，我们将[CII]发射视为光学薄。我们发现[CII]发射主要源自冷的中等密度气体（$40 \lesssim T \lesssim 65$ K 且 $50 \lesssim n \lesssim 440$ cm$^{-3}$），主要由原子氢组成，有效视觉消光介于$\sim 0.50$和$\sim 0.91$之间。以分子氢为主的气体仅贡献总[CII]线发射的$\lesssim$20%。因此，在云寿命的此早期阶段，[CII]不是CO暗H$_2$的良好示踪剂。我们还发现总气体、H和C$^+$柱密度均与积分[CII]线发射相关，幂律斜率范围从0.5到0.7。此外，总柱密度与[CII]线发射的中值比率为$Y_{{\rm CII}}\approx 1.1 \times 10^{21}$ cm$^{-2}$ (K km s$^{-1}$)$^{-1}$，且$Y_{{\rm CII}}$按$I_{[\textrm{CII}]}^{-0.3}$缩放。我们预期在辐射场低于或高于此处模拟的环境里，$Y_{{\rm CII}}$会发生变化。