恒星形成与分子谱线

  我们都在晴朗的夜空中看过星星。过去我们以为它们永远在那里,一成不变,所以叫它们恒星。现在我们知道,宇宙中的一切都有生有灭。星星也不例外,它也有自己的形成期、青壮年期和衰老期。

  青壮年期的恒星就像太阳一样,是一个熊熊燃烧的火球,不停歇的发着光和热,在黑暗的夜空中闪耀。到了衰老期,恒星先是变大成为红巨星,最终以爆炸的方式形成黑洞或中子星、或白矮星等致密天体。

图4 使用甲醛、氨分子和尘埃测量的内银河区100个大质量分子云团块的温度

  甲醛测得的气体温度和甲醛谱线线宽及分子云团块的光度相关,并且随着演化而增加,这表明高的光度对应着更大的湍流活动。甲醛测量的密度不随分子云团块的演化阶段而变化,但温度随着演化而上升。甲醛示踪的热气体可能受到分子云团块内部的大质量恒星形成活动的加热。针对最近的河外星系大麦哲伦云中恒星形成区的观测研究也得到了相似的结果。

  我们的研究表明甲醛是一种有效的分子云温度计和密度计,既可以探测弥散的分子云温度和密度,也可以探测致密核的温度和密度,适合研究从分子云到恒星的演化过程。我们正在使用南山26米望远镜在6厘米波段开展北天银道面甲醛巡天,将首次给出北半球银河系分子云的大尺度温度和密度分布。在此基础上,进一步使用毫米和亚毫米波段的甲醛谱线测量其中致密结构的密度和温度分布。通过这样的观测,我们有望在分子云演化和恒星形成的研究中取得一些突破性成果。