 這幅圖描繪了與光學(xué)圖像相比，漩渦星系中二氮鋁分子輻射(假色)的首次生地分布。照片中的繪制鄭州模特包夜（電話微信181-8279-1445）提供一二線城市可以真實(shí)可靠快速安排30分鐘到達(dá)紅色區(qū)域代表了明亮的氣體星云，其中含有熾熱的出漩大質(zhì)量恒星，穿過旋臂中黑暗的渦星氣體和塵埃區(qū)域。這些黑暗區(qū)域中二氮鋁的系中星誕存在暗示了特別寒冷和稠密的氣體云。鳴謝:uux.cn/托馬斯·穆勒(HdA/MPIA)、研究S. Stuber等人(MPIA)、首次生地美國(guó)國(guó)家航空航天局、繪制歐空局、出漩鄭州模特包夜（電話微信181-8279-1445）提供一二線城市可以真實(shí)可靠快速安排30分鐘到達(dá)S. Beckwith (STScI)和das Hubble遺產(chǎn)小組(STScI/AURA) （神秘的渦星地球uux.cn）據(jù)波恩大學(xué)：由馬普天文研究所(MPIA)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際研究小組，包括波恩大學(xué)，系中星誕以前所未有的研究詳細(xì)程度繪制了我們鄰近的一個(gè)星系中未來恒星孕育場(chǎng)的冷而稠密的氣體。這些數(shù)據(jù)將使研究人員首次能夠在單個(gè)恒星形成區(qū)域的首次生地規(guī)模上，對(duì)銀河系外恒星形成早期階段氣體中存在的繪制條件進(jìn)行深入研究。 他們的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)已發(fā)表在《天文學(xué)和天體物理學(xué)》上。 矛盾的是，熱恒星開始形成于宇宙中一些最冷的區(qū)域，特別是橫跨整個(gè)星系的厚厚的氣體和塵埃云。“為了研究恒星形成的早期階段，即氣體逐漸冷凝并最終產(chǎn)生恒星的階段，我們必須首先識(shí)別這些區(qū)域，”海德堡MPIA的博士生、該研究論文的第一作者索菲亞·斯圖伯(Sophia Stuber)說。 “為此，我們通常會(huì)測(cè)量特定分子發(fā)出的輻射，這些分子在這些極度寒冷和密集的地區(qū)尤為豐富。”天文學(xué)家通常使用HCN(氰化氫；也稱為氫氰酸)和N2H+(二氮烯鎓)作為化學(xué)探針。 使用分子作為化學(xué)探針 多虧了被稱為SWAN的大規(guī)模觀測(cè)計(jì)劃(與NOEMA一起在Arcseconds測(cè)量漩渦)，研究人員現(xiàn)在能夠在另一個(gè)星系的廣闊區(qū)域進(jìn)行這些測(cè)量，而以前這些測(cè)量?jī)H限于我們自己的銀河系。 SWAN團(tuán)隊(duì)使用法國(guó)阿爾卑斯山的無線電干涉儀北方擴(kuò)展毫米陣列(NOEMA)，研究漩渦星系(Messier 51)中心2萬光年內(nèi)幾個(gè)分子的輻射分布。這個(gè)項(xiàng)目的214個(gè)小時(shí)的觀測(cè)得到了來自另一項(xiàng)調(diào)查的大約70個(gè)小時(shí)的補(bǔ)充，這項(xiàng)調(diào)查是在西班牙南部使用30米單盤望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的。 SWAN項(xiàng)目的領(lǐng)導(dǎo)者之一是來自波恩大學(xué)阿爾吉蘭德天文研究所的Frank Bigiel教授，他說:“不同分子的譜線讓我們得出關(guān)于氣體物理性質(zhì)的非常具體的結(jié)論，例如它的密度。這使我們能夠詳細(xì)研究星際介質(zhì)中的哪些條件有利于星系內(nèi)的恒星形成。第一次，我們現(xiàn)在能夠以這種方式調(diào)查星系的大部分區(qū)域——并且以比以往更高的分辨率進(jìn)行，這樣我們甚至可以區(qū)分單個(gè)的恒星形成區(qū)域。” 氣體性質(zhì)取決于環(huán)境 在這項(xiàng)現(xiàn)已發(fā)表的研究中，研究人員專注于兩種分子:氰化氫和二氮鎓。因?yàn)殇鰷u星系距離我們只有2800萬光年，所以我們甚至有可能研究不同區(qū)域的單個(gè)氣體云的特征，就像它的中心或旋臂一樣。“我們利用這種情況來確定這兩種氣體對(duì)我們來說在這個(gè)星系中追蹤致密云的效果如何，以及它們是否同樣合適，”Stuber解釋道。 雖然氰化氫和二氮鋁發(fā)出的輻射強(qiáng)度沿著旋臂上升和下降的程度相同，因此在確定氣體密度方面提供了同樣好的結(jié)果，但天文學(xué)家們?cè)谛窍档闹行膮^(qū)域發(fā)現(xiàn)了明顯的差異，在那里氰化氫發(fā)出的亮度增加得更明顯。換句話說，似乎存在一種機(jī)制使氰化氫發(fā)出更亮的光，而不是二氮烯鎓。 該團(tuán)隊(duì)?wèi)岩蛇@一現(xiàn)象的責(zé)任可能在于漩渦星系的活動(dòng)星系核，即圍繞其中心巨大黑洞的高能區(qū)。在氣體落入黑洞之前，它被推成盤狀，加速到高速，并通過摩擦加熱到數(shù)千攝氏度。 這導(dǎo)致它發(fā)出強(qiáng)烈的輻射，這確實(shí)可以解釋氰化氫分子的一些額外發(fā)射。“然而，我們?nèi)匀恍枰敿?xì)探索是什么使這兩種氣體表現(xiàn)不同，”MPIA研究小組負(fù)責(zé)人、SWAN項(xiàng)目的另一位聯(lián)合領(lǐng)導(dǎo)人Eva Schinnerer補(bǔ)充說。 值得一試的挑戰(zhàn) 因此，看來重氮鈾是比氰化氫更可靠的“密度探測(cè)器”，至少在漩渦星系的中心區(qū)域是這樣。然而，不幸的是，在相同的氣體密度水平下，它的亮度平均低五倍，這大大增加了測(cè)量所需的時(shí)間和精力。因此，所需的額外靈敏度是以更多的觀察時(shí)間為代價(jià)的。 波恩大學(xué)跨學(xué)科研究領(lǐng)域“物質(zhì)”的成員比吉爾教授說:“這些研究讓我們離回答恒星如何形成的基本問題又近了一步。”“我們現(xiàn)在能夠?qū)⑽覀兊臄?shù)據(jù)與對(duì)恒星形成活動(dòng)的觀察結(jié)合起來，得出一個(gè)整體的圖景。” 從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，這將有助于回答諸如“恒星形成需要多大密度的氣體？”以及“追蹤星系內(nèi)部這種氣體的最佳‘探針’或分子是什么？” |