银河系中央分子区域尘埃核和气体流注的化学性质研究

The Central Molecular Zone (CMZ) is the closest region where we can study star formation under extreme physical conditions. Studying the star formation process within the CMZ may therefore help us to understand physical and chemical properties of high-z galaxies, and star formation across cosmological time-scales. Astrochemistry is an efficient tool that has been used to study star formation and evolution, galaxy formation and evolution, and the CMZ. However, it’s hard for us to have a systematical understanding of the CMZ from previous studies that mainly focus on several famous star-forming regions.. A new there-dimensional model indicates that the gas stream around the galactic center in the CMZ is made up of four parts. Base on this model, we can do higher precision chemical research of star-forming region and gas stream under extreme physical conditions. In this project, we will use plenty of molecular line and continuum mapping archive data to deeply study the chemical property and evolution of 52 dust clumps located in the gas stream and four parts of gas streams themselves. Through this project, we can gain a systematical understanding of star formation under extreme physical conditions, chemical properties and evolution of the gas stream in the CMZ.

银河系中央分子区域是研究极端条件下恒星形成规律的极佳场所，对于研究和认识高红移星系的物理、化学性质，以及恒星形成具有重要指导价值。天体化学作为研究恒星形成和演化、星系形成和演化的有效方法，被很多学者用于研究银河系中央分子区域。然而以往的研究主要针对银心几个著名恒星形成区，很难系统地认识中央分子区域极端环境下恒星形成区以及整个区域的化学特性，造成了研究上的很大局限。. 最新的气体流注三维轨道模型提出银河系中央分子区域主要由四个围绕银心运动的气体流注构成。针对这些气体流注的化学性质研究将使我们获得银心附近极端环境下恒星形成区以及整个区域的准确化学特性。本项目计划选择52个位于中央分子区域气体流注上的尘埃核，以及四个气体流注本身作为研究样本，利用丰富的档案数据深入研究其化学性质和化学演化，从而认识银河系中央分子区域处于极端环境下的恒星形成规律、气体流注的化学性质和化学演化。

银河系中央分子区域是研究极端条件下恒星形成规律的极佳场所，对于研究和认识高红移星系的物理、化学性质，以及恒星形成具有重要指导价值。天体化学作为研究恒星形成和演化、星系形成和演化的有效方法，被很多学者用于研究银河系中央分子区域。然而以往的研究主要针对银心几个著名恒星形成区，很难系统地认识中央分子区域极端环境下恒星形成区以及整个区域的化学特性，造成了研究上的很大局限。. 我们从MALT90巡天数据中选取43个位于南天区的恒星形成区进行研究HNCO 404-303，SiO 2-1和HC3N 10-9谱线的空间分布与尘埃连续辐射的关系。HNCO 404-303和HC3N 10-9的辐射与尘埃辐射区域符合的比较好，同时HC3N 10-9的辐射相比HNCO 404-303和SiO 2-1来自更加致密的区域。根据研究需要，我们把样本源分三类：位于银河系中心区域的源、与电离氢区成协的源和典型的恒星形成区源。我们发现位于银河系中心区域源的尘埃温度、丰度比NHNCO/NSiO 和NHNCO/NHC3N向中心致密区域逐渐减小，然而丰度比NHC3N/NSiO表现出相反的趋势。我们还发现尘埃温度和丰度比NHC3N/NSiO在与电离氢区成协的源和典型的恒星形成区源中具有很强的相关性。我们在16个后两类源中探测到了8个源同时具有外流和下落活动。我们得出相对较低的外流探测率可能是由于探测灵敏度限制是由于SiO辐射可能是由于膨胀的电离氢区或者超新星遗迹产生。. 另外，我们对几个样本源开展了统计研究工作：从MALT90谱线巡天数据中挑选90个具有强N2H+（1−0），HCO+（1−0），HCN（1−0）和HNC（1−0）谱线辐射的大质量恒星形成区开展化学性质的统计研究；对770个尘埃连续谱巡天探测到的大质量团块开展外流活动探测研究；对694个从MALT90谱线巡天档案数据中挑选的样本开展外流活动探测研究。最终，我们探测到了345个源具有外流活动，他们是将来用于研究恒星形成区物理化学性质非常好的样本。另外开展了一些对单个样本源的详细研究，包括天鹰座分子云、猎户座分子云和一个巨型电离氢区G15.684-0.29。我们通过“温度计”NH3 和H2CO分子的辐射性质，获得了各个区域运动学温度分布，以便为将来更好的开展更高空间分辨率和灵敏度的观测研究。

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