赫歇尔发现了一个新发现的恒星燃料储层

作者:蔺仫

<p>这个例子显示了赫歇尔空间天文台发现的新发现的恒星燃料储层(红色)恒星是由气态氢分子形成的</p><p>为了找到这些储存库,天文学家一直在寻找一氧化碳(CO),它与氢气(橙色)但是这种示踪剂分子并没有引导天文学家进入我们银河系中的所有恒星制造材料通过使用赫歇尔来绘制电离碳(C +),科学家们能够找到额外的氢气储存图片来源: ESA / NASA / JPL-Caltech使用来自Hershel空间天文台的数据,研究人员揭示了隐藏的气体池,揭示了它们的下落,并发现有一个巨大的额外储层可用于形成新的恒星,而这些恒星无法识别之前来自赫歇尔的一项调查显示,银河系中的分子气体储存被大大低估了 - 几乎是三分之一 - 当它被追溯到传统时最新方法监测电离碳的发射,这项新研究确定了弥散原子气体与最致密的恒星形成分子云之间的中间演化阶段的分子气体</p><p>这一发现不仅表明新恒星的形成还有更多的原料</p><p>在银河系中,它还远远超过天文学家所知道的在银河系以及其他星系中,恒星是从分子云中最密集和最冷的物质团块的崩塌中诞生的</p><p>这些云是巨大的恒星形成的主要由分子氢(H2)组成的络合物,在分子云中发现的低温下不发光的气体这个例子显示了分子气体在银河系平面上的分布分子气体是恒星的原料形式主要由分子氢(H2)组成,氢气是在分子云中发现的低温下不发光的气体ESA - C Carreau研究恒星形成早期阶段的天文学家不仅对分子云如何碎裂形成恒星感兴趣,而且对早期发生的过程感兴趣,最初导致分子云从弥散的原子氢气中形成为此目的,天文学家研究银河系中H2的分布和性质 - 但没有直接观察的好处,它们必须采用其他方法来追踪它</p><p>在恒星形成区域追踪分子气体的最广泛使用的代理是一氧化碳(CO)A仅仅是分子云中的污染物,CO比H2更有效地辐射并且可以容易地检测到但是,这种间接示踪剂可能存在偏差,因为不能保证含有H2的云的所有部分也含有CO,在这种情况下观察CO完全错过这些地区为了更全面地了解银河系的分子含量,过去几十年的天文学家已经结合起来CO与其他H2示踪剂的观察结果包括尘埃的发射 - 分子云中的另一种污染物 - 以及当宇宙射线粒子与星际介质(ISM)中的原子和分子氢相互作用时产生的伽马射线</p><p>数据显示银河系中存在的分子气体多于单独使用CO所示的数据欧洲航空航天局赫歇尔空间天文台的新数据现在证实了此前的怀疑:银河系中几乎三分之一的分子气体未被发现而且还有更多:这项通过不同示踪剂 - 电离碳(C +)探测H2的新调查已经确定了分子气体在银河系中的三维分布“这是第一次横跨银河平面的电离碳调查 - 其中大多数银河系的恒星和恒星形成的云层都集中在一起 - 结合了高光谱和角分辨率,“Jorge Pi评论道</p><p>来自美国加州理工学院喷气推进实验室(JPL)的neda领导了A&A发表的研究</p><p>该图显示了银河系平面上分子气体的分布与银河系中心距离的函数图表显示了密度通过两种不同的间接示踪剂探测分子气体:灰色显示的一氧化碳(CO)和红色显示的电离碳(C +)</p><p>考虑到这两种成分,累积分布显示在黑色ESA / Herschel / HIFI中/ J Pineda等 (2013)“凭借Herschel上HIFI仪器前所未有的光谱分辨率,我们可以估算出发射C +与银河系中心的距离并重建其在银河系中的径向分布”电离碳源自已被剥离的碳原子来自附近年轻恒星的紫外光子产生的最外层电子之一这些离子存在于整个ISM的迹线中,并产生波长为158微米的特征线发射.C +线是远红外波长的ISM中最亮的发射特征</p><p>由于地球大气层的吸收,天文学家只能从大部分大气层上方观察到C +线,最好是从空间观察“碳原子被相同的紫外光子电离,将H2分子分解成氢原子,但这两个过程不是“在ISM的同一个地方发生了很多事情,”共同作者William Langer解释道,同样来自美国加州理工学院JPL,L愤怒是GOT C +的首席研究员,Herschel开放时间密钥计划,其中收集了数据“因此我们可以使用C +线来确定一个关键的过渡阶段的气体,其中大多数氢是分子的,但碳主要是电离的”确定检测到的C +发射起源的不同环境,天文学家将赫歇尔数据与追踪ISM各个组成部分的其他独立观测结果进行比较但是他们只能用不到Herschel所见的不到四分之三“我们意识到了剩余的电离碳必须位于分子云的一些僻静部分,因为它们根本不含有这种分子,因此它们不能通过CO分析</p><p>“Pineda解释了ISM最密集的口袋,大部分分子气体存在于其中含有H2和CO但它们的周围环境具有更复杂的成分,深受附近恒星的紫外线辐射的影响这些光解离区域包括几层:在最外层的气体中,由于暴露于紫外线辐射,气体被完全电离,而内层同时容纳不同的气体物质 - 电离,原子和分子在一个最内层</p><p>发现光解离区域,H2和C +共存天文学家称位于“CO-dark”H2的分子气体将其与可与CO排放追踪的一氧化碳混合的H2区分开来</p><p>新的Herschel数据显示CO-dark H2占大约30%的银河系分子气体“银河系包含的H2比我们想象的要多得多 - 我们只需要从一个新的角度来看待它”,Langer评论不仅Herschel C +调查揭示了这个隐藏的水池潜在的未来恒星的材料,但它也表明它以一种奇怪的方式分布</p><p>用Herschel检测到的CO-dark H2主要位于围绕中心的环中这个半径在13 000到36 000光年之间的银河系的延伸远远超过了CO追踪的分子气体,这个分子气体最集中在银河系的最内部区域,在半径约13,000光年处达到峰值,并且下降更远距离的密度天文学家计划更详细地研究新探测到的分子气体,以检查将漫射ISM转变为更密集和更冷的分子云的中间步骤</p><p>星系中H2的数量是了解其恒星形成的关键参数活动,但首先产生分子气体的速度可能同样重要“这项基于赫歇尔C +观测的令人兴奋的工作不仅表明我们银河系中的恒星形成的原料确实比我们知道的要多得多“这本身就很重要,”ESA的Herschel项目科学家GöranPilbratt评论道,“但由于HIFI提供的高光谱分辨率,我们也可以说这种气体的位置是“出版物:J L Pineda,等人,”A Herschel [CII]银河飞机调查I:ISM气体成分的全球分布,“A&A,第554卷,2013年6月; DOI:101051 / 0004-6361 / 201321188 PDF研究报告:Herschel [CII]银河系飞机调查I:ISM气体组分的全球分布资料来源:欧洲航天局图片:....