反射星云 NGC7023 中冷却谱线的空间变化

背景：反射星云 NGC 7023 中的西北光解离区（PDR）呈现出复杂的结构。通过主要冷却谱线的发射可以追踪云边缘的丝状凝聚体，为研究这些区域的形态与能量学之间的联系提供了绝佳机会。目的：我们研究了 [C II]（158 um）和 [O I]（63 和 145 um）远红外精细结构谱线的空间变化。这些谱线追踪了整个 PDR 中的局部气体条件。方法：我们利用 Herschel/PACS 仪器的观测数据绘制了这些精细结构谱线的空间分布图。观测区域覆盖约 110" x 110" 的方形区域，角分辨率在 4" 到 11" 之间变化。我们将该发射与地面及 Spitzer 对 H2 谱线的观测、Herschel/SPIRE 对 CO 谱线的观测，以及追踪多环芳烃发射的 Spitzer/IRAC 3.6 um 图像进行了比较。结果：[C II]（158 um）和 [O I]（63 和 145 um）谱线产生于位于 PDR 且气体温暖的温暖云表面，对该区域进行冷却。我们发现，尽管在观测区域上对冷却预算的相对贡献由 [O I]63 um（>30%）主导，但 H2 在 PDR 中贡献显著（35%），[C II]158 um 在 PDR 外部亦然（30%）。其他物质对冷却的贡献很小（[O I]145 um 为 9%，CO 为 4%）。[O I] 图像将这些凝聚体分辨为两个结构，并显示 [O I] 的峰值相对于分子 H2 发射有轻微偏移。这些结构的尺寸约为 8"（0.015 pc），其表面覆盖了约 9% 的 PDR 发射。最后，我们没有探测到来自 [N II]122 um 的发射，表明该空腔主要充满非电离气体。