利用高密度气体团块分布研究银河系旋臂结构

The spiral structure of the Milky Way is not well revealed, and has been a long standing problem in astronomy. We have collected the Galactic HII regions, giant molecular clouds, and masers with distance determination, analyzed their distributions for spiral pattern in a large area in the Galactic disk. Recently, a large number of dense clumps have been identified from the millimeter/sub-millimeter surveys, which provide a new chance and rich data to study the Galaxy spiral pattern. This proposed project is to collect the observational data of dense clumps, determine their distances by combining different analysis methods, and study their distribution to reveal new features of the Galaxy spiral structure, especially, the spiral arms in distant regions. We should get new knowledge of the spiral structure of the Milky Way through this project.

银河系的旋臂结构一直是天文领域悬而未决的基本问题之一。我们整理得到了有距离估计的HII区、巨分子云和脉泽样本，分析了银河系的旋臂结构图样，探讨了不同成分示踪的旋臂结构特征。近些年国际上开展的亚毫米至毫米波巡天证认出了大量的高密度气体团块，为揭示银河系的旋臂结构提供了丰富的新数据。本项目希望对银河系内高密度气体团块的观测数据进行系统的整理和分析，并综合多种方法估计距离参数，开展旋臂结构的相关研究。综合多波段观测数据，探讨银河系旋臂结构的形成机制。通过这些研究希望能增加对银盘大范围区域旋臂结构的知识。

本项目着重于银河系旋臂结构的相关研究。主要的研究内容和成果包括：（1）利用天马65米望远镜完成了人马座旋臂切线附近区域的射电复合线成图观测，发现了20多个新的射电复合线源。该工作验证了利用65米望远镜开展射电复合线巡天观测的可行性，为后续的系统观测积累了有价值的经验；（2）结合内银河区域多波段的观测数据，发现了在旋臂切线附近区域，气体旋臂和恒星旋臂存在明显的位置偏移，结果与准稳态密度波理论的预言一致，利用这一新提出的方法，对银河系旋臂结构的形成机制给出了观测上的限制；（3）完成了关于银河系旋臂结构的邀请综述，对银河系旋臂研究领域的历史和现状进行的详细介绍，并结合GAIA卫星O型星的新测量数据对太阳附近区域的旋臂结构给出了新的描绘，对未来银河系旋臂结构的主要研究方向进行了展望；（4）完成了中德6厘米银道面巡天中HII区的证认研究工作，证认出401个射电HII区，并给出了6cm波段的流量密度测量，证认出30多个新的银河系HII区，三个前人认为是超新星遗迹的源实际上应当是HII区；（5）通过分析APOGEE巡天中19000多个具有较准确距离和速度测量的中等质量恒星数据，对太阳附近几kpc范围内的旋臂结构进行了研究，对太阳附近区域旋臂片段的参数进行了测定；（6）通过分析61个具有视差和自行测量的大质量恒星形成区脉泽数据，结合模型对太阳附近几kpc范围内的密度波图样进行了研究；（7）通过综合分析致密气体团块、HII区、造父变星等观测数据，对太阳临近区域几条旋臂片段的距离参数、pitch angle参数以及旋臂宽度进行了分析；（8）通过分析RAVE巡天中的恒星数据，结合密度波理论，对太阳附近区域旋臂的pitch angle参数、密度波图样中的太阳位置、以及恒星运动相对于圆周运动假设的偏离进行了探讨；（9）对银盘区域中大量的致密气体团块数据进行了整理和分析，确定了距离参数，并用于描绘银盘大范围区域内的旋臂结构特征。