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紫台银河画卷团队揭示银河系分子气体厚盘性质

  银河画卷计划是利用紫台青海站13.7m毫米波望远镜多波束接收机对北天银道面+/-5度及一些感兴趣的天区进行CO及其同位素分子的系统巡天计划。基于大尺度高灵敏度的CO分子谱线巡天数据,紫金山天文台银河画卷科学团队的苏扬、杨戟、闫庆增等人对内银河系近400平方度的分子气体进行了分析。通过对切点附近的分子云进行系统的认证和分析,清晰地描绘了一个分子气体厚盘的存在,其厚度约280 pc。根据测量,内银河系分子气体厚盘的总质量达到8.5x107太阳质量,是该区域内银盘分子气体总质量的10%左右。

  观测发现,分子厚盘由许多独立、暗弱、非引力束缚的小尺寸分子云组成。新测量的分子厚盘的标高与此前已知的原子气体盘的标高相当,盘内分子云的速度弥散与薄盘分子云相当。通过对这些分子云样本进行分析后发现,云-云之间的速度弥散随着银心距的增加而系统性地减小。由此认为,分子气体的分布受到了不同银心距处恒星形成活动的调制,厚盘的分子气体可能起源于银盘,盘面上恒星活动的剧烈物理过程造成了分子气体分布的脱偶。

  以上研究结果已发表在国际天体物理期刊The Astrophysical Journal(ApJ),第一作者为银河系气体分布与性质研究团组苏扬副研究员。研究工作得到了科技部重点研发专项(2017YFA0402700)和国家自然科学基金项目(12041305、11629302、11773077、11803091)的资助。

  论文链接:


图一:银河画卷巡天揭示出内银河系接近切点的分子气体分布。得益于大动态范围、高质量的CO数据,银河画卷巡天首次从空间和速度上分辨出许多远离银盘的暗弱分子云。这些相对孤立的分子云组成了银河系分子气体厚盘。


图二:背景为银河系21cm(HI4PI巡天)全天辐射,阴影部分表示标高为85 pc和280 pc的已知的分子气体薄盘和新发现的分子厚盘。银河画卷巡天新确认的分子厚盘的厚度与原子气体盘的厚度相当。分子气体厚盘成分与原子气体分布紧密相关。

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