银河系星际 18O/17O 比值的系统性观测研究：I. C18O 与 C17O J=1-0 数据分析
星系天体物理
2020-07-08 v1
摘要
星际氧同位素比值 18O/17O 可反映大质量恒星与中等质量恒星抛射物长期增丰的相对贡献。先前观测发现了 18O/17O 的银河系梯度，即银心处比值低而银盘处比值大，这支持了我们银河系的由内向外形成图景。然而，观测目标不多，尤其在大银心距处更少。因此我们启动了对银河系星际 18O/17O 的系统性研究，通过观测 C18O 与 C17O 多跃迁谱线，面向 286 个源的大样本（比以往至少大一个数量级），从银心区延伸至远外银河系（~22 kpc）。本文给出利用 ARO 12m 与 IRAM 30m 望远镜对 C18O 与 C17O 的 J=1-0 谱线的观测。我们在 IRAM 30m 的 50 个目标中成功探测到 34 个源的 C18O 与 C17O 1-0 谱线，在 ARO 12m 的 260 个目标中探测到 166 个源。由含超精细组分的 C17O 谱线拟合结果及针对最强源的 RADEX 非 LTE 模型计算所评估的 C18O 光学厚度对我们比值结果的影响不显著。束稀释似乎也不是问题，这得到以下事实的支持：同位素比值与日心距离间无系统性变化，且多数探测源由两台望远镜测得的比值一致。我们的结果（尽管外银河系源探测仍极少）确认了表观 18O/17O 梯度 18O/17O = (0.10±0.03)R_GC+(2.95±0.30)，Pearson 秩相关系数 R = 0.69。这得到包含大质量恒星自转体与新星影响的最新银河系化学演化模型的支持。
引用
@article{arxiv.2007.00361,
title = {A systematic observational study on Galactic interstellar ratio 18O/17O: I. C18O and C17O J=1-0 data analysis},
author = {J. S. Zhang and W. Liu and Y. T. Yan and H. Z. Yu and J. T. Liu and Y. H. Zheng and D. Romano and Z. -Y. Zhang and J. Z. Wang and J. L. Chen and Y. X. Wang and W. J. Zhang and H. H. Lu and L. S. Chen and Y. P. Zou and H. Q. Yang and T. Wen and F. S. Lu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.00361},
year = {2020}
}
备注
35 pages, 7 figures, published in ApJS