Resfriamento molecular e equilíbrio térmico de nuvens interestelares densas

O papel do resfriamento molecular na determinação da temperatura do gás em nuvens interestelares densas é examinado. A atenção é dada ao resfriamento produzido por várias moléculas, cada uma representando diferentes tipos em termos de abundâncias, espaçamentos de níveis, forças de transição e seções de choque. Densidades de hidrogênio molecular na faixa de 100 a 1 milhão por cm cúbico e temperaturas cinéticas entre 10 e 60 K são consideradas, a transferência radiativa é calculada com base no modelo de gradiente de velocidade, e as melhores estimativas da abundância fracionária de espécies importantes para o resfriamento são usadas para construir curvas de resfriamento total em cada temperatura cinética. As contribuições de várias fontes possíveis de aquecimento são avaliadas, incluindo aquecimento por raios cósmicos, formação de H2 em grãos, contração gravitacional, colisões com grãos de poeira quente e deslizamento magnético entre íons e neutrals. As taxas para cada processo são derivadas e igualadas à taxa de resfriamento para obter relações de temperatura-densidade de equilíbrio em vários casos. Os resultados são aplicados em uma discussão geral sobre as propriedades térmicas de nuvens interestelares densas sem fontes de calor estelares ou protostelares internas.