OMC-2 与 OMC-3 中的电离分数

电子密度（$n_{e^{-}}$）在决定星际介质的化学与物理方面起着重要作用。然而，在中性云中对 $n_{e^{-}}$ 的测量仅沿少数视线被直接获得，或依赖于间接测定。我们利用碳射电复合线与 C$^{+}$ 的远红外谱线，直接测量猎户座 A 分子云中积分形状丝状结构（ISF）包层的 $n_{e^{-}}$ 与气体温度。我们使用 Effelsberg 100m 望远镜以约 2' 分辨率在 OMC-2 与 OMC-3 的五个位置观测了 C$102\alpha$ 与 C$109\alpha$ 碳射电复合线（CRRLs）。由于 CRRLs 具有相似的谱线性质，我们将它们平均以提高谱线的信噪比。我们将平均后的 CRRLs 强度，以及 158 {\mu}m-[CII] 与 [$^{13}$CII] 谱线的强度，与分子云包层中 C$^{+}$/C 界面的均匀模型预测进行比较，并由此确定了气体的电子密度、温度与 C$^{+}$ 柱密度。我们在四个位置探测到 CRRLs，其速度与宽度（FWHM 2.3 km s$^{-1}$）证实它们示踪 ISF 的包层。在两个位置我们以大于 5 的信噪比探测到 CRRLs 以及 [CII] 与 [$^{13}$CII] 线，发现 $n_{e^{-}}=0.65\pm0.12$ cm$^{-3}$ 与 $0.95\pm0.02$ cm$^{-3}$，对应于气体密度 $n_{H}\approx5\times10^{3}$ cm$^{-3}$ 与热压强 $p_{th}\approx4\times10^{5}$ K cm$^{-3}$。我们还利用 HCN(1-0) 与 C$_{2}$H(1-0) 线约束了分子云较致密部分的电离分数为 $x(e^{-})<3\times10^{-6}$。所导出的电子密度与电离分数意味着，在 C$^{+}$ 层与 HCN(1-0) 所探测区域之间，$x(e^{-})$ 下降了超过 100 倍。