Исследование состояний возбуждения серии переходов метанола J1−J0A −+ в межзвездной среде

Abstract

For 22 lowest transitions of the methanol series J1 − J0A −+ (with J ≤ 22) dependences are constructed of the optical depth and brightness temperature on physical parameters: kinetic temperature (Tk) and number density of molecular hydrogen (nH2 ), specific column density (Nm/ΔV ) and fractional abundance (Nm/NH2 ) of methanol. It was shown that all transitions of the series under conditions characteristic of star formation regions (Tk > 15 K, Nm/ΔV > 108 cm −3s, Nm/NH2 > 10 −8, nH2 from 103 to 109 cm −3) have excitation states not lower than quasi-thermal. With Tk = 150—600 K, Nm/ΔV = = 3 × 108—3 × 1012, nH2 = 103 —109 cm −3 and Nm/NH2 = 3 × × 10 −8—3 × 10 −6 in transitions of the series can occur inversion of level populations leading to weak maser amplification.

Для 22 нижних переходов метанола серии J1 − J0A −+ (с J ≤ 22) построены зависимости оптических толщин и яркостных температур от физических параметров: кинетической температуры (Tk) и концентрации (nH2 ) молекулярного водорода, удельной лучевой концентрации (Nm/ΔV ) и обилия (Nm/NH2 ) метанола. Показано, что все переходы серии в условиях, характерных для областей звездообразования (Tk > 15 К, Nm/ΔV > 108 см−3с, Nm/NH2 > 10 −8, nH2 от 103 до 109 см−3), имеют состояния возбуждения не ниже квазитепловых. При Tk = 150—600 К, Nm/ΔV = 3× 108—3 × 1012, nH2 = 103—109 см−3 и Nm/NH2 = 3 × 10 −8—3 × 10 −6 в переходах серии отмечается наличие инверсии населенностей уровней, что может приводить к незначительному мазерному усилению.