巨分子云的聚合形成与旋臂结构

本文分析了在巨分子云聚合形成机制下旋臂扰动的影响 .结果表明 ,在巨分子云聚合形成过程中 ,当不考虑恒星形成引起的巨分子云的碎裂时 ,旋臂的存在使分子云在绕星系中心作自转运动时 ,在旋臂区域分子云的密度大大增加而使较多的大质量分子云由于碰撞而形成 ,特别能促使一些质量更大的巨分子云形成 .但当这些聚合形成的大质量分子云走出旋臂区域进入臂间区域时 ,它们又会自动瓦解 .因此在整个星系盘上 ,与没有旋臂扰动情况相比 ,F(M )∝logM的曲线只是相应地往上有一平移 ,而对形成的中间质量的巨分子云的数量基本没有影响     

星系中巨分子云的形成与演化

星系中的巨分子云(GMCs)是恒星形成的主要区域,因此它的形成和演化对于星系的演化是至关重要的。本文中将介绍分子云的基本特性、分子云之间的碰撞和巨分子云的形成、碎裂和寿命以及其他环境因素,如旋臂扰动、较差自转等在巨分子云的形成和演化中的作用。同时也探讨在采用数值模拟研究巨分子云演化时所取分子云数目的影响。     

刚体自转在巨分子云的聚合形成中的作用

分析在聚合形成机制下,巨分子云在刚体自转盘中的形成过程。研究结果表明,形成的巨分子云主要由其附近的分子云组成,由于速度弥散的作用,非弹性碰撞才自引力使分子云聚合在一起,以这种方式形成的巨分子云是小质量的,如果较差自转存在这些小质量的巨分子云便有更多的机会聚合在一起形成更大质量的巨分子云,这进一步说明,较差自转在巨分子云的形成中起了很大的积极作用。     

刚体自转在巨分子云的聚合形成中的作用

分析在聚合形成机制下,巨分子云在刚体自转盘中的形成过程．研究结果表明,形成的巨分子云主要由其附近的分子云组成．由于速度弥散的作用,非弹性碰撞和自引力使分子云聚会在一起,以这种方式形成的巨分子云是小质量的．如果较差自转存在,这些小质量的巨分子云便有更多的机会聚合在一起形成更大质量的巨分子云．这进一步说明,较差自转在巨分子云的形成中起了很大的积极作用．     

巨分子云聚合形成N体模拟中粒子数的效应

通过N体数值模拟以不同粒子数对星系中巨分子云的形成的影响进行了研究。结果表明：在聚合形成机制下，当对不同数目的分子云取相同的平均密度时，基本分子云的有效半径与其相应质量的立方根成正比，巨分子云的碎裂率与模拟基本分子云的数目无关。     

巨分子云的寿命

巨分子云的碰撞造成了大质量恒星在碰撞分子云中的形成,这些大质量恒星的形成产生了膨胀的HII区域,从而使巨分于云碎裂成小质量的分子云。这是本文提出的巨分子云碎裂机制。因此巨分子云的寿命也主要由区分子云间的碰撞几率所决定。我们的分析表明,巨分子云的寿命有赖于巨分子云所在的旋涡星系中的不同位置。寿命的最大可能存在区间为8.18×10~7yr与2.45×10~8yr。利用我们提出的机制可以在分子云研究的数值计算与数值模拟中得到应用。     

对59个北天EGO天体方向上的分子云~(12)COJ=2-1和J=3-2频谱观测研究

为了研究有大质量恒星形成的分子云与其它分子云之间的差异,对北天的59个作为大质量恒星形成区的Spitzer延展绿色天体(Extended Green Objects,简称EGOs)视线方向进行了分子云~(12)CO J=2-1和J=3-2频谱观测,并与文献中对同一批天体方向观测得到的~(12)CO J=1-0频谱数据合并进行分析.对与EGO天体成协的分子云(简称EGO分子云)和其它non-EGO分子云进行了CO多跃迁谱线强度和宽度的统计比较分析.在数据统计的基础上,讨论了这两类分子云的气体温度分布、密度分布、速度场分布对观测数据统计特征的影响.分析结果表明,直接决定是否有大质量恒星形成的关键因素可能并不是巨分子云的质量是否足够大,而是巨分子云的引力塌缩程度足否充分(即分子云团块的体积填充因子是否足够大).     

超新星遗迹与银河系旋臂结构

从分子云演化的过程来讨论银河系中可能存在的超新星遗迹数目．对银河系分子云的观测已经得到了许多可靠的数据．如果这一研究结果在分子云方面能使理论值和观测值相匹配,那么由此导得的超新星事件结果也有一定的可靠性．结果表明,在内银河系中,可能存在的超新星遗迹约为（７７５±１２）τ５．旋臂结构并不会提高超新星的诞生率,它仅使超新星遗迹的分布有所变化,即在旋臂区域增加,而在臂间区域减少．     

分子云间的自引力在巨分子云聚合形成中的作用

在巨分子云聚合形成过程中，一般都包括了分子云间的非弹性磁撞与分子云间的自引力。本主要对分子云间的自引力在这一形成过程中的作用进行分析，得到的结论是分子云间自引力对分子去的成团是至关重要的。     

恒星形成过程中的天体物理现象

恒星形成于分子云环境中。近30多年的观测研究使得天文学家对小质量恒星的形成有了相对明确的认识：小质量恒星通过坍缩、吸积和外向流的路标而形成。至于大质量恒星，其形成过程还存在着许多不确定因素，现有的观测证据表明：大质量恒星也可能通过坍缩、吸积和外向流的路标来形成，但也不排除在星团中通过中小质量恒星聚合而成的因素。大质量恒星形成与致密电离氢区(UCHII)成协较好，而与大质量恒星形成区成协的分子云环境中，既有大质量恒星也有小质量恒星形成。综述了恒星形成各个阶段的观测结果和研究现状以及成协的天体物理环境情况。未来的观测和研究重点在于，大质量恒星形成以及星团环境中的恒星形成。     

Cepheus OB3巨分子云复合体的成块性质

本文作者用日本名古屋大学天体物理系的毫米波射电望远镜来研究Ｃｅｐｈｅｕｓ ＯＢ３巨分子云复合体的成块性质，得到了Ｃｅｏｐ Ｂ和Ｆ的核的物理参数。研究结果表明：Ｃｅｐｈｅｕｓ ＯＢ３巨分子云复合体中的巨分子云是成块的，整个巨分子云复合体是没有被束缚的。     

两维银河系旋臂对比度

为改善文献上惯用的表现银河系分子谱线巡视结果的完全平滑了方位信息的径向分布方法,我们发展了原子气体或分子云参量的分环银经分布图,(X—l)_i图,它在某种程度上给出了方位信息。用现存旋臂模型结合这种图我们得到的银道面旋臂区和臂间区的E(HI),E(CO),E(~(13)CO)和N/S(~(13)CO)的两维对比度约为1—2。     

天文学报第43卷(2002)总目次

快讯太阳大气锂丰度的衰减熊大闰邓李才(12)宇宙学,河外天文学0H m c、gaTnaser的光度和它们的宿t星系的红外光度之间的相关关系…俞志尧 (347)星系结构与动力学,星团与星协对银河系Sagittarius一(:叫i11a旋臂卞¨晕质世的研究……..张明韩金林彭秋和 (24)用主成分分析法研究星冈谱线的等值宽度………….李成孔旭程福臻(121)巨分子云聚合形成N体模拟中粒于数的效应…….…….…….…….……. ……………张同杰宋国玄杨志良 陈黎张保洲 李楠 崔建华(131)星系NGC5()18的星族合成研究….孔旭张文=浩李 成程福臻 A.wPI’SS;(264)银河系中球…     

3个典型恒星形成区的气尘比

"气尘比"(Gas to Dust Ratio,GDR)是星际气体与星际尘埃的质量之比.广泛认同的银河系气尘比值是100-150.气尘比值的大小不仅取决于星际环境,也与所考虑的尘埃成分相关.恒星形成区是恒星形成的致密分子云区域,不同的分子云,其GDR也可能不同于普遍采用的数值.此工作选择3个典型的恒星形成区进行气尘比的研究,它们分别是:大质量恒星形成活跃的猎户座(Orion)分子云,小质量恒星形成区的代表金牛座(Taurus)分子云,极少或者无恒星形成活动的Polaris分子云,对这3个天区的研究有利于了解不同辐射环境恒星形成区的气尘比变化.在此对CO谱线积分强度与氢分子柱密度之间的转换系数X_(CO)取常数,以统计的方法计算了3个分子云的气尘比N(H)/A_V,其值在Orion天区、Taurus天区和Polaris天区分别为25、38和55(单位:10~(20)cm~(-2).mag~(-1)),明显高于之前人们给出的银河系平均值.根据星际尘埃模型,将N(H)/A_v转换成气体尘埃的质量比.采用被广泛接受的WD01尘埃模型(V波段的选择性消光比R_v=3.1的情况),得到3个恒星形成区的气尘比分别为:160(Orion分子云)、243(Taurus分子云)、354(Polaris分子云),显著高于普遍采用的弥漫星际介质中100-150的取值范围.恒星形成区的N(H)/A_v值高于平均值的另外一个可能的原因是,恒星形成区的尘埃由于吸积或者碰撞增长变大,降低了V波段的单位质量消光效率,而不是气尘质量比本身的增加.     

宇宙信息

金牛—御夫巨分子云是离我们最近的恒星大形成区,其中心距离我们大约450光年。在这个分子云中充满了新诞生的正在发生很大变化的恒星。一些小质量或中等质量的恒星被气体和尘埃盘环绕着,就像太阳在它诞生后几百万年时的样子。金牛座XZ的年龄约100万年,在毕星团后面,亮度在10～17等之间变化。最近“哈勃”将它分解成一对双星,两子星的间隔至少有40天文单位,相当于冥王星到太阳的平均距离。     

对银河系Sagittarius-Carina旋臂和晕质量的研究

利用新的银河系旋转曲线和银河系常数，由 Ｈ Ⅱ区和巨分子云等示踪天体重新确定了银河系的Ｓａｇｉｔｔａｊｒｉｕｓ－Ｃａｒｉｎａ旋臂，得到了其倾角约为１２°，并探索了旋臂倾角与银河系常数Ｒｏ，Ｖｏ的依赖关系，结果表明，减小银河系常数Ｒｏ，Ｖｏ将导致旋臂倾角的增大，从而按照对数螺旋模型估计的银河系旋臂数目有取大的趋向．同时，银河系晕的质量随着旋转曲线的下倾也将逐渐减小．     

一个小质量恒星形成区的物理和动力学性质

利用ＶＬＡ的观测，我们在猎户座分子云区，发现了１１个小质量分子云浓度核。它们的平均有效半径为０．０３ｐｃ，平均质量为３．５Ｍ⊙，分布在呈丝状母云南北走向的轴线上，在浓核区３＇的范围内，测到有５ｋｍｓ＾－１ｐｃ＾－１的速度梯度。一个可能的解释是这个核区的慢速转旋。根据我们的ＮＨ３（１，１）的观测资料，并与尘埃的毫米波连续辐射和红外辐射比较，我们认为这个区域的大部浓核是还没有星核的年轻分子云核，正处于     

一个小质量恒星形成区的物理和动力学性质

利用ＶＬＡ的观测，我们在猎户座分子云区，发现了１１个小质量分子云浓核。它们的平均有效半径为０．０３ｐｃ，平均质量为３．５Ｍ⊙，分布在呈丝状母云南北走向的轴线上。在浓核区３＇的范围内，测到有５ｋｍｓ－１ｐｃ－１的速度梯度，一个可能的解释是这个核区的慢速转旋。根据我们的ＮＨ３（１，１）的观测资料，并与尘埃的毫米波连续辐射和红外辐射比较，我们认为这个区域的大部浓核是还没有星核的年轻分子云核，正处于热动能与自引力的平衡阶段。     

分子云磁场与尘埃导致的偏振

磁场对分子云及其中的恒星的形成和演化起到重要的作用.分子云磁场的探测方法主要是谱线塞曼效应、尘埃热辐射的偏振,以及谱线的线偏振观测.利用谱线的塞曼效应可以直接测量视线方向的磁场强度.尘埃热辐射偏振可以有效地示踪磁场方向在天球上的分布.分子云内部的磁场会受到不同物理过程的影响.高分辨率观测可以研究磁场扰动的细节,低分辨率观测可以得到分子云甚至银河系大尺度磁场的宏观信息.只有多波段的观测才能全面地认识分子云磁场与各种物理过程的联系.该文对分子云尘埃热辐射偏振的观测情况做了调研,总结了分子云大尺度磁场的研究现状和发展前景.     

S140电离氢区─分子云复合体的红外发射研究

本文使用ＩＲＡＳ巡天数据的最新版本ＩＲＡＳ巡天图（ＩＳＳＡ—ｃｏａｄｄｅｄ），经过进一步处理，得到了Ｓ１４０分子云复合体红外发射的强度、温度及尘埃的分布图。分析结果表明，分子云复合体（在３５角秒范围内）的红外发射总光度为２．９×１０４Ｌ⊙，Ｓ１４０区在各波段的分布里各向同性，红外连续发射在１２μｍ和１００μｍ有着较大的延伸，热而小的尘埃微粒的平均色温是１８４Ｋ，冷而大的尘埃平均色温为２９Ｋ。另外，在Ｓ１４０电离氢区—分子云复合体的核心部分（尤其是西部边缘和东部红外点源星团附近区域）有大量恒星正处于形成之中。