加州分子云中尘埃与气相 CO 之间的关系

利用一次深度、广域的近红外成像巡天，构建了加州分子云（CMC）东南部的消光图，分辨率约为 0.5 角分。同一区域也以相同的角分辨率进行了 $^{12}$CO(2-1)、$^{13}$CO(2-1) 和 C$^{18}$O(2-1) 发射线巡天。发现 $^{13}$CO 和 C$^{18}$O 丰度的强烈空间变化与气体温度的变化相关，这与尘埃颗粒上依赖于温度的 CO 耗竭/解吸一致。发现 $^{13}$CO 与 C$^{18}$O 的丰度比随消光度的降低而增加，表明环境紫外辐射场对 C$^{18}$O 的选择性光解离。发现云平均 X 因子为 $<$X$_{\rm CO}$$>$ $=$ 2.53 $\times$ 10$^{20}$ ${\rm cm}^{-2}~({\rm K~km~s}^{-1})^{-1}$，略高于银河系平均值。在亚秒差距尺度上，我们发现没有一个单一的 empirical X 因子值可以表征冷区（T$_{\rm k}$ $\lesssim$ 15 K）中的分子气体，对于 A$_{\rm V}$ $\gtrsim$ 3 星等，X$_{\rm CO}$ $\propto$ A$_{\rm V}$$^{0.74}$。然而，在包含相对热气（T$_{\rm ex}$ $\gtrsim$ 25 K）的区域中，我们在大范围的消光度（3 $\lesssim$ A$_{\rm V}$ $\lesssim$ 25 星等）内发现 W($^{12}$CO) 与 A$_{\rm V}$ 之间存在明显的相关性。这表明热气的 X$_{\rm CO}$ 为常数 $1.5 \times 10^{20}$ ${\rm cm}^{-2}~({\rm K~km~s}^{-1})^{-1}$，该值低于 CMC 或银河系的平均值。我们发现 X$_{\rm CO}$ 与 T$_{\rm ex}$ 之间存在相关性，即 X$_{\rm CO}$ $\propto$ T$_{\rm ex}$$^{-0.7}$，这表明云的全局 X 因子可能取决于其中热气的相对含量。