星系中恒星形成规律的亚毫米波研究

恒星形成定律是星系尺度恒星形成的基本规律。本项目通过一个红外光度跨度大分布均匀的近邻星系样本的CO(3-2)的观测，研究星系中恒星形成定律的普适性及观测特征；同时通过CO(3-2)/(1-0)谱线强度比研究星系中温度和密度都较高的分子气体的激发状态及其与星系的Hubble类型、恒星形成活动强弱、星系并合过程、远红外光度、尘埃温度和恒星形成效率等特性之间的相关关系，寻找影响分子气体激发状态的主要因素。该项目的研究将有助于对星系中恒星形成定律物理意义的理解，为理解星系的形成与演化问题提供重要线索，对全面研究星系形成与演化过程中分子气体的演化及与星系活动的相互影响等意义重大。

本项目基本完成了预定目标。完成了一个大样本近邻星系的CO(3-2)巡测，系统分析了CO(3-2)/(1-0)积分强度比R31与星系特征参数之间的关系和恒星形成规律。R31平均值从低到高的顺序依次为正常星系－活动星系－棒旋和星暴星系－（极）亮红外星系，表明星系的核区活动、星系棒的存在、星暴活动以及星系相互作用和并合等对星系中分子气体的激发状态有明显的增强作用。星系核区CO(3-2)光度与星系整体红外光度之间的线性相关关系，可以解释为星系中CO(3-2)发射主要来自气体密度低于CO(3-2)跃迁临界密度的气体。分别对星暴星系NGC253和天线星系进行了高分辨观测，研究了其中分子气体的细致运动学特征和物理特性。在NGC253中发现五个类似于银河系核区的分子云复合体，但是NGC 253中的复合体具有更高的温度和表面密度，所包含高密度分子气体的比例也更高。在天线星系中证认了57个巨分子云复合体，发现CO(3-2)所示踪的是最近发生的或即将发生的恒星形成活动气体。NGC4038和NGC4039中GMA大小的分布存在明显差异。