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紫金山天文台13.7米望远镜观测到巨型星团的产生

  W49A 是我们银河系中最有趣的区域之一. 因为它比猎户座星云还要亮100倍, 然而因为被大量的尘埃物质遮挡, 仅有微量的可见光和红外发射能够泄露出来.

   结合紫金山天文台13.7米望远镜 (PMO 13.7m), 亚毫米波干涉阵 (SMA), IRAM 30米望远镜的数据, 我们首次得以穿透尘埃遮挡, 观测到这个活跃的恒星诞生地的清晰图像, 图1 显示下落的气体流进入中心区域并形成恒星. Roberto Galván-Madrid (第一作者, 隶属哈佛史密松天体物理中心 (CfA), 欧洲南天天文台(ESO)) 赞叹道: “这些图像美的真令人惊叹!”.

  W49A是一个活跃的大质量恒星形成区. 它位于银河系中心反方向的英仙旋臂, 距离地球大约36,000光年. 这个区域的分子云中显示出极端剧烈恒星形成活动, 其产生恒星的速率比银河系内分子云的平均值高100倍以上, 因此常被当做特例来对比星暴星系中的极端物理环境.

  有趣的是, W49A 的恒星密度非常高. 在W49A 中心区域约 10光年范围内, 大约已经形成了100,000 颗恒星. 作为对比,在太阳周围10光年范围内却仅有不到10个恒星. 可以预计, 在几百万年内, W49A这个巨型年轻星团将演化到和球状星团一样拥挤.

  来自紫金山天文台13.7米望远镜的数据显示, 分子气体和尘埃从大尺度到小尺度始终连接在一起, 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丝状结构, 最终在中心汇聚成三条干流并以大约2 公里每秒的速度向内下落, 为中心的恒星形成提供原材料. 张其洲教授(哈佛史密松天体物理中心)风趣的说:“这可比密西西比河壮观多了!”

  来自PMO, SMA, IRAM的数据显示出W49A 的中心气体非常致密, 比银河系平均分子云的密度要高了几百倍. 这也是其中恒星形成如此活跃的原因. 这个区域中的气体大约有 1百万个太阳质量, 其>中绝大部分都是氢分子. 这项工作被发表在2013 年12月份的天体物理学杂志, 紫金山天文台博士生张智昱作为第三作者参加了这项工作:2013 ApJ 779 No.2 http://iopscience.iop.org/0004-637X/779/2/121/article

  该结果同时发布在:

  http://www.cfa.harvard.edu/news/2013-31

  http://asweb.asiaa.sinica.edu.tw/modules/tadnews/index.php?nsn=95

  图1. W49A中心区域约30光年左右的分子云柱密度分布图。柱密度高的区域以最鲜艳的颜色标示。本图数据来源于紫金山天文台13.7m望远镜, SMA 和IRAM 30m.

  图2. W49A中心区域约3光年左右的分子云柱密度分布图。图中最明亮的区域大小不到3个光年,却包含了100000太阳质量的分子气体。

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