紫金山天文臺在本地臂上新發現巨纖維狀分子云
軍工資源網 2023年02月06日近日,中國科學院紫金山天文臺銀河畫卷團隊對銀道面銀經132.0≥l≥122.0度以及銀緯-1.0≤b≤3.0度區域開展了大視場CO分子譜線觀測研究,并在+1至+4千米/秒的速度范圍內發現了一條巨纖維狀分子云。科研人員將這一巨纖維狀分子云命名為仙后座巨纖維狀分子云(The Cassiopeia Filament)。相關研究成果發表在The Astronomical Journal上。
纖維狀分子云普遍出現在冷暗星際介質和恒星形成區, 在銀河系結構與恒星形成中具有重要作用。在大的尺度上,超過100pc的巨纖維狀分子云通常被形象地稱為銀河系旋臂的“骨骼”(bones)或“刺”(spurs)。基于德令哈13.7米毫米波望遠鏡和國內首臺自主研發的多波束接收機“超導成像頻譜儀”,紫金山天文臺正在開展的“銀河畫卷”計劃具備高靈敏度、多分子譜線、大天區覆蓋、大動態范圍等特點,是領先的銀道面分子氣體巡天,為探究纖維狀分子云提供了高質量的數據來源。
通過精確的距離測量,銀河畫卷團隊得到該巨纖維狀分子云的東端距離為188pc,而西端距離約為553pc,由此估算的整個Cassiopeia Filament的長度超過390pc,是銀河系中目前已知最長的纖維狀分子云之一。觀測得到的Cassiopeia Filament性質(如長度、柱密度、速度梯度)與數值模擬得到的星系旋臂間大尺度纖維狀分子云相類似。根據Cassiopeia Filament觀測性質及在銀道面上的三維位置(位置-位置-速度空間),研究認為Cassiopeia Filament是由銀河系旋臂剪切運動而形成的巨纖維狀分子云,猶如本地臂(Local arm)上的一個“刺”。該成果為探索銀河系內大尺度氣體結構的形成提供了重要樣本。
研究工作得到國家自然科學基金FAST專項、國家重點研發計劃、中科院前沿科學重點研究計劃等的支持。
圖1.上圖為CfA-1.2m巡天獲得的銀道面12CO積分強度圖(Dame et al. 2001),展示了銀道面分子氣體的整體圖像。仙后座處的藍色線條示意了此次發現的巨纖維狀分子云的位置。下圖為“銀河畫卷”的巡天觀測獲得的12CO圖像,揭示了一條銀經橫跨約10度的巨纖維狀分子云(The Cassiopeia Filament)。黃色線條為DisPerSe算法證認的纖維狀結構。
圖2.左圖為銀河系俯視示意圖,旋臂模型參數源自(Reid et al. 2019)。黑色和紅色點圓分別代表太陽和銀心,而紅色短線示意了The Cassiopeia Filament。右圖為太陽近鄰的放大圖。圖像來自銀河畫卷團隊。