温度、质量与湍流：TW~Hya 中 CS 的空间分辨多波段非LTE分析

对单一分子的多个转动跃迁的观测能够对发射区的物理条件给出无与伦比的约束。我们基于在 $\sim 0.5^{\prime\prime}$ 空间分辨率下成像的 $J=7-6$、$5-4$ 和 $3-2$ 跃迁，对 TW~Hya 中的 CS 进行了分析，由此得到了 CS 发射区的温度和柱密度轮廓，其延伸达 230~au，远超出以往的观测。此外，15~kHz 的观测分辨率以及直接估计 CS 发射气体温度的能力，使得本次研究成为迄今对盘中湍流增宽最灵敏的搜寻之一。可在整个盘半径上给出 $v_{\rm turb} \lesssim 0.1 c_s$ 的限制。由于所观测跃迁的碰撞激发，我们能够严格限制局地 H$_2$ 密度。由此我们发现，要与 CS 激发条件一致，至少需要 $3 \times 10^{-4}~M_{\rm sun}$ 的盘质量，并且可唯一约束外盘的气体面密度轮廓。