利用CO谱线比追踪分子云的物理性质

一氧化碳(CO)转动跃迁谱线是巨分子云(MCs)内分子气体最常用的示踪剂。我们研究了CO前两条发射线的比值($R_{2-1/1-0}$)，并考察了它提供了关于云物理性质的哪些信息。为了研究$R_{2-1/1-0}$，我们进行了含时化学的平滑粒子流体动力学模拟（使用GADGET-2），并在自适应网格上进行后处理辐射传输计算（使用RADMC-3D），以生成分子云的合成发射图。$R_{2-1/1-0}$具有双峰分布，这是每条谱线激发性质的结果，因为在所考虑的云中，$J=1$达到局部热平衡(LTE)，而$J=2$仍处于亚热激发状态。$R_{2-1/1-0}$的双峰性可作为云不同区域物理性质的示踪剂，有助于约束局部温度、密度和不透明度。此外，这种双峰结构表明，CO发射的重要部分来自云的弥散区域，这表明常用的两条谱线之间的转换因子$R_{2-1/1-0}\sim 0.7$可能需要进一步研究。