新疆天文臺在近鄰星系M51-NGC5195的恆星形成區觀測研究中獲進展

2020-12-06 光明網

　　星族年齡、金屬豐度和恆星形成率是星系的重要物理參數。金屬豐度是示蹤星系過去的恆星形成活動的重要指標。恆星形成率（SFR）對於理解星系的誕生和演化十分重要，其提供星系中氣體的含量以及恆星形成效率等信息。近鄰星系由於其視大小較大，可在更寬的波長範圍內進行高空間分辨的圖像和光譜觀測，因此，它是研究星系形成與演化的理想天體物理實驗室。

　　中國科學院新疆天文臺光學天文與技術應用研究室科研人員魏鵬等利用國家天文臺2.16m望遠鏡和美國6.5m MMT望遠鏡對近鄰相互作用星系M51-NGC5195中恆星形成區（H II）的高空間解析度光譜觀測數據，探究H II區的物理特性，包括氣相塵埃、星族年齡、恆星形成率面密度和氣相金屬豐度。研究發現，M51的核球及圍繞核球的恆星形成環區域的氣相金屬豐度呈現正梯度徑向分布（圖1），這或是核球主導的星系由於內部恆星形成熄滅而導致的化學增豐凍結。M51星系盤氣相金屬豐度徑向輪廓呈現負梯度分布，這支持M51為「inside-out」的星系增長模式。

　　相關研究成果發表《太平洋天文學會彙刊》上（PASP, 2020, 132, 094101）。

M51中H II區金屬豐度的二維分布和徑向分布圖

　　左圖：等高線表示Hα流量的等光度輪廓。右圖：實心圓圈和空心圓圈分別代表研究工作中獲得和Croxall et al. (2015)獲得的數據點。黑色星號及垂直誤差棒分別表示半徑區間內的平均氣相金屬豐度和統計標準差，而水平誤差棒表示某半徑區間內的範圍。藍色虛線是R/Re<0.4範圍內的正梯度，而藍色實線展示R/Re>0.4範圍內的負梯度。

[ 責編：戰釗 ]

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