中國天文學家硏究顯示銀河系存在大量暗分子氣體


國家天文台射電研究部李菂研究員,湯寧宇助理研究員等基於Arecibo望遠鏡分米波吸收線世紀巡天(Millennium Survey)數據,並結合紫金山天文台13.7m等數個望遠鏡的毫米波觀測,精確地測量了針對四十三個類星體方向的銀河系氣體狀態,這是國際上首次系統利用羥基OH吸收線結合一氧化碳對銀河系氣體進行研究。研究給出了OH激發溫度的準對數正則分佈,並確定其峰值接近銀河系同步輻射與宇宙微波背景之和。研究也揭示了銀河系暗分子氣體的大量存在,將幫助修正星系中的恆星形成率測量及對相關星系演化的理解。

氫是宇宙中最豐富的元素。氫原子和氫分子是星際介質中最主要的氣體成分。我們一般通過氫原子21cm譜線及一氧化碳CO發射來研究原子、分子氫氣。但近年的多種觀測(伽馬天文台,普朗克衛星,紅外巡天等等)表明,存在以前被21cm線及CO發射線遺漏的分子氣體,即所謂暗氣體。氧是宇宙中僅次於氫和氦的豐富元素,簡單氫化物OH是人類第一個發現的射電分子,但關於銀河系內OH的大規模研究迷之匱乏。這項工作展示了利用類星體OH吸收線系統研究暗分子氣體的潛力,明確了OH的一個重要性質既其溫度接近宇宙微波背景。後續、更大規模的類似研究已經進入FAST和SKA的相關科學規劃。在未來的五到十年這些大型新設備及系統新方法,將精確測算銀河系物質成分,特別是分子氣體的總含量,修正我們對於恆星形成過程的理解。

【圖、文:節錄自中國科學院國家天文台網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《天體物理學報增刊》

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