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找到新産區,提出新機制——天馬望遠鏡助力北京大學的科研團組在星際碳鏈分子研究領域取得新進展
2019-10-14 | 彩客网首页: | 【】【打印】【關閉

  近日,中科院上海天文台與北京大學合作,北京大學的科研團組借助天馬望遠鏡在星際碳鏈分子研究領域取得新進展。提出了星際碳鏈分子形成的新機制:“激波激發碳鏈化學(SCCC;Shocked Carbon-Chain Chemistry)機制;找到新的“聚産區”,即豺狼座I 區域也是銀河系中的碳鏈分子“聚産區”,以上研究結果發表在國際核心天文學期刊《皇家天文學會月刊》上。此外,該團隊還在金牛座一個分子雲核L1489-EMC找到碳鏈分子的特殊産區,並首次測到了碳鏈分子輻射的高速成分,以上研究結果發表在國際核心天文學期刊《天文學與天體物理》上。 

  碳鏈分子最早于1971年在人馬座B2中被發現,後來多在早期冷暗分子雲核中探測到。金牛座堪稱是我們銀河系中碳鏈分子的“聚産區”,特別是金牛座中的TMC-1雲核。在這些早期冷暗分子雲核中,有豐富的碳原子和碳離子爲碳鏈分子形成提供原材料,這種形成機制稱作早期碳鏈化學(ECCC; Early Carbon-Chain Chemistry)。另外一種碳鏈分子形成的機制稱作溫碳鏈化學。 

  北京大学物理学院天文系吴月芳教授领导的研究团利用彩客网-首页天马望远镜和紫金山天文台青海观测站13.7米毫米波望遠鏡進行觀測,發現了三個前所未有的結果:在3個有更長的恒星形成曆史的源(IRAS20582+7724, 1221L1251A)中,含氮分子不再豐富,含硫分子輻射不僅沒有減弱反而增加了,此前的ECCCWCCCWarm Carbon-Chain Chemistry)化學模型均無法解釋這一現測事實。根據這3個源的觀測特征,該研究團組提出了“激波激發碳鏈化學(SCCC; Shocked Carbon-Chain Chemistry)機制,因爲劇烈的恒星活動提供了含硫碳鏈分子形成的原材料。這個機制已經得到氣體-塵埃兩相化學模型的支持。 

  在豺狼座ILupus I)區域,該研究團組新證認了4個早期碳鏈分子産區,其中有1個和金牛座中的聚産區TMC-1雲核類似,另外3個的輻射均很強。這說明豺狼座I 區域也是銀河系中的碳鏈分子“聚産區”。 

  另外,該團隊在金牛座一個分子雲核L1489-EMC中探測到了豐富的碳鏈分子輻射,含硫分子的數目少于含氮分子。該分子雲核屬于無星核階段,屬于早期雲核中的化學環境。但奇怪的是,其中卻觀測到了本應屬于演化較晚的雲核中才擁有的高能級碳鏈分子。導致這一雲核存在和現有模型差異的原因可能是該分子雲核受到了鄰近原恒星L1489-IRS的加熱,這一加熱效應使得分子雲核得到了額外的熱量,並將塵埃上的物質蒸發出來,成爲一個特殊的碳鏈分子産區。此外,還首次測到了碳鏈分子輻射的高速成分。 

  该项研究得到了中国国家重点研究与发展计划(2017YFA0402600)、国家自然科学基金(11433008,11373009,11503035,11573036和U1631237)、中国科技部对于基础研究的重点发展计划(No.2012CB821800)、云南省顶级人才计划(2015HAO30)的支持。D. Madones感谢来自CONICYT计划(AFB-170002)的支持,Natalia Inostroza感谢CONICYT计划(REDI170243)的支持。

  文章链接:Doi: 10.1093/mnras/stz1498

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