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“银河画卷”巡天揭示银河系核风与气体盘作用的证据

  自2011年11月,中国科学院紫金山天文台开展“银河画卷”巡天计划,使用紫金山天文台青海观测站13.7米的毫米波望远镜,对北天银道面附近利用CO及其同位素13CO和C18O的J=1-0三条分子谱线同时进行大天区观测。一期巡天历时10年,已于2021年4月底结束,共完成银纬正负5度范围共2400平方度的探测覆盖,建立了毫米波分子谱线数据库。 

  基于大尺度、高灵敏度、无偏的CO分子谱线巡天数据,紫金山天文台“银河画卷”科学团队对内银河系的分子气体进行研究发现:CO示踪的分子气体与HI示踪的原子气体在大尺度分布上成协,除了分子核心区外,距银心3 kpc内普遍缺乏气体分布;MWISP数据揭示出数十个远离银盘的彗状CO气体结构,它们分布在极窄的区域,且与热尘埃辐射成协;这些远离银盘的分子气体可能与银河系3 kpc处的旋臂有关。 

  以上证据表明,银河系核风对银盘上的气体分布产生了重要影响:高速核风驱散了银盘上大量的气体物质,并将这些气体挤压在3 kpc的腔壁处;银盘上的气体被多相核风裹挟着向远离银盘方向运动。经过估算,银河系核风爆发于3—6 Myr之前。银河系核风内远离银盘的大部分冷气体被迅速摧毁。由于核风与盘面交界的腔壁处具有相对高的气体密度,使一些较大的分子气体结构在百万年的时标内得以存活,且在远离银盘的过程中形成头朝银盘的彗状结构。银河系核风导致的大尺度冷气体外流速度约为140-330 km/s,质量加载率约为 

  相关研究成果发表在The Astrophysical JournalApJ)上。研究工作得到国家重点研发计划和国家自然科学基金的支持。 

  论文链接 

  银河系核风与气体盘示意图。观测表明,银河系中心产生的核风对银盘上大尺度气体分布产生了重要影响:在核风作用范围内(银心距小于3 kpc),盘上可观的气体被摧毁,且被核风夹带着向远离银盘的地方运动,并在核风的腔壁附近形成许多彗状气体结构。 


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