We report the derivation of rate coefficients for the rotational (de-)excitation of PO$^+$ induced by collisions with H$_2$. The calculations were performed on a four-dimensional potential energy surface, obtained on top of highly accurate $ab$ $initio$ energy points. Preliminary tests pointed out the low influence of the coupling between $j=0$ and the higher rotational levels of H$_2$ on the cross sections values, thus allowing to neglect the rotational structure of H$_2$. On this basis, state-to-state collisional rate coefficients were derived for temperatures ranging from 5 to 200 K. Radiative transfer calculations have been used to model the recent observation of PO$^+$ in the G+0.693-0.027 molecular cloud, in order to evaluate the possible impact of non-LTE models on the determination of its physical conditions. The derived column density was found to be approximately $\sim 3.7\times10^{11}$ cm$^{-2}$, which is 60\% (a factor of $\sim 1.7$) smaller than the previously LTE-derived value. Extensive simulations show that PO$^+$ low-$j$ rotational lines exhibit maser behavior at densities between $10^4$ and $10^6$ cm$^{-3}$, thus highlighting the importance of a proper treatment of the molecular collisions to accurately model PO$^+$ emissions in the interstellar medium.
我们目前的量子动力学计算，描述的旋转激发H $_2$ O由于碰撞与H原子。我们使用了最近的，高精度的势能面，并解决了碰撞动力学与紧耦合的形式主义，总能量高达12 000 cm $^{-1}$。从这些计算中，我们得到了邻位和对位H $_2$ O的前45个能级和温度范围T = 5-1500 K的碰撞速率系数。随后将这些速率系数与先前发表的H $_2$ O / He和H $_2$ O / H $_2$碰撞系统的值进行比较。结果表明，这三个系统之间不存在简单的关系，因此必须进行具体的计算。
Collisional excitation of cyclopentadiene by helium. A complete set of rate coefficients and astrophysical applications
HUN-REN Institute for Nuclear Research（匈牙利科学院核物理研究所）；Univ Rennes, CNRS, IPR (Institut de Physique de Rennes) - UMR 6251（雷恩大学，法国国家科学研究中心，雷恩物理研究所）；Instituto de Física Fundamental (IFF-CSIC)（基础物理研究所）
Collisional Excitation of the [CII] Fine Structure Transition in Interstellar Clouds
我们分析了碰撞激发的158微米（1900.5 GHz）的精细结构转变的离子化碳（C+）的线强度由简单的云模型。单个C+精细结构跃迁是原子星际介质和光子控制区的一种非常重要的冷却剂，其中碳部分或完全处于电离形式。[CII]线被广泛用作银河系和其他星系中恒星形成的示踪剂。[CII]精细结构跃迁的激发可以通过与氢分子、原子和电子的碰撞。用Herschel上的HIFI仪器和SOFIA上的GREAT仪器对[CII]进行速度分辨观测已经成为可能。这些观测结果的分析是复杂的事实，这是很难确定的[CII]线的光学深度，由于相对薄弱和混合的组件的类似过渡的13 C $+。我们讨论了[CII]线的激发和辐射跃迁，推导出几种极限情况下的分析结果，并使用大速度梯度模型进行数值求解，以进行更全面的分析。我们表明，天线温度高达1/3的气体动力学温度的亮度温度，天线温度是线性成比例的柱密度的C+的过渡，这可以被称为有效光学薄（EOT）近似的光学深度无关。我们审查的临界密度激发的[CII]线的各种碰撞伙伴。我们简要地分析了C+吸收，最后讨论了C+冷却，以及线强度的考虑如何影响ISM的这一重要冷却剂的行为。
Hyperfine excitation of N$_2$H$^+$ by H$_2$: Toward a revision of N$_2$H$^+$ abundance in cold molecular clouds
星际云中分子发射光谱的建模需要碰撞速率系数的知识。在通常观察到的物种中，N $_2$ H $^+$是特别感兴趣的，因为它被证明是冷分子云物理条件的良好探针。因此，我们计算了N $_2$ H $^+$（X $^1Σ^+$）的超精细结构分辨激发速率系数H $_2(j=0)$，在冷星际介质中最丰富的碰撞伙伴。计算是基于一个新的势能面，从高度相关的{ \it从头计算}计算。计算了温度从5 K到70 K范围内第一超精细能级之间的态-态速率系数。通过与以前发表的N $_2$ H $^+$ -He速率系数的比较，我们发现了显着的差异，不能由一个简单的缩放关系再现。作为第一个应用程序，我们还进行了辐射转移计算，典型的冷分子云的物理条件。我们发现，模拟线强度显着增加时，使用新的H $_2$率系数，通过与基于He率系数的预测相比。特别是，我们重新审视了在LDN 183核心的N $_2$ H $^+$发射的建模，使用新的碰撞数据，并发现，所有三个密度，气体动力学温度和N $_2$ H $^+$丰度必须进行修改。
Collisional excitation of far-infrared line emissions from warm interstellar carbon monoxide (CO)
受Herschel/PACS最近观测的启发，以及CO碰撞激发的新速率系数的可用性（Yang et al. 2010），使用数值和分析方法重新审视了温暖天体物理CO的激发。对于等温介质的情况，已经获得了气体温度（100至5000 K）和H2密度（1 E +3至1 E +9 cm-3）的宽范围的结果，并以旋转图的形式呈现，其中每个磁子状态的柱密度的对数log（N[J]/g[J]）被绘制为每个状态的能量E[J]的函数。对于Herschel/PACS可达到的波长范围内的旋转跃迁，当n（H2）> 1 E +8 cm-3时，这样的图几乎是线性的。当log 10（n[H2]）= 6.8至8时，它们表现出显著的负曲率，而当log 10（n[H2]）< 4.8时，曲率在整个PACS可访问范围内一致为正。因此，观测一个正弯曲的CO转动图并不一定需要多个温度分量的存在。事实上，对于Herschel/PACS观察到的一些源，CO旋转图显示出适度的正曲率，可以用单个等温分量来解释。通常，所需的物理参数是1 E +4至1 E +5 cm-3范围内的H2密度和接近CO可以存活的最大温度T。其他来源展示更多的曲率旋转图比可以占一个单一的温度分量。对于气体温度呈幂律分布的介质，dN/dT与T的b次方成正比，H2密度为1 E +3 ~ 1 E +9 cm-3，幂律指数b在1 ~ 5范围内，这种介质可以解释CO旋转图，…
Collisional excitation of E- and Z-ethanimine to model cold molecular clouds
Univ Rennes, CNRS, IPR (Institut de Physique de Rennes) - UMR 6251（雷恩大学，法国国家科学研究中心，雷恩物理研究所）；Marquette University（马凯特大学）；Missouri University of Science and Technology（密苏里科技大学）
An accurate set of H$_3$O$^+ -$ H$_2$ collisional rate coefficients for non-LTE modelling of warm interstellar clouds
氢离子（H $_3$ O $^+$）于1986年首次在星际分子云中被发现。据报道，许多银河系弥漫和致密区域以及河外来源都存在这种情况。H $_3$ O $^+$在星际氧和水化学中起着重要作用。然而，尽管有大量的H $_3$ O $^+$观测，其碰撞激发只进行了部分研究。本文研究了$ortho$ -和$para$ -H $_3$ O $^+$在与$ortho$ -和$para$ -H $_2$碰撞中的态-态转动去激发。的横截面内的紧密耦合的形式主义，使用一个高度精确的势能面为这个系统开发的计算。计算速率系数直至达到$300$ K动力学温度。对于$para$ -H $_3$ O $^+$，研究了最低21个旋转反转态之间的跃迁，对于$ortho$ -H $_3$ O $^+$，研究了最低11个态之间的跃迁，即考虑了旋转能量低于430 K（$\sim 300$ cm $^{-1}$）的所有能级（直到$j\leq5$）。为了估计新的速率系数对H $_3$ O $^+$天体物理模型的影响，还进行了辐射传输计算。我们已经研究了新的碰撞数据如何影响线强度与旧的数据以前用于解释的意见。通过分析所有检测到的过渡，我们发现，我们的新的，准确的速率系数有显着的影响（通常在2倍）辐射温度，允许更准确的估计柱密度和相对丰度的水合氢，特别是在温暖的分子云，铺平了道路，更好地解释星际水和氧化学。
