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主译：雨田
校译：李想
编排：张一帆
后台：李子琦 胡永葳
原 链接：
https://www.nro.nao.ac.jp/news/2022/0329-kohno.html ?
概要
我们的太阳系从属于银河系几千亿颗星星组成的大集团。银河系的直径达10万光年，呈圆盘状结构。我们之所以能在夜空中看到一条淡淡的光带汇成的银河，是因为在银河的银盘方向有大量恒星的光重叠在一起。一直以来，人们认为比太阳重10倍以上的大质量恒星是在星际气体聚集的银河旋臂中诞生的。但是近年来，天体探测卫星Gaia[2]的观测结果表明，旋臂和旋臂之间的区域也存在着大质量恒星。这些恒星的存在吸引了天 学家的注意。为了阐明旋臂间的大质量恒星是如何形成的，研究组通过野边山45m射电望远镜，对位于银河旋臂间的大质量恒星形成区域「狐狸座[1]OB星协」进行了大规模的分子气体云观测。其结果首次证实了在这个区域有长达100光年的巨大丝状分子气体云的存在。同时，研究小组通过分析这个区域的分子气体云，推测出丝状气体云彼此之间的碰撞，可能是产生年轻星团的原因。像这样在银河旋臂间的局部鼓包（spur）中，证明了气体云的碰撞导致年轻星团的诞生的研究，实属首次。
研究背景
如太阳这样自发光的恒星，是因为漂浮在宇宙空间里的稀薄星际气体聚集在一起而诞生的。通过观测波长比可见光更长的电磁波，天 学家可以捕捉到肉眼看不到的星际气体的形态。比太阳重10倍以上的那些大质量恒星，一直以来都被认为是在星际气体云集中的银河旋臂中诞生的。
但是，近年来天体探测卫星Gaia[2]的观测结果表明，银河系的旋臂和旋臂之间的区域也存在大质量恒星，此发现受到了天 学家的注意。另一方面，20世纪70年代射电望远镜的观测，已经使银河系星际气体云的全貌一览无遗。但是，被称为“鼓包”的旋臂间区域，至今为止没有对其进行过高分辨率的分子云观测，其具体的形状和性质仍不明朗。
图1（左）：本图为根据Spitzer太空望远镜的红外线观测推定的银河系的想象图。太阳系位于距离银河中心约2.6万光年的地方。
图1（右）：本图表示的是作为本次分析区域的狐狸座OB星协和太阳系的位置关系。其存在于距太阳系约6500光年的位置，位于人马臂和猎户臂之间的区域（局部鼓包）。
研究内容与成果
以名古屋市科学馆的河野树人博物馆研究员、国立天 台野边山宇宙电波观测所的西村淳特任副教授、大阪府立大学的藤田真司研究员为中心的研究小组，使用野边山45m射电望远镜和主力观测装置FOREST接收机，以离太阳系最近的旋臂间区域「局部鼓包」为目标进行了一氧化碳分子（CO）的广域观测。观测区域约为27平方度，相当于140个满月的面积（图2上）。通过同时观测一氧化碳分子的同位素 12CO, 13CO, C18O，该研究小组能够同时观测到低密度分子气体云，和作为恒星母体的高密度分子气体云。
图2（上）：本图为观测得到的银河系旋臂间区域的分子气云的分布。红色为12CO，绿色为13CO，蓝色为C18O的3色合成图。
图2（下）：本图为进行了这次分析的狐狸座区域的巨大丝状分子云。其与银河面平行，具有长达100光年的细长构造。
观测结果表明，旋臂间区域也和旋臂一样，存在丰富的分子气体（图2上）。关注其结构，我们就能发现有大量跨度约100光年的巨大丝状（灯丝）构造的分子气体云存在。这是通过野边山45米射电望远镜的高分辨率和广域观测首次明确的事实。研究小组认为，这种巨大的丝状分子云同旋臂间的恒星形成之间有密切联系。
其中丝状结构最明显的就是这次被仔细分析的「狐狸座OB星协」（图2下）。它距离太阳系约为6500光年，迄今为止，对它的研究一直是通过可见光和红外线进行。位于其中心部的是疏散星团NGC6823。通过详细分析星团周边的分子气体云，可以发现这些气体云是由视向速度不同的气体云所构成，而在气体云的重叠区域集中着年轻的星团（图3）。
图3:本图为狐狸座OB星协的分子气云分析结果。
在背景图像中通过蓝色等高线来表示靠近及远离的分子气云。十字表示的是疏散星团NGC6823的大质量恒星的位置。可以看出大质量恒星集中在两个分子气云重叠的区域。从这些观测结果可以看出，含有巨大丝状分子云的多个气体云之间的碰撞可能是旋臂间区域星团形成的契机。虽然在此前的研究也指出过，在旋臂中分子云之间的碰撞可能会形成星团，但在局部鼓包中明确这一点，本研究尚属首次。
今后的展望
本研究以世界最高的空间分辨率成功揭示了位于银河旋臂间的分子气体云，还呼应了银河系分子云观测项目FUGIN[3]的扩展观测。今后，我们期待通过对整个银河的分子气体云进行更详细的解析，进一步弄清旋臂间和旋臂中分子气体云的性质存在哪些差异。
用语解说
[1]狐狸座是17世纪由波兰天 学家海维留斯设立的星座，其位于夏季大三角的中间部分。由4等星以下的暗星组成，哑铃星云（M27）包含在这个星座中。
[2]Gaia是2013年12月由欧洲航天机构发射的天体探测卫星。为了阐明银河系的构造，Data Release2公开了13亿颗以上恒星的周年视差和自行运动的结果。
[3]FUGIN是2014-2017年间使用野边山45m射电望远镜对银河系分子气云进行广域观测的项目。于2018年数据公开，全世界的研究人员正在进行相关研究。
FUGIN项目：看不见的银河大规模探测?银河最详细电波地图制作?
https://www.nro.nao.ac.jp/news/2018/0125-umemoto.html
论 ·研究人员
论 名称：
Nobeyama 45 m Local Spur CO survey. I. Giant molecular filaments and cluster formation in the Vulpecula OB association”, Publications of the Astronomical Society of Japan, 2002, Vol.74, p.24-49
研究人员：
河野树人（名古屋市科学馆博物馆研究员）
西村淳（国立天 台?野边山宇宙电波观测所特任副教授）
藤田真司（大阪府立大学研究员）
立原研悟（名古屋大学准教授）
大西利和（大阪府立大学教授）
徳田一绪（大阪府立大学特认助教）
福井康雄（名古屋大学名誉教授）
宫本佑介（国立天 台·阿尔玛项目特任助教）
上田翔汰（大阪府立大学研究生）
切通僚介（大阪府立大学研究生院毕业生）
堤大陆（名古屋大学研究生）
鸟居和史（原国立天 台?野边山宇宙电波观测所特任助教）
南谷哲宏（国立天 台?智利观测所、综合研究大学院大学副教授）
西合一矢（东京大学特任研究员）
半田利弘（鹿儿岛大学银河研究中心教授）
佐野荣俊（国立天 台?科学研究部特任助教）
『天 湿刻』 牧夫出品
微信 ：astronomycn
M13球状星团
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