原行星盘系统中的远紫外“连续谱” II：CO 第四正带发射和吸收

我们利用 HST-宇宙起源光谱仪的高灵敏度和中等光谱分辨率，首次探测到原行星盘内部区域存在的一氧化碳的远紫外光谱特征。我们展示了经典金牛 T 型星 HN Tau、RECX-11 和 V4046 Sgr 的光谱，它们代表了一系列 CO 辐射过程。HN Tau 在吸积连续谱上显示出 CO 吸收带。我们测量了吸收气体的 CO 柱密度和转动激发温度，分别为 N(CO) = 2 ± 1 × 10^17 cm^-2 和 T_rot(CO) = 500 ± 200 K。我们还在 RECX-11 和 V4046 Sgr 中探测到由紫外谱线光子（主要是 HI Lyα）激发的 CO A-X 带发射。所有三个天体都显示出波长 λ > 1560 埃的 CO 带发射，这可能是由紫外光子和非热电子碰撞共同激发的。在之前的观测中，这些发射过程由于与吸积激波、碰撞激发 H2 和光激发 H2 的发射混合而未被区分，所有这些都表现为一个成分无法分离的“连续谱”。CO 发射光谱强烈依赖于入射恒星 Lyα 发射轮廓的形状。我们发现，对于 Lyα 泵浦发射，CO 参数范围为：N(CO) = 10^18-19 cm^-2，T_rot(CO) > 300 K。我们将这些结果与近期关于光激发和碰撞激发 H2 发射的工作相结合，得出结论：紫外发射的 CO 和 H2 的观测结果与共同的空间起源一致。我们认为内盘中的 CO/H2 比约为 1，介于低得多的星际介质值和现今太阳系彗星中观测到的较高值之间，这一结果有待未来的观测和理论研究来确认。