在我們的銀河系中,有大約2000億個太陽以及大量的氣體,其中一些氣體是恆星誕生的原料。這些氣體聚集在緊湊的塊狀物中,但也會出現延伸的分子雲。天文學家利用智利的Apex亞毫米望遠鏡深入銀河系平面,測量星際介質。他們以前所未有的精度研究了銀河系內部區域的冷分子氣體的分布情況。研究人員對1萬多個星際雲進行了編目。他們發現,目前只有約10%的星際雲中含有恆星。該項目名為SEDIGISM(銀河系內部星際介質的結構、激發和動力學),覆蓋了南部天空84平方度的區域。
該圖譜包含2013年至2017年的數據,由智利安第斯山脈的12米Apex望遠鏡收集。SEDIGISM項目負責人、馬克斯-普朗克射電天文學研究所的Frederic Schuller說:"隨著這張迄今為止最詳細的銀河系冷分子雲圖的發布,一個長期觀測項目即將取得成果"。
科學家們已經能夠以30角秒的角度解析度觀測到銀河系內部的南部;這相當於地球天空中滿月視直徑的1/60。他們還獲得了銀河系內盤約三分之二處的所有星系分子雲的結構、距離和速度等寶貴信息。
研究人員觀測到了一氧化碳分子的譜線,包括稀有同位素13CO和C18O,並推斷出星際介質中冷密分子氣體的質量和三維分布。發現了各種結構,如絲狀和凹槽;這些都是不同物理效應的結果。
分子雲包含了新恆星形成的原材料。因此,為了確定銀河系恆星形成的效率等重要參數,有必要對這些分子雲進行測繪。雲層中的結構和物理條件為恆星形成的理論提供了基本依據。因此,重要的是要在空間上解析各個雲層,並將它們彼此區分開來。
成功的關鍵之一是12米的Apex望遠鏡,其表面高度精確,是世界上亞毫米天文學的最佳位置之一。該儀器位於智利阿塔卡馬沙漠中海拔5100米的Chajnantor平原上。這裡的水汽含量極低,因此大氣透明度極佳。
新數據補充了過去十年來在中遠紅外波長範圍內製作的一系列銀河系平面圖。這是用Spitzer、Herschel等太空望遠鏡,以及更長波長的Apex本身完成的。然而,這些項目缺乏SEDIGISM現在提供的速度信息。通過對數據的重新分析,可以更詳細地研究恆星的形成,從而研究銀河系本身的結構和動態。
論文標題為《The SEDIGISM survey: first data release and overview of the Galactic structure》。