科学家揭示银河系星际介质存在二维片状结构

中国科学院国家天文台副研究员徐金龙及其研究小组，利用中科院紫金山天文台青海观测站13.7米毫米波望远镜以及 Herschel 、 WISE 等多波段数据，详细研究了电离氢区 SH2-104 ，首次揭示了该电离氢区周围的分子气体是二维片状的。近日，该研究成果以 Two-dimensional molecular gas and ongoing star formation around H II region SH2-104 为题，发表在《天体物理学报》上。

部分电离氢区（HII Region）是由大质量恒星产生的UV光子电离周围介质而产生的。恒星在分子云中形成，电离氢区也在分子云中形成和演化。所有真实的天体都是三维结构，球状电离氢区周围的介质也将展现三维结构。通过对电离氢区 SH2-104 周围介质的结构和动力学分析，发现该电离氢区周围的介质是环状的二维结构，并不是球壳状的三维结构。有趣的是，为何包裹三维电离氢区周围的分子气体是二维环状结构，以及环状结构的中心是空的而没有相应的分子气体辐射？通过研究小组系列文章的研究，揭示银河系内部分星际介质就是二维片状的，只是这类片状介质存在一定厚度。当位于此类介质中膨胀电离氢区的尺度大于周围片状介质的厚度时，展现了我们所看到的 SH2-104 周围二维环状结构。

自2009年， APEX 和 Herschel 陆续完成的尘埃连续谱巡天，揭示银河系内的介质是纤维状的（Filament），而我们揭示星际介质存在二维片状结构。片状结构介质的侧面投影（face-off）可以展现 Filament 结构，也就是银河系内探测到的部分 Filament 可能是一些二维片状结构在视向上的投影。片状介质的探测，将对恒星是如何形成的研究带来新挑战。另外，银河系内部分大质量主序星和晚期阶段产生的超新星也可能是在一个二维结构介质中演化和爆炸的。位于西藏羊八井的亚毫米波望远镜 CCOSMA 即将投入运行，将为揭示星际介质结构和恒星形成的研究起重要作用。

左图： HII 区 SH2-104 周围多环芳香烃分子的辐射图（PAHs, 绿颜色）。黑色五角星代表了 SH2-104 的激发星（O6V）。右图： HII 区 SH2-104 周围 13CO J=1-0 分子辐射图（蓝色的等高线）。

来源：中国科学院国家天文台