论文部分内容阅读
分子气体对于恒星的演化和形成起着极为关键的作用,在巨分子云中,星际气体循环进入新一代恒星的形成,而这些大量的年轻恒星将为银河总光度提供主要的部分。此外,致密的星际介质,由于具有高度的耗散性,所以在确定星系相互作用的结果方面起着重要的作用。对星系中气体分子的研究包括了对附近星系的详细分析以及所选星系样本全局特性的比较,这两种是互补的,两者都能提高我们对恒星形成过程以及分子云演化过程的学习和了解。再者,具有高偶极距的分子对恒星形成区进行系统化的研究提供了有关新生恒星致密核心区物理性质的重要信息,并有助于揭示当下正在研究样品的普遍性质。近些年,科学家使用HCO+、NH3、HCN和CS等分子线示踪众多的银河系内发射源的样本,通过这些观测结果,已经得出许多有关恒星形成区核心的重要物理信息,例如温度、质量、平均密度以及速度分布等。然而,众所周知,多分子线激发分析得到的平均密度与真实密度之间存在显著的差异,甚至在大质量恒星形成区域要高出1-2个数量级。这也同样表明,许多恒星的发射区具有不均匀的结构。为了进一步研究核心区域的物理性质,需要对各种致密分子探针进行多线观测和分析。为此,我们选择了 HC3N分子,由于其较高的偶极矩(3.6D),所以HC3N分子是比许多其他致密分子探针例如CS(2-1)更好的致密分子探针。与其他几个致密分子相比,HC3N还具有很重要的优势,其中重要的一点是在毫米波段有着大量的跃迁线,并且这些跃迁线大多都是光学薄的。另一方面,HC3N分子可能被来自中心大质量年轻恒星的紫外(UV)光子破坏,因此也认为HC3N分子能够示踪星系中年轻恒星的形成。而且几个选定的大质量恒星形成区的研究表明,HC3N分子线的信号是非常强的,我们可以使用现代的单盘望远镜很容易地探测到它的分子线。我们使用ARO 12m望远镜以及CSO 10.4m望远镜对银河系内大量恒星形成区的样本进行了 HC3N(J=17-16,J=11-10,J=8-7,J=24-23)发射线的探测,并且其中超过90%以上的源探测到HC3N发射线。在大多数的源中,随着HC3N的不同能级的跃迁,我们可以看到高能级的发射线比低能级的发射线有着更宽的谱线线宽,这给我们提供一些恒星形成活动区的谱线致宽机制,这种差异也可能会给我们提供恒星形成对内部致密热分子气体区域的反馈信息。但是由于高能级发射线的探测效率相当低,因此我们这里单独使用CSO望远镜探测了 HC3N的(J=24-23)的发射线,而用ARO探测另外三条发射线,用来研究不同密度的不同HC3N发射线以及恒星形成对周围气体的反馈作用。两个望远镜都观测了源的个数是19个,但是都测到HC3N发射线的源的个数是18个,其中W44这个源并没有探测到J=24-23,J=8-7的发射线,而测到了 J=17-16,J=11-10的线。当然我们使用CSO望远镜不仅仅测到了 HC3N(J=24-23)的发射线,同时还探测到了其他的许多分子的发射线,这也对于我们系统化的研究银河系内的恒星形成过程提供了大量的数据。同时,我们也将HC3N分子的几条发射线的流量做了比值,可以得到这些源里分子线的一些激发条件,例如激发温度的一些信息,从而进一步了解恒星形成过程中的一些物理条件。