论文部分内容阅读
银盘边沿的分子云即EOG分子云不仅定义了银盘的大小和盘的扭曲,描绘盘上的气体旋臂结构,还是研究处于低密度和低金属丰度环境下的恒星形成的理想场所。但是由于距离遥远,对望远镜的灵敏度要求较高,过去巡天项目共计发现的EOG分子云不足30个,证认出有恒星形成活动的分子云共2个。高灵敏的“银河画卷计划”,21cm中性氢CGPS巡天以及WISE全天数据,为我们系统地研究银盘边沿的分子云与恒星形成和气体旋臂结构提供了重要机遇。第二章中基于高灵敏的“银河画卷计划”CO三条谱线数据和CGPS的HI数据,我们在银经100°-150°,从银经、银纬和速度三维空间,证认出了一段连贯的大尺度结构,对该结构我们给出最合理的解释是旋臂结构。该段旋臂结构明显位于Outer旋臂之外,距离Outer旋臂约2-3kpc,银心距约为15-19kpc。该段旋臂在垂直银盘z方向的厚度约为400-600pc。该段旋臂有明显的翘曲,总体上翘曲程度与厚度较Outer旋臂要大,这与我们预期的结果也是一致的。目前一共发现有72个分子云位于该段旋臂,这些分子云的质量在102-104M⊙范围内。通过对这些数据对数螺旋线旋臂模型拟合,得到了该旋臂的螺距角为9.3°±0.7°。拟合结果与已有的旋臂结构模型比较表明,新发现的这一段旋臂结构可以被合理的解释为是Dame&Thaddeus(2011)发现的旋臂结构,以及Scutum-Centaurus旋臂在银河系第二象限的延伸。 第三章中我们对这些EOG分子云系统的研究了它们的恒星形成活动情况,共找到有26个分子云有恒星形成活动情况,13个分子云可能有恒星形成活动,33个分子云没有恒星形成活动。那26个有恒星形成活动的分子云中,一共在34个分子云核中找到与之成协的WISE年轻星,9个分子云核找到与之成协的IRAS点源。尽管极其遥远的外银河区域的恒星形成率和恒星形成效率可能会比较低,但是我们在这些区域找到如此多的有恒星形成活动的分子云,也进一步证实了,在银心距约17kpc极其遥远的外银河,恒星形成活动仍然是非常普遍的。这些有恒星形成活动的分子云几乎都探测到了13CO辐射,只有三个例外。对这些有恒星形成活动的分子云核的引力稳定性进行了统计比较,发现它们几乎都是处于维里平衡的。对有恒星形成和没有恒星形成的分子云的性质统计比较,还发现那些有恒星形成的分子云的线宽,半径和质量更大。 天体脉泽常常与年轻恒星和分子云成协,因此能很好的示踪银河系旋臂结构。第四章中,我们对根据成协的GLIMPSE点源的中红外颜色,选取的404个BGPS源样本行了6.7GHzⅡ型甲醇脉泽的搜寻工作。利用德国Effelsberg100米望远镜一共完成了318个源的6.7GHz脉泽观测。这318个源中共探测到29个甲醇脉泽,其中有12个是新探测到的。结合来自文献中的甲醇脉泽探测,该BGPS和GLIMPSE点源成协样本共与103个甲醇脉泽源成协,这意味着整个样本与Ⅱ型甲醇脉泽的成协率为26%。6.7GHzⅡ型甲醇脉泽的光度和流量密度与尘埃连续谱团块的质量和柱密度成正比,与H2的体密度成反比。我们发现那些与甲醇脉泽成协的源柱密度、1.1mm积分流量密度和尘埃团块的半径的值都比那些与脉泽不成协的源要高。然而与6.7 GHzⅡ型甲醇脉泽成协和不成协的GLIMPSE点源的中红外颜色-颜色没有明显的区别。对与Chenet al.(2012)重叠子样本,发现那些既与6.7GHzⅡ型甲醇脉泽又与95GHzⅠ型甲醇脉泽成协的源的质量,柱密度和流量密度最大。而那些仅仅与6.7GHzⅡ型甲醇脉泽成协或仅仅与95 GHzⅠ型甲醇脉泽成协源的性质统计上无差异。基于我们更大的样本,我们对Chen et al.(2012)定义的高探测率95GHzⅠ型甲醇脉泽选源标准作了略微修正,运用于高探测率的6.7GHzⅡ型甲醇脉泽选源。共有约80%的Ⅱ型甲醇脉泽辐射源满足该选源标准,满足该选源标准的源的Ⅱ型甲醇脉泽探测率约为40-50%。 分子外向流是大质量恒星形成极早期的一大表征之一。第五章中我们对13个大质量恒星形成区样本进行了SiO(2-1)、CH3OH(2-1)和C34S(2-1)三条热线的观测,并分别在9、12和13个云核中探测到这三条热线。其中在9个分子云核中,3条热线同时被探测到。这9个有SiO探测的源,其中3个是新探测到的,且它们的强度都相对较弱。大部分有探测的谱线都有很宽的线翼,这可能是外向流的一个表征。SiO(2-1)和C34S(2-1)谱线都是单峰成分,这也进一步表明这些谱线是很好的致密外向流的示踪。总体上,SiO谱线的线宽最宽,这也进一步暗示了SiO谱线能示踪高速外向流,即更接近激发源。我们还发现SiO和CH3OH丰度之间有很好的相关性,相关系数为R=0.77,但是SiO和C34S丰度之间却没有任何相关性。