近日，中国科学院新疆天文台恒星形成与演化团组博士研究生申海亮在加尔肯·叶生别克研究员的指导下，利用中国科学院紫金山天文台13.7米毫米波望远镜获取的12CO/13CO/C18O 数据，对W3/4巨分子云复合体进行了研究，详细分析了分子云W4超大HII区周围分子气体的大尺度结构分布以及反馈作用对分子气体和团块演化的影响。该成果发表于国际天文期刊《Astronomy & Astrophysics》（2025，A&A，693，A21）。
大质量恒星形成之后，其特有的星风和辐射等反馈作用强烈影响着周围分子云的结构、性质和演化。这种反馈可能会触发或抑制后续的恒星形成活动，尤其对于较罕见的超大HII区结构，这种反馈效应更容易被观测到。W4是一个著名的包含一个向银盘晕输送热物质的烟筒的空腔结构，其内部充满了电离物质。研究人员利用紫金山天文台13.7米毫米波望远镜，对分子云W4超大HII区及近邻的W3分子云进行了大尺度的CO（1-0）观测。W3/4分子云根据其分布状态可分为反馈与高密度气体作用的高致密层“HDL区”，反馈与低密度气体作用的弥散区“bubble区”，以及远离反馈区的“自发恒星形成区”，这为同时研究反馈的触发和抑制作用提供了一个非常理想的环境。
研究结果表明，分子云W4 HII区边界的CO气体明显有着较强的辐射，且强度向远离HII区的方向几乎都有先急剧上升后逐渐下降的趋势，以及边界的气体温度和8μm辐射成协性较好且都表现处较高的值，这为HII区边界的膨胀扫集和辐射加热以及电离流侵蚀都提供了较明显的证据。此外，对该区域识别到288个团块结构，并根据分布性质将团块分类为 “HDL”、“bubble”和“quiescent”团块。分析发现，将quiescent区的团块作为参考，HDL团块普遍具有更高的激发温度、更低的维里参数、更高的热速度弥散和更低的L/M比率，而bubble团块的性质则相反。质量半径关系以及质量累积分布函数关系也都将三类团块明显区分开，这些结果证明了分子云W4 HII区的反馈作用分别对W3 HDL层和bubble边界壳层上恒星形成活动起到了触发和抑制的效应。
本研究得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金面上项目等科研项目的支持。
图1：“HDL”、“bubble”和“quiescent”三类团块的质量半径关系，维里质量关系，以及质量累积分布函数关系。