银河系中心分子区位于银河系最内侧几百秒差距,集中了大量致密分子气体,现今恒星形成率却只有约每年0.08个太阳质量。气体储量与成星效率之间的反差,使这里成为检验湍流、磁场、潮汐和强辐射环境怎样调节恒星形成的重要实验室。过去的高分辨率毫米波观测通常覆盖局部云团,难以在同一尺度上比较整个区域。
Jennifer Wallace等人利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)的ACES巡天数据,制作了中心分子区内侧约200秒差距的3毫米连续谱高分辨率全覆盖图。连续谱可以记录尘埃热辐射、自由—自由辐射和同步辐射等成分;因此图上的一个紧致亮源不自动等于正在形成的恒星,必须进一步区分辐射机制。
团队先用基于树状结构的自动算法提取候选,再进行形态分类,得到包含1735个探测的完整目录。随后,他们使用光谱指数信息尽量排除非热丝状体和广延自由—自由辐射的污染,形成567个源的筛选目录。两个数字回答的是不同问题:1735描述图上检测到的紧致结构,567则是更适合寻找潜在成星位置的保守样本。
筛选目录中有359个源,也就是约63%,位于柱密度低于每平方厘米10²³个粒子的区域,不在最致密分子云内部;其中195个未在以往巡天中识别。结果表明,若只观察最显眼的高柱密度云核,可能漏掉相当一部分毫米波致密源。不过,投影位置和柱密度都不能单独确定源与云的三维关系。
研究者把目录与不同波段的现有目录交叉匹配,认为许多新探测可能由前恒星核、原恒星或致密电离氢区产生。这仍是群体层面的‘很可能’,不是对567个源逐一完成的物理分类。部分源可能混入背景星系、非热辐射结构或其他紧致发射体;距离、温度和尘埃性质也会影响由亮度推断的质量。
这份目录的重要用途在于提供统一选源基础。研究者今后可对候选体做谱线、运动学和更短波长跟踪,比较致密云内外的原恒星比例,并检验银河系中心低成星率究竟来自云难以坍缩、成星阶段很短,还是过去样本选择不完整。目录本身没有解决这些机制,也没有把新增源数量直接换算成新的恒星形成率。
论文已被《天体物理学杂志》接收,数据处理和目录构建经过同行评议流程;但单个源的身份仍需后续观测确认。报道所列1735、567、359和195分别对应完整探测、筛选样本、低柱密度区域样本及其中未见于旧巡天的数量,不能互相替换或理解为新发现恒星的计数。
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