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Arecibo银道面电离气体巡天(Survey of Ionized Gas in the Galaxy, made with theArecibo telescope-SIGGMA)对Arecibo望远镜全部可视银道面进行连续覆盖观测,搜寻银盘上电离气体发射的射电复合线(RRL)信号。SIGGMA是迄今为止具有最高灵敏度的大天区连续采样RRL巡天。区别于以离散点源为样本的巡天观测,SIGGMA能够得到观测天区连续分布的RRL强度图,示踪延展电离气体的分布及运动信息。巡天结果将用于HII区的认证,计算电子温度分布,获得光致离解区(PDR)的分布及物理性质,以及银河系大尺度结构的研究。 SIGGMA观测使用Arecibo L波段馈源阵列(ALFA)。观测分辨率为3.4角分,带宽为300MHz,覆盖了氢,碳,和氦的12条α-RRL(Hnα,Cnα,Henα)。通过对各自12条α-RRL进行叠加,在不损失谱线轮廓信息的前提下得到信噪比为单条谱线3倍的平均谱线,灵敏度可以达到~0.5 mJy。每条谱线有151通道,覆盖了+/-300 km/s的银河系星际介质的速度范围。巡天谱线的速度分辨率在4.2 km/s-5.1 km/s之间,分别对应最低频率通道和最高频率通道。完成处理的平均谱线数据将被打包成2°×4°×151(通道数)的数据立方,用以进行后续科学分析和存档。对HII区S255/S257的试观测结果表明SIGGMA具有很好的RRL谱线搜寻能力(Liuet al2013)。 在银心方向,SIGGMA首先要完成银经范围40°-50°天区的观测。W49和W51天区是这部分区域内最受关注的射电复合体。完成数据处理之后,对两个天区的H-、He-、C-RRL进行搜寻,建立了观测谱线的星表。α-RRL之外,还得到了Hnβ的高灵敏度观测结果。 通过SIGGMA获得了W49天区的RRL谱线积分强度连续分布图。由此可分析W49中心区域周围的电离气体的延展结构信息。发现W49的周围电离气体的两个速度组分,并确认二者属不同物理来源。通过Hnα的谱线特征和GALFACT提供的连续谱亮温度,计算了该天区的LTE电子温度。通过对同一位置的Hnα和Hnβ的线宽分析,发展了计算RRL压力致宽方法。通过观测到Cnα的分布,对W49天区中PDR的属性给出定性分析。 W51天区覆盖面积约1平方度,SIGGMA观测得到了该区域内几百条Hnα、Henα、Cnα和Hnβ谱线,并建立了谱线星表。通过RRL谱线强度分布图,获得~5pc尺度的电离气体分布结构。谱线速度特性同时提供了电离气体的运动信息。此外,讨论了W51天区内He+的相对丰度,以及PDR区的特征和分布。