Equilíbrio Térmico em Nuvens Moleculares Densas: Taxas de Resfriamento Radiativo e Luminâncias de Linhas de Emissão

Consideramos o resfriamento radiativo de gás astrofísico molecular totalmente protegido em uma ampla faixa de temperaturas (10K ≤ T ≤ 2500K) e densidades de H2 (l03 cm-3 ≤ n(H2) ≤ 10¹⁰ cm-3). Nosso modelo para o resfriamento radiativo de gás molecular inclui um tratamento detalhado da química interestelar que determina as abundâncias de importantes moléculas refrigerantes, e um tratamento detalhado da excitação das espécies H2, CO, H2O, HC1, O2, C, O, e suas variantes isotópicas, onde são importantes. Apresentamos resultados para a taxa total de resfriamento radiativo e para a taxa de resfriamento devido a espécies refrigerantes individuais, como função da temperatura do gás, densidade e profundidade óptica. Também calculamos as intensidades de linha individuais em milímetros, submilímetros e no infravermelho distante que contribuem para a taxa total de resfriamento radiativo, e obtivemos espectros exemplo para a emissão submilimétrica esperada dos núcleos de nuvens moleculares. Muitas das linhas de resfriamento importantes serão detectáveis usando o Observatório Espacial Infravermelho e o Satélite de Astronomia de Ondas Submilimétricas.