致密分子气体与恒星形成 - - 从巨分子云到高红移星系

恒星形成是贯穿宇宙历史各种尺度上天体起源与演化的基本过程。正确理解星系中恒星形成率SFR与形成恒星的气体的关系，是研究与恒星形成相关过程及规律的关键, 也是进一步研究星系尺度上与恒星形成有关的基本关系的基础。基于对恒星形成星系，星暴星系，高红移星系和河内分子云核的系统巡天，我们已得到远红外（SFR）与HCN（1-0）（致密分子气体)光度线性相关。即SFR和致密气体质量成正比。观测不同致密分子气体探针的高J能级谱线,利用分子激发模型拟合,可得到星系中多个温度密度层次的气体特性及物理化学信息。该项目申请拓展HCN（1-0）巡天,对CS和HCN等多条高J谱线观测成图，并测量CO高J谱线。CS多条能级观测的初步分析已显示SFR和致密气体质量线性相关可能是在多个密度量级上普适的。全面完成该项目必将为深入研究星系中的致密气体与恒星形成的规律奠定最可靠的观测基础。

项目执行4年期间， 项目组成员紧密合作，努力进取，利用国际上红外、射电等多波段多谱线巡天数据，结合了国际、国内地面望远镜，干涉阵和空间望远镜的观测数据，研究了从分子云核尺度到高红移星系尺度上致密分子气体与恒星形成的关系：1）揭示了星系和类星体中气体的性质，以及其中恒星形成的性质；2）研究了H2O 在探测高红移星系中的重要性，以及金属丰度与星系的转化因子的关系；3）补充了近邻亮红外星系中分子气体的性质；4）测量了矮星系的恒星形成率，研究了矮星系的物理性质揭示了其形成环境5）系统的观测了星系中的分子气体，研究了星系中形成恒星的气体的物理性质，恒星形成率，以及形成恒星的气体与恒星形成率的关系。