紫金山天文台揭示大样本分子云稠密气体辐射的基本关系

来源：【中国科学院】

决定分子云内部的稠密气体含量及分布的因素是分子云研究领域的基本问题之一。基于银河系第二象限中的18,190个12CO分子云大样本，中国科学院紫金山天文台银河画卷巡天团队测量了分子云中以13CO辐射为代表的稠密气体含量，完成了样本分子云中稠密气体物理参量的统计分析。相关研究成果发表在The Astrophysical Journal Supplement Series（ApJS）上。

研究发现，占12CO云总数15%的分子云能探测到显著的13CO辐射。相对于未探测到13CO的样本，有13CO辐射的分子云倾向于具有更大的尺度、更高的质量及更宽的速度弥散，且这些分子云的总质量约占所有样本总质量的93%。分子云的稠密气体中，约60%只呈现单个13CO气体子结构，约15%有两个分离的13CO子结构，其余25%有多个13CO子结构。

研究将整个样本的分子云的形态与探测到的13CO气体进行对比发现，13CO发射主要在纤维状分子云中探测到。分子云的13CO辐射与12CO辐射参量关联明显。虽然在同时具有12CO和13CO辐射的方向上，12CO与13CO的速度积分强度呈现了强的相关性。然而，一个分子云的12CO辐射总量决定其13CO辐射的上限，13CO的辐射面积通常不超过其12CO辐射面积的70%，13CO的积分流量也不超过12CO积分流量的20%（如图所示）。结果表明，一个分子云的整体性质限定了其中稠密气体含量的上限。该研究为探究分子云内部致密气体的聚集和结构形成提供了系统的观测证据。

研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划及中科院前沿科学重点研究计划的支持。

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上图是样本中三个典型的分子云合成图像。其中，蓝色代表12CO辐射，红色代表13CO辐射；下图是分子云样本中12CO的辐射参量与13CO辐射参量之间的相关性。辐射参量包括角面积（左下）以及积分流量值（右下）。下图中，每个点代表一个分子云，颜色代表云数目在图上的密集度。

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