天文学家找到了绘制漩涡星系恒星苗圃地图的方法

天文学家找到了绘制漩涡星系恒星苗圃地图的方法

首页休闲益智绘制物理球更新时间:2024-06-05

对漩涡星系的调查的第一个结果已经公布,其中存在特定的化合物,表明存在致密的气体云。基于这些数据,科学家将首次对另一个星系的恒星形成条件进行深入研究。

N2H 在漩涡星系中的分布。这种化合物大部分位于寒冷而稠密的气体云中

为了估计给定空间区域中分子的总体分布,科学家经常使用二氧化碳可用性的衡量标准。不幸的是,正如研究表明的那样,它不适合寻找密集的恒星形成区域。

相反,天文学家开始寻找氢氰酸(HCN),但即便如此,人们仍然对其作为稠密气体云指示器的有效性产生了怀疑。接下来,选择落在了N 2 H 上,它在银河系的几个分子云中被检测到。

事实上,在 CO 存在的情况下,N 2 H 化合物会衰变,但恒星形成地点通常是太空中最冷的。在这种条件下,一氧化碳会冻结,但 N 2 H 仍保持其原始形式。然而,由于这些云的密度,它的发射极其微弱——比氢氰酸还弱,因此对银河系外N 2 H 的搜索仅限于单个星系的小区域。

更引人注目的是来自马克斯·普朗克天文学研究所和波恩大学(德国)的天文学家成功绘制了漩涡星系整个中心区域N 2 H 分布图的新工作。使用 NOEMA 射电望远镜收集数据。研究结果发表在《天文学与天体物理学》杂志上。

漩涡星系(M51)是一个巨大的螺旋星系,距离我们 8.52 兆秒差距(2780 万光年)。作为比较:仙女座星系距离 0.778 兆秒差距。

这项新研究的作者比较了大漩涡不同区域的 N 2 H 、HCN 和 CO的比率。在旋臂中,N 2 H 和氢氰酸辐射的强度同时增强和增长,也就是说,这两个参数都是该区域气体密度的良好指标,而对于星系中心区域则不然。

N2H 、HCN 的发射强度及其比率(顶行)。CO 排放强度、SWAN 覆盖的五个星系点和研究区域的光谱(底行)

在中心区域,HCN的亮度与N 2 H 明显偏离,即那里的一些过程影响HCN,但不影响N 2 H 。科学家认为,原因可能是该星系靠近活跃的星系核。

事实证明,N 2 H 确实是稠密气体云存在的最佳指标,恒星通常在稠密气体云中形成。不幸的是,正如新研究表明的那样,N 2 H 辐射平均比氢氰酸辐射弱五倍,比 CO 辐射弱约 80 倍。这意味着创建这样的 N 2 H 地图需要更长的观测时间。

“不同分子的谱线使我们能够对气体的物理特性(例如其密度)做出精确的结论。反过来,这使得详细研究星际空间的条件有助于星系内恒星的形成成为可能。这是我们第一次有机会以这种方式探索大面积的星系,并且具有比以往更高的分辨率,以至于我们可以辨别单个恒星的形成区域。”项目负责人之一 Frank Bigiel 教授评论道。

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