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红外暗云(IRDC)是相对银河系红外背景的消光特征,主要由MSX卫星在中红外波段发现,被认为是大质量恒星形成的场所。我们先对61个红外暗云进行了12CO,13CO,以及C18O的巡天观测。其中52个处于银盘第一象限,选自Simon等人2006年给出的表;其它处于第二、三象限,通过肉眼检视MSX图像得到。在三条谱线上的探测率分别是90%,71%,和62%。这些红外暗云的空间分布与5 kpc分子环的图像一致,同时大致符合银河系的旋臂图像,但还需进一步认证。典型激发温度为10-20 K,典型柱密度为1022~23 cm-2。如果采用Simon暗云表里的角尺度,则它们的典型尺度为几个秒差距,由此估计典型的体密度和LTE质量为大约5000 cm-3和5000 M☉。这些红外暗云处于或接近处于位力平衡。
从这些单点观测的源中选出了19个进行了CO三条谱线的成图。识别出了46个13CO核,56个C18O核。13CO核与MSX图像中的暗区重合的比例为54%,C18O核与暗区重合的比例为70%。其余的多数与亮区重合,少数是暗区内有亮源。核的尺度与Simon星表的尺度一般相差较大。13CO核和C18O核按尺度分布的谱指数分别是2.7和3.8,按质量分布的谱指数是2.5和2.7;这些分布同时也可用对数正态分布拟合。线宽-尺度关系的指数分别为0.35和0.27,接近Kolmogorov湍动指数。通过引力塌缩将能量转换成微观湍动动能,进一步转换成毫米波辐射是可行的。
根据CO成图结果进一步选出7个区域(10个核区)进行了CS(2-1)和HCO+(1-0)成图。CS(2-1)和HCO+(1-0)的典型积分强度为~4-5 K km s-1,而HCO+(1-0)的稍强。典型线宽为2-4 km s-1,而HCO+(1-0)的稍大,并且一般两者的线宽都大于C18O的线宽。假定所有源的这两条谱线的激发温度为10 K,算出典型柱密度分别为2×1013 cm-2和5×1012 cm-2。不同源和不同谱线的分布方式各异。C18O多与MSX暗区成协,12CO更倾向于与亮区成协,HCO+,CS和13CO两种情况都有。对三个成图区域的接近圆形的核考察了密度轮廓,发现暗区的密度轮廓近似遵从ραr-2,而亮区近似有ρα r-1.5。分子气体的分布与红外暗区和亮区的关系表明暗核的形成与亮区有密切关系。至少三个区域表现出明显的速度结构,其中一个的速度分布可能与银盘的影响有关。至少有三个源的HCO+谱线发现有不对称特征,其中两个是红端强,一个是蓝端强;同时还看到了不同谱线的形状和宽度随着位置的变化,这些都表明了不同源的不同运动状态。