S~140 中的尘埃与气体温度

在星际云的致密区域（> 10^5 cm^-3），尘埃与气体预计通过碰撞耦合而处于热平衡状态。然而，先前的研究表明，即使在较高密度下，尘埃与气体的温度仍可能保持解耦。我们详细研究了光子主导区 S 140 中的尘埃与气体温度，特别是围绕深嵌红外源 IRS 1-3 以及电离锋面附近的情况。我们结合 Herschel PACS 连续谱观测、SOFIA 在 37 $\mu$m 的观测以及 SCUBA 在 450 $\mu$m 的观测，推导了尘埃温度和柱密度。我们利用灰体拟合和 DUSTY 辐射转移代码对这些观测进行了建模。对于气体部分，我们使用 RADEX 对 IRAM-30m 在 4' 视场内测绘的 CO 1-0、CO 2-1、13CO 1-0 和 C18O 1-0 发射线进行建模。围绕 IRS 1-3，我们利用 HIFI 对 CO 9-8、13CO 10-9 和 C18O 9-8 的单点及切割观测来约束暖气体的含量，并将通过 DUSTY 得出的最佳拟合尘埃模型作为输入，用于非局部辐射转移模型 RATRAN。我们发现，红外源周围的气体温度在 35 至 55K 之间变化，尽管气体密度很高，但气体温度仍系统地比尘埃温度高约 5-15K。此外，我们观察到气体温度从周围区域的 30-35K 增加到朝向电离锋面的 40-45K，这最可能是由于外部恒星的紫外辐射所致。 furthermore，对 IRS 1 附近温度结构的详细模型表明，气体比我们模型预测的更暖和/或更致密。最后，对亚毫米峰值 SMM 1 的尘埃发射建模将其光度限制在约几 $\times$ 10^2 Lo。我们得出结论，S 140 区域的气体加热即使在很高密度下也非常高效，这最可能是由于嵌入源在团块介质中的深层紫外穿透和/或斜激波所致。