中国科学院紫金山天文台牵头报道了南极冰穹A首次成功开展亚毫米波天文科学观测的研究结果。研究发现大质量恒星反馈影响星际介质碳循环过程的观测证据。研究成果在线发表在Science Advances上。
    碳在其三种主要相态——电离态（C⁺）、原子态（C⁰）和分子态（CO）之间的循环是影响星际介质化学组成与物理性质的核心过程，亚毫米波谱线观测是解密这一星际碳循环过程的关键。然而，因受地球大气对亚毫米波信号强烈吸收影响，全球仅有少数极端干燥、低温的区域具备相应的亚毫米波观测条件。 南极冰穹A被公认为最具潜力的亚毫米波天文观测台址，但却一直未能实现真正意义上的亚毫米波科学“首光”。中国科学院紫金山天文台牵头在中国第41次南极考察中利用自主研制的60厘米南极太赫兹探路者望远镜（ATE-60）在南极冰穹A实现了首次亚毫米波天文科学观测。

图为RCW 79和RCW 120中C⁺、C⁰与CO的空间分布及光谱特征。
http://pmo.cas.cn/xwdt2019/kyjz2019/202601/W020260108356430149108.png

    科研团队通过亚毫米波一氧化碳分子谱线（CO J = 4–3）和碳原子谱线（[CI] ³P₁→³P₀）的观测，首次系统描绘了两个典型大质量恒星形成区RCW 79和RCW 120中碳元素三种主要相态的空间分布特征（图1）。结果表明，高消光区域内的C⁰/CO丰度比显著高于一般区域的典型值。这一现象可能源于大质量恒星所产生的强辐射场穿透团块状的星际介质，有效离解了其中的CO分子，从而提升了中性碳的相对丰度。该发现为理解大质量恒星反馈过程重塑其周围星际介质的物理与化学结构提供了关键的观测证据。
    本次观测不仅验证了我国全自主研制的亚毫米波观测设备在极端环境中执行科学任务的能力，标志着我国南极亚毫米波天文观测迈出关键一步，也展现了南极冰穹A不可替代的亚毫米波天文观测优势，对理解星际介质的碳循环过程具有重要科学意义，为未来南极亚毫米波天文望远镜的建设奠定了技术与科学基础。

来源 / http://pmo.cas.cn/xwdt2019/kyjz2019/202601/t20260108_8097421.html 中国国家天文