化学富集外向流 L1157 中的水发射

在 Herschel-WISH 核心项目的框架下，我们利用 HIFI 仪器在 L1157 分子云的两个弓激波区域（B2 和 R）中观测了多条正-H₂O 和仲-H₂O 发射线，频率范围从 500 GHz 到 1700 GHz。主要目的是分析水发射线作为诊断工具，以研究蓝移（B2）和红移（R）瓣中的物理条件，并比较其激发条件。在 B2 和 R 区域共观测到 5 条正-和仲-H₂¹⁶O 以及一条 o-H₂¹⁸O 跃迁线，其激发能覆盖较宽范围（27 K ≤ Eᵤ ≤ 215 K）。两个激波区域中观测到的 H₂O 谱线显示，两个区域的 H₂O 轮廓明显不同。特别是在弓激波 R 处，我们观测到相对于环境速度宽约 ~30 km s⁻¹ 的红移翼，不同激发的谱线在不同的红移速度处达到峰值。B2 的谱线与较窄的速度范围（~6 km s⁻¹）相关联，峰值出现在系统速度处。激发分析表明，B2 的柱密度较低，N_H₂O ≤ 5×10¹³ cm⁻²，密度范围为 10⁵ ≤ n_H₂ ≤ 10⁷ cm⁻³，且温度较高（≥ 300 K）。R 区域谱线中存在宽红移翼和多峰特征促使我们对两个成分进行建模。高速度成分与相对较低的温度（~100 K）、N_H₂O ≃ 5×10¹²–5×10¹³ cm⁻² 以及密度 n_H₂ ≃ 10⁶–10⁸ cm⁻³ 相关联。较低速度成分则与更高的激发条件相关，其动温度 T_kin ≥ 300 K，气体密度极高（n_H₂ ~ 10⁸ cm⁻³），且柱密度较低（N_H₂O < 5×10¹³ cm⁻²）。