天文学家观察星系郊区的恒星形成

在紫外线(蓝色)中可以看到星系NGC 4625的外螺旋区域中的恒星形成;这些手臂在光学上几乎看不见,但是在紫外线中会散发出热的新生恒星

原子气体在无线电中追踪(紫色);光学星光是红色的

NASA / JPL-Caltech / Carnegie Observatories / WSRT哈佛 - 史密森天体物理中心最新发表的一项研究发现,星系NGC 4625的外螺旋区域的恒星形成过程通常类似于更正常,更密集区域的工作过程分子气体比比皆是

恒星形成环境可以大致分为三种类型,按其气体密度(或更准确地说,气体的预计“表面”密度)分类,这比传统的体积密度更容易确定

在中等高密度区域,其中气体主要是分子而不是原子,在发生的恒星形成量和密度之间存在很强的相关性

该结果是得出恒星由分子材料形成的基础

在非常高密度的区域,如在合并星系和星系中发现的区域,与可用材料的总质量相比,恒星形成率甚至更大

在低密度区域,人们对总气体和恒星形成活动之间的相关性知之甚少

然而,低密度区域很重要:它们可以覆盖星系外部区域的非常大的空间范围,远远超出光学中星光所定义的尺寸

最近,对这些外部区域的分子气体的敏感搜索已经能够映射该组分,而紫外线测量已经发现紫外线发射的距离比星系中的标称光学半径高出四倍

由于紫外线是由热的年轻恒星产生的,因此推测是在那里形成新的恒星

这些外部区域的恒星形成是否与气体密度相关,与高密度区域相同,或者恒星形成过程可能会以不同方式进行

CfA天文学家Linda Watson带领一个由五位同事组成的团队来解决这些问题

他们分析了在星系NGC 4625的十五个外部区域发现的一氧化碳气体(一种明亮的分子材料示踪剂)的观察结果,其中紫外线被发现但在光学中是微弱的,并导出了恒星形成和气体密度之间的关系

他们发现,一般来说,这种活动与星系中较亮的内部区域的相同物理过程是一致的,这一发现对于理论家来说有些让人放心

但他们也发现了一些不同的外部位置:正在形成更高的恒星率

分子气体是年龄的粗略示踪剂(因为将原子材料转换成分子需要时间),并且本研究中的大多数区域估计在大约一至七百万年之间

科学家们提出了这些区域之间的进化效应可能起作用的可能性,并敦促进行更深层次的一氧化碳观测以促进更广泛的分析

Publicaiton:“在扩展的紫外光盘星系的低密度环境中测试分子氢Kennicutt-Schmidt定律,”Linda C. Watson,Paul Martini,Ute Lisenfeld,Torsten Boker和Eva Schinnerer,MNRAS,455,1807,2016资料来源:哈佛 - 史密森尼天体物理中心

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