紫金山天文台亚毫米波干涉阵、13.7米望远镜观测到巨型星团的产生

2014-01-16 来源:微波射频网 字号:

W49A是银河系中最有趣的区域之一,因为它比猎户座星云还要亮100倍,然而因为被大量的尘埃物质遮挡,仅有微量的可见光和红外发射能够泄露出来。

结合紫金山天文台13.7米望远镜(PMO 13.7m)、亚毫米波干涉阵(SMA)、IRAM 30米望远镜的数据,中科院紫金山天文台首次得以穿透尘埃遮挡,观测到这个活跃的恒星诞生地的清晰图像,图1 显示下落的气体流进入中心区域并形成恒星。Roberto Galván-Madrid(第一作者,隶属哈佛史密松天体物理中心(CfA),欧洲南天天文台(ESO)) 赞叹道:“这些图像美得真令人惊叹!”

W49A是一个活跃的大质量恒星形成区,它位于银河系中心反方向的英仙旋臂,距离地球大约36,000光年。这个区域的分子云中显示出极端剧烈恒星形成活动,其产生恒星的速率比银河系内分子云的平均值高100倍以上, 因此常被当做特例来对比星暴星系中的极端物理环境。

有趣的是,W49A的恒星密度非常高,在W49A中心区域约10光年范围内,大约已经形成了100,000 颗恒星。作为对比,在太阳周围10光年范围内却仅有不到10个恒星。可以预计,在几百万年内,W49A这个巨型年轻星团将演化到和球状星团一样拥挤。

来自紫金山天文台13.7米望远镜的数据显示,分子气体和尘埃从大尺度到小尺度始终连接在一起,在引力的作用下聚少成多,百川朝海,形成如同江河支流一般的丝状结构,最终在中心汇聚成三条干流并以大约2千米每秒的速度向内下落,为中心的恒星形成提供原材料。哈佛史密松天体物理中心教授张其洲风趣地说:“这可比密西西比河壮观多了!”

来自PMO、SMA、IRAM的数据显示出W49A的中心气体非常致密,比银河系平均分子云的密度要高了几百倍。这也是其中恒星形成如此活跃的原因。这个区域中的气体大约有1百万个太阳质量,其中绝大部分都是氢分子。这项工作发表在2013年12月的《天体物理学杂志》,紫金山天文台博士生张智昱作为第三作者参加了这项工作。

图1 W49A中心区域约30光年左右的分子云柱密度分布图。柱密度高的区域以最鲜艳的颜色标示。

图2 W49A中心区域约3光年左右的分子云柱密度分布图。图中最明亮的区域大小不到3个光年,却包含了105太阳质量的分子气体。
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