記者從中國科學院紫金山天文臺獲悉,其“銀河畫卷”研究團隊在銀河系分子氣體外盤中,首次發現廣泛分布的波紋狀褶皺結構。該結構疊加在已知的銀河系外盤大尺度翹曲結構之上,為理解銀河系分子氣體外盤三維結構及盤面動力學演化提供了關鍵觀測證據。相關研究成果于7日在線發表于國際學術期刊《自然-天文學》。
據論文第一作者、中國科學院紫金山天文臺副研究員孫燕介紹,銀河系是一個由恒星、氣體、塵埃等組成的棒旋星系。數十年來,銀河系外盤的大尺度翹曲結構已被廣泛確認。然而,相比宏觀整體結構,銀河系盤面上的褶皺這類更細尺度的垂直起伏特征,長期缺乏系統性觀測與定量研究。
“一氧化碳是最常用的分子氣體示蹤物,利用望遠鏡對其位置進行觀測,能夠勾勒銀河系分子氣體外盤的結構樣貌。”論文共同通訊作者、紫金山天文臺研究員楊戟說。但受限于過往巡天觀測的靈敏度與空間覆蓋范圍,銀河系分子氣體外盤的三維結構仍存在明顯不確定性。
本次研究基于我國13.7米口徑毫米波射電望遠鏡的巡天數據,共確認了3萬多個一氧化碳分子云樣本。研究團隊首先定量構建了分子氣體外盤的翹曲模型,擬合剔除大尺度翹曲背景后,發現其中清晰呈現波紋狀垂直起伏,這些起伏被定義為褶皺結構。
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該圖是銀河系三維結構示意圖,包含翹曲結構與多尺度褶皺特征,展示銀河系外盤復雜的三維空間形態。(中國科學院紫金山天文臺供圖)
“研究發現,褶皺結構在銀河系分子氣體外盤中廣泛存在。”論文共同通訊作者、紫金山天文臺助理研究員張少博說。團隊對褶皺進行定量刻畫后發現,銀河系分子氣體外盤并非過去所認知的平滑彎曲結構,而是具有多尺度起伏特征的復雜系統。分析認為,這些大尺度垂直起伏更可能源于外部引力擾動所激發的“彎曲波”,意味著銀河系分子氣體外盤在其演化歷史中可能經歷過更豐富的內外相互作用,從而留下相應的結構痕跡。
受訪專家認為,本次研究進一步表明,銀河系分子氣體外盤并非傳統意義上單純的“翹曲盤”,而是由翹曲結構與多尺度垂直褶皺共同構成的復雜系統。“這一發現刷新了人們對銀河系分子氣體外盤三維結構的認知,對理解銀河系旋臂結構、盤面動力學演化及外部擾動歷史具有重要意義。”孫燕說。
(新華網)
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