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对银道面CO巡天的完备性检验获得最新估计

  自上世纪七十年代发现CO分子以来,世界各国已开展了多轮CO巡天观测。然而到目前为止,人们对这些巡天的完备性尚缺乏基本的估算。最近,中国科学院紫金山天文台孙燕等人借助于“银河画卷”巡天、FCRAO-14m望远镜的OGS巡天和Columbia/CfA-1.2米望远镜的CO巡天等三个独立巡天的数据,围绕观测流量的完备性等问题开展了分析和比较。定量计算显示,“银河画卷”巡天的灵敏度最高。在归算相同分辨率下,“银河画卷”巡天探测到的总流量是另外两个巡天的1.6倍。由于估算的银河系CO分子云总质量的比值是与这些巡天获得的流量比值相当,因此当人们把这些比值应用到银河系分子气体总质量的估计上,也就预示着以往基于Columbia-CfA巡天的质量估算至少需要乘以1.4的改正因子。由此发现,银河系的分子气体质量比以往估算的至少要多40%。

  从外推插值估算,“银河画卷”目前探测总流量的完备性为58%。如果考虑完备性改正,银河系分子气体物质的总质量还应该更大。分析也表明,流量丢失的程度随着距离的增大而迅速增加。例如,在银盘边缘的外盾牌-半人马臂(OSC)上,“银河画卷”与OGS和Columbia-CfA巡天所探测到的流量的比值分别达到7.4和43.8,“银河画卷”在该旋臂段的流量完备性也只有32%。由此不难理解,当前的望远镜对银河系的探测能力还相当局限。

  以上研究结果已正式发表在国际核心天文刊物《美国天体物理学杂志增刊》(The Astrophysical Journal Supplement Series)。审稿人是美国FCRAO-14m望远镜OGS巡天团队的一位主要科学家。该专家在审稿意见中对“银河画卷”计划评价指出, “多年来我钦佩MWISP项目取得的进展,它提供了一个普查银河系内分子星际介质的新数据,它同时提供了3条分子谱线,提高了谱线速度分辨率,有更好的空间采样,最重要的是有更高的灵敏度。” 该工作作者为紫金山天文台南极天文和射电天文研究部的孙燕副研究员,“银河画卷”巡天的负责人杨戟研究员为该论文共同通讯作者。该工作得到了科技部重点研发计划、中国科学院前沿科学重点研究计划与国家自然科学基金的资助。论文详见:。


图 1:银道面CO分子谱线发射分布图。从上至下分别对应银河画卷巡天、OGS巡天和Columbia-CfA巡天结果。

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