紫金山天文台13.7米望遠鏡觀測到巨型星團的產生

W49A中心區域約30光年左右的分子雲柱密度分布圖。柱密度高的區域以最鮮艷的顏色標示。本圖數據來源於紫金山天文台13.7m望遠鏡,SMA 和IRAM 30m。

W49A中心區域約3光年左右的分子雲柱密度分布圖。圖中最明亮的區域大小不到3個光年,卻包含了105太陽質量的分子氣體。

(神秘的地球)據中國科學院紫金山天文台:W49A是我們銀河系中最有趣的區域之一。因為它比獵戶座星雲還要亮100倍,然而因為被大量的塵埃物質遮擋,僅有微量的可見光和紅外發射能夠泄露出來。

結合紫金山天文台13.7米望遠鏡(註:說清楚了,是射電望遠鏡。中國最大的光學望遠鏡,才2.4米。和世界差距很大)(PMO13.7m),亞毫米波干涉陣(SMA),IRAM30米望遠鏡的數據,我們首次得以穿透塵埃遮擋,觀測到這個活躍的恆星誕生地的清晰圖像,圖1顯示下落的氣體流進入中心區域並形成恆星.。RobertoGalván-Madrid(第一作者,隸屬哈佛史密松天體物理中心(CfA),歐洲南天天文台(ESO))讚歎道:「這些圖像美的真令人驚嘆!」。

W49A是一個活躍的大質量恆星形成區,它位於銀河系中心反方向的英仙旋臂,距離地球大約36,000光年。這個區域的分子雲中顯示出極端劇烈恆星形成活動,其產生恆星的速率比銀河系內分子雲的平均值高100倍以上,因此常被當做特例來對比星暴星系中的極端物理環境。

有趣的是,W49A的恆星密度非常高。在W49A中心區域約10光年範圍內,大約已經形成了100,000顆恆星。作為對比,在太陽周圍10光年範圍內卻僅有不到10個恆星。可以預計,在幾百萬年內,W49A這個巨型年輕星團將演化到和球狀星團一樣擁擠。

來自紫金山天文台13.7米望遠鏡的數據顯示,分子氣體和塵埃從大尺度到小尺度始終連接在一起,在引力的作用下聚少成多,百川朝海,形成如同江河支流一般的絲狀結構,最終在中心匯聚成三條幹流並以大約2公里每秒的速度向內下落,為中心的恆星形成提供原材料。張其洲教授(哈佛史密松天體物理中心)風趣的說:「這可比密西西比河壯觀多了!」

來自PMO,SMA,IRAM的數據顯示出W49A的中心氣體非常緻密,比銀河系平均分子雲的密度要高了幾百倍。這也是其中恆星形成如此活躍的原因。這個區域中的氣體大約有1百萬個太陽質量,其>中絕大部分都是氫分子。這項工作被發表在2013年12月份的天體物理學雜誌,紫金山天文台博士生張智昱作為第三作者參加了這項工作。


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