近日,天文学领域顶级期刊《天文学和天体物理学杂志》(The astronomy and astrophysics Journal,影响因子5.567)在线发表了贵州省射电天文数据处理重点实验室的一项重要研究成果。贵州师范大学彭方坤博士、支启军教授、南京大学的王祥玉教授、席邵强博士和中科院国家天文台李菂研究员共同完成了本项工作。
该工作利用美国NASA 高能Fermi 卫星公开的最新的Pass8 数据,得到了距离太阳几百秒差距的Gould Belt 上八个银河系巨分子云(giant molecular cloud) 的伽玛射线辐射,其中有我们熟知的猎户座分子云(orion cloud)。分析了这些巨分子云的高能辐射光度跟分子云的恒星形成率(SFR: star formation rate) 的相关性。发现分子云明显偏离尺度更大的恒星形成区域:恒星形成星系的高能辐射和恒星形成率相关性的最佳拟合区域。说明跟恒星形成星系不同,与银河系巨分子云相互作用产生伽玛射线辐射的宇宙线来源于分子云外部,分子云的伽玛射线辐射是分子云气体与银河系宇宙线海洋的被动作用产生。同时,拟合了分子云高能辐射光度对自身恒星形成率和自身气体质量(氢原子和氢分子质量)的相对依赖关系,发现分子云的高能辐射光度更加依赖于气体质量,而恒星形成星系则更加依赖恒星形成率,进一步证明了银河系分子云和恒星形成星系的伽玛射线辐射的产生机制不同,分子云内部的年轻恒星天体的星风作用产生的宇宙线跟银河系宇宙线海洋相比不占主导地位。这一发现对理解银河系宇宙线起源,以及宇宙线与周围介质相互作用过程有重要帮助。
该成果得到贵州师范大学博士科研启动基金、广西大学相对论天体物理重点实验室开放课题,贵州省科技创新团队基金(支启军),贵州省高层次人才团队基金(支启军)、贵州省教育厅创新团队基金(支启军),以及相关国家自然科学基金的资助。原文链接:https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2019/01/aa33859-18/aa33859-18.html
图1: 文章部分样本分子云在天球坐标中的位置
图2: 不同尺度恒星形成区域伽玛射线光度跟恒星形成率之间的相关性