恒星形成的早期分子云核探索

The gravitational collapse in molecular cores/clumps is a key phase of star formation. Based on the CO molecular survey data of the Milky Way Scroll Painting, this project aims to set up a sample of candidates of collapsing cores/clumps, by searching for blue profiles in the CO molecular lines, and using this unique sample to study the early collapsing phase of star formation process and the associated physical and chemical properties. We also aim to find correlations between these properties with the evolutionary status of the molecular cores/clumps. Particularly, we first use the different CO isotopic lines-pairs (13CO/12CO, C18O/13CO) to search for blue profiles automatically and to check manually, and set up a sample of candidates. We then propose to domestic and international telescopes, to observe infall-sensitive molecules the confirm the existence of the blue profiles, and to observe with other molecular lines to study their chemical abundances, excitation temperatures, column densities, etc. We aim finally to set up a sample with high-level confidence for future high-resolution observations.

分子云核/团块的引力塌缩是恒星形成的关键阶段之一,本项目基于银河画卷计划的CO分子巡天数据，通过搜寻具有蓝轮廓特征的CO分子谱线,建立一个塌缩云核/团块的候选体样本, 并利用这一独特样本研究恒星形成的早期塌缩阶段的一些物理化学性质，探索这些性质与云核演化阶段的相关性。具体地,首先利用CO不同的同位素谱线对(13CO/12CO, C18O/13CO),采用自动搜寻和人眼检查的方法,寻找蓝轮廓谱线,建立候选样本库,通过申请国内外望远镜设备,观测塌缩敏感分子以证实蓝轮廓特征的存在,观测多种分子谱线以研究它们的化学丰度、激发温度、柱密度等性质。最终建立一个置信度较高的样本库以供将来的高分辨率观测研究。

本项目从银河画卷计划的一氧化碳分子谱线出发，利用12CO&13CO和13CO&C18O谱线对进行蓝色轮廓搜寻，获得了约3500个内落天体候选源，对这批样本中的约630个源进行了HCO+和/或HCN分子谱线的后续观测，迄今共证认大约100个源存在气体内落运动的可能，另有一批观测数据待分析；进一步更高分辨的成图观测发现至少19个源具有内落的可能性极高；我们还对其中8个高置信度内落源进行了物理化学性质分析。本项目是国际上首次对内落现象进行系统性搜寻、证认及物理化学性质分析，而我们所获得的样本也是迄今国际上最大的一个，本项目的开展对理解恒星形成最早期的物理化学状态及过程有重要的科学价值，相信将对国际同类研究产生重要影响。