一氧化碳射电谱线
一氧化碳射电谱线
基本信息
【中文词条】一氧化碳射电谱线
【外文词条】radio spectral line of celestial carbon monoxide
【作??者】孙锦
发现历程
星际空间中一氧化碳分子因转动能级间的跃迁而产生的射电波段的谱线。一氧化碳(CO)是具有简单转动能级结构的双原子分子。1957年美国物理学家汤斯首先预言了星际空间中存在CO分子﹐并计算了CO的 J 为1→0(J 是与能级有关的转动量子数﹐从1跃迁到0)的﹑频率=115.271京赫的最低转动跃迁谱线。1970年美国用直径11米的毫米波望远镜在银河系的猎户座﹑人马座等九个吹姆较蛏烯o首次观测到了CO的这条J 为1→0的强发射谱线。后来﹐人们又观测到 J 为2→1(=230.538京赫)﹐ J 为 3→2(=345.796京赫)的谱线以及CO的同位素分子CO﹐CO﹐CO的谱线。观测表明﹐CO大量存在于银河系的暗星云﹑星周物质﹑电离氢区和银核之中。1975年人们第一次确认了河外星系中CO的存在。
详细分析
CO是最重要的星际分子之一﹐是探索星际致密的冷尘埃云的有力手段。在银河系的一些高密度区域中﹐氢原子往往结合成氢分子H﹐而不再发射或吸收中性氢21厘米谱线。因此﹐我们不能直接用氢的射电谱线来研究这些区域﹐而只好用其他星际分子射电谱线来研究。CO由于它的高稳定性﹑高丰度和在星际空间中广泛的分布﹐已经成为进行上述研究的最理想的分子。目前﹐对于它的观测和研究比起其他的星际分子更为普遍﹐更为完整。
CO的射电谱线是通过和H的碰撞激发的。因此﹐我们可以通过对CO射电谱线的观测﹐推演出H的分布﹐从而研究银河系的结构和组成。近年来通过对CO的大量观测得到了CO在银河系中的丰度分布和速度分布。发现CO比中性氢原子更向银河系内部和更向银道面集中﹐呈现块状形态。根据对年轻恒星和超新星遗迹在银河系中分布的芯咯o发现它们与CO﹑H分子的分布十分相似﹐都是在距银心4～8千秒差距范围内出现。这说明CO与恒星的形成和演化有着密切的关系。对一些河外星系的CO谱线观测表明，河外星系具有类似银河系的旋涡结构、膨胀、旋转运动的图像，这对于星系核、星系整体结构的研究也都有着重要的意义。另外，通过对星际空间中广泛存在的稳定的CO同位素分子的检测，可以得到同位素12C/13C的比例关系。这对于了解银河系的同位素分布、核演化史都是十分有用的资料。