中國科學(xué)院國家天文臺研究員田文武與合作者LEAHY教授使用澳大利亞致密陣射電望遠(yuǎn)鏡的中性氫巡天數(shù)據(jù),結(jié)合最新的銀河系內(nèi)區(qū)觀測及模型,對在銀心方向新發(fā)現(xiàn)的甚高能伽瑪輻射源/超新星遺跡成協(xié)系統(tǒng)G349.7+0.2進(jìn)行了研究。他們發(fā)現(xiàn)之前被大家所接受的這一系統(tǒng)處于22kpc的觀點并不正確,實際上,它位于遠(yuǎn)3kpc旋臂的近端(約11.5kpc)。因為這個新的觀測結(jié)果, SNR G349.7+0.2不再是屬于射電、X射線以及gamma射線波段最明亮的一類超新星遺跡。 他們進(jìn)一步推廣這個研究結(jié)果,認(rèn)為當(dāng)河內(nèi)天體位于銀經(jīng)正負(fù)12度之間時,以前給出的它們的運動學(xué)距離如遠(yuǎn)于5.5kpc,則有可能存在很大誤差。該研究結(jié)果將于3月1日發(fā)表在期刊《天體物理快報》上(The Astrophysical Journal Letters)。
早在上世紀(jì)60和70年代,人們就已經(jīng)清楚地認(rèn)識到包括銀河系在內(nèi)的眾多漩渦星系的旋轉(zhuǎn)速度并不遵循開普勒定律(圖1中的虛線A)。實際上,在核球之外,他們的旋轉(zhuǎn)曲線幾乎都是平坦的(圖1中的實線B)。這個結(jié)果不僅在觀測上支持星系中存在暗物質(zhì),同時也誕生一個對于我們認(rèn)識銀盤上天體性質(zhì)至關(guān)重要的距離估計方法——基于銀河系旋轉(zhuǎn)曲線模型的運動學(xué)測距方法。這個方法對星族І天體的距離測量使得我們在認(rèn)識銀河系外區(qū)的旋臂結(jié)構(gòu)上取得了巨大成功。但是運動學(xué)方法在應(yīng)用到銀河系內(nèi)區(qū)(半徑小于或等于3kpc)的時候并不理想,這是因為內(nèi)區(qū)的天體不是在做純粹的圓運動。最新的射電、毫米波以及紅外波段巡天項目更詳細(xì)地揭示了銀河系內(nèi)區(qū)的物理圖像,一些新的結(jié)構(gòu)被發(fā)現(xiàn),如遠(yuǎn)3kpc旋臂。結(jié)合這些新的觀測結(jié)果以及最新的內(nèi)區(qū)氣體流動模型,田文武等人開始重新審視運動學(xué)方法對銀河系內(nèi)區(qū)天體的測距結(jié)果。
中性氫,1720 MHz 羥基脈澤以及一氧化碳的觀測表明超新星遺跡G349.7+0.2正與視向運動為16.5km/s的分子云相互作用。根據(jù)當(dāng)時對銀河系結(jié)構(gòu)的認(rèn)識,G349.7+0.2的距離被定在22kpc。G349.7+0.2因此被認(rèn)為在射電波段第三亮的河內(nèi)超新星遺跡。最近,甚高能伽瑪輻射在G349.7+0.2里被探測到,這也使得G349.7+0.2躋身于研究宇宙線起源的理想天體的行列。在這樣的背景下,田文武等人重新研究了G349.7+0.2的HI吸收譜,他們發(fā)現(xiàn)最高的正向吸收速度出現(xiàn)在6±7km/s處,與這個方向遠(yuǎn)3kpc旋臂的徑向速度16.3±15.6km/s相吻合。因此他們指出G349.7+0.2的距離應(yīng)該在11.5kpc,而不是之前被廣泛接受的22kpc(圖2)。這一結(jié)果直接將G349.7+0.2從最明亮的一類超新星遺跡中移除,同時也明白無誤地表明由于受到觀測設(shè)備分辨率限制以及缺乏對銀河系內(nèi)區(qū)結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確認(rèn)識的影響,當(dāng)天體位于銀經(jīng)正負(fù)12度之間,且距離大于5.5kpc時,以前的運動學(xué)距離有可能存在很大誤差甚至是錯誤的,使用時需要倍加小心。
該項研究工作得到國家自然科學(xué)面上基金、國家科技部“973”基金和新視野基金的支持。
