中國天文學家找到氧豐度指標在恆星形成區內部的變化

由廣州大學毛業偉博士、中國科學院上海天文台林琳博士和中國科學技術大學孔旭教授等組成的硏究團隊，利用中國科學院國家天文台興隆觀測站2.16米望遠鏡觀測資料，發現星系NGC 2403內部恆星形成區的氧元素豐度具有明顯的徑向（radial）變化。通過比較分析不同氧元素豐度指標，發現恆星形成區氧元素豐度的徑向變化，主要是由於電離態徑向梯度（radial gradient）引起。

目前，對星系內部恆星形成區的光譜研究較少，氧元素豐度徑向變化僅在星系M33的兩個恆星形成區（NGC 595和NGC 588）中通過積分場光譜儀（integral field spectroscopy）的觀測發現。在同一個星系中超過十個恆星形成區中發現的徑向梯度特徵，顯示元素豐度計算對電離態敏感，是一個普遍且不容忽視的現象，元素豐度指標背後的物理內涵遠比人們此前想像的複雜。

這項工作的創新之處在於對長縫光譜數據的空間分解（spatial decomposition）抽取，即在數據處理時，對於每一個恆星形成區，抽取其內部不同半徑處的光譜，從而得到一組由內到外的徑向光譜。目前，對河外星系中恆星形成區的光譜研究基本都是對恆星形成區進行整體測量，把一個恆星形成區綜合成為一個點，然而這樣就失去了發現恆星形成區內部隨空間位置變化現象。毛業偉表示，我們觀測的最初目的也是對恆星形成區進行整體測量，但是在數據處理時我們發現觀測到的NGC 2403中的恆星形成區都非常的大而亮，可以嘗試抽取其內部的光譜進行空間分解研究。對單個恆星形成區不同半徑處理光譜的抽取，實際上是對不同電離態進行自然採樣 - 因為電離態從恆星形成區中心到邊緣逐漸降低，這種採樣不需要借助其它觀測特徵，因此最為準確。

【圖、文：孫蔓薇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》