SOFIA/FORCAST 对银河系中心核周环的成像观测

我们利用平流层红外天文台 (SOFIA) 上的暗天体红外相机 (FORCAST)，以 3.2 - 4.6'' 的空间分辨率，获得了银河系中心内部 6 pc 区域在 19.7、31.5 和 37.1 {\mu}m 波段的图像。这些图像详细揭示了核周环 (CNR) 的“团块状”结构，这是一个环绕银河系中心超大质量黑洞运行的热气体和尘埃环，其内半径为 1.4 pc。CNR 展现出经典 HII 区的特征：19.7 {\mu}m 处的尘埃发射紧密追踪了在射电波段观测到的电离气体发射，而 31.5 和 37.1 {\mu}m 的发射则追踪了电离气体之外的光致离解区。19.7/37.1 色温图揭示了横跨 CNR 的径向温度梯度，温度范围从 65-85 K，这与当前主流的范式一致，即尘埃由内部年轻热星团中心加热。我们利用推导出的几何属性构建了 CNR 的 37.1 {\mu}m 强度模型，发现其与观测到的 CNR 37.1 {\mu}m 图一致。密度为 ($5 to 9 \times 10^{4} \, \mathrm{cm}^{-3}$)、半高全宽 (FWHM) 约为 0.15 pc 的致密团块存在于 CNR 的内边缘，并遮蔽了环深处更远的物质。这些团块不太可能是长寿命结构，因为它们的密度不足以抵抗来自超大质量黑洞的潮汐剪切力。