中科院紫金山天文台“银河画卷”科研团队近日取得突破性成果,首次证实银河系外围分子气体盘存在大面积波纹状褶皱结构。这一发现颠覆了人类对银河系形态的传统认知,相关论文已发表于国际权威期刊《自然·天文学》。
长期以来,天文学界普遍认为银河系外盘呈现整体翘曲特征,即一侧向上弯曲、另一侧向下弯曲的形态,类似被压扁的唱片。然而,这种大尺度结构下是否隐藏着更精细的波动特征,始终缺乏系统性观测证据。此前仅在太阳系附近发现零星褶皱迹象,但无法确认其是否具有全域分布性。
研究团队依托青海德令哈13.7米毫米波望远镜,通过“银河画卷”一氧化碳巡天项目完成这项开创性工作。科研人员历时数年收集并解析超过3万个分子云样本,观测范围覆盖近半数银河外盘区域,最远探测距离达银心26千秒差距。该设备通过追踪一氧化碳气体信号——这种物质是低温星际分子云的核心成分,也是恒星诞生的原材料——成功绘制出银河系外围气体分布的精细图谱。
在数据处理过程中,研究团队创新性地构建了银河外盘翘曲模型,通过数学方法剥离大尺度弯曲结构的影响。当排除整体翘曲的干扰后,观测数据中清晰呈现出连续起伏的波纹状纹路。这些波纹以规则的层状结构分布,证明褶皱现象并非局部偶然,而是贯穿整个银河系外围分子气体盘的普遍特征。
科研人员分析指出,这种多层褶皱结构最可能由外部天体的引力扰动形成。当银河系在演化过程中与邻近星系发生引力相互作用时,气体盘会因潮汐力产生弯曲波,这些波动在数十亿年间逐渐累积,最终形成如今观测到的层叠状纹理。这一发现为研究银河系动力学演化提供了关键线索,特别是为理解旋臂形成机制、气体盘长期运动规律以及过往引力相互作用事件提供了全新视角。
该成果标志着我国在银河系结构研究领域实现重大突破。整套观测、建模与数据分析流程均由国内科研团队独立完成,国产毫米波望远镜首次提供了全域尺度的直接观测证据。这项研究不仅改写了教科书对银河系三维形态的描述,更为后续探索银河系演化历史奠定了观测基础。目前,研究团队正计划扩大巡天范围,通过更高精度的观测进一步解析褶皱结构的物理参数与空间分布特征。











