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利用MWISP CO巡天数据研究远离银盘的分子气体
| 19-02-28 | 【 【打印】【关闭】

        银河画卷(Milky Way Imaging Scroll Painting, MWISP)计划是利用中国科学院紫金山天文台13.7m毫米波射电望远镜对北天银道面的CO分子气体进行系统观测的大型巡天项目。该巡天计划自2011年11月正式实施以来,已经完成了对银经=[0度,+230度],银纬=[-5度,+5度]范围内 ~70%的天区覆盖。所有分子谱线数据经过前期处理、校准、检查后,以标准的3D fits-cube数据存入毫米波射电数据库中。

        利用7年多的CO分子谱线巡天观测数据,我们对银河系内远离银盘的分子气体进行了分析和研究:

        1.恒星诞生于分子气体中,当恒星死亡时会对其周围的分子气体环境产生剧烈的影响。这些剧烈的天体物理过程是我们理解恒星演化、研究星际介质循环独一无二的对象。利用巡天数据,我们在分析SNR W50(SS433)的时候,发现了在银道面下方约400 pc的分子云与W50系统成协,并且与SS433的相对论性喷流的运动学性质一致;结合该天体的双星(超巨星-黑洞)演化模型,计算出其演化时标约10^5 年,与远离银盘的分子气体运动学时标一致;考虑分子气体会从高密、高温、高压环境下快速形成的理论模型,我们计算出该分子气体的形成时标小于等于10^5 年,佐证了我们的推断——该高银纬分子气体与SS433的相对性喷流相关,十分可能来源于受到极端激波环境影响的原子气体云(图1)。该文章发表在ApJ杂志上:

        2.进一步地,我们利用海量的CO巡天数据对内银河系中远离银盘的分子气体进行了大样本的统计分析。最新结果表明:除了之前CO巡天观测已经确认的分子气体薄盘以外(FWHM约90 pc),还发现了一个FWHM约280 pc的分子气体厚盘。这个分子气体厚盘的标高与HI 原子气体的标高(FWHM约250-300 pc)相当,表明银河系内的分子气体与原子气体的分布有紧密的联系(图2)。分子气体厚盘的质量比较小,大约占总分子气体质量的3%左右。这些距离银盘较远(大于100 pc)的分子气体十分可能与大质量恒星的剧烈活动过程有关(例如:大质量恒星的星风、电离氢区、超新星爆炸、恒星活动产生的喷流等)。该文章已经在ApJS杂志上刊印:。这些工作得到了国家科技部重点研发项目和国家自然科学基金的大力支持。

图1,与SNR SS 433(W50)成协的分子气体+原子气体分布。右下角图示中彩色代表HI原子气体对应的运动学速度特征,与等高线示踪的CO分子气体运动学特征一致,也与SS 433喷流的蓝移特征一致。

图2,CO分子气体垂直于银道面的分布。红色虚线是拟合得到的“厚盘+薄盘”双高斯模型,FWHM(厚盘)/FWHM(薄盘)~3.1左右。其中与W50对应的分子气体位于银道面下方400 pc左右,这些分子气体是极端激波环境与原子云相互作用的结果。

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