北京
记者从中国科学院紫金山天文台获悉，其“银河画卷”研究团队在银河系分子气体外盘中，首次发现广泛分布的波纹状褶皱结构。该结构叠加在已知的银河系外盘大尺度翘曲结构之上，为理解银河系分子气体外盘三维结构及盘面动力学演化提供了关键观测证据。相关研究成果于8月7日在线发表于国际学术期刊《自然-天文学》。
据论文第一作者、中国科学院紫金山天文台副研究员孙燕介绍，银河系是一个由恒星、气体、尘埃等组成的棒旋星系。数十年来，银河系外盘的大尺度翘曲结构已被广泛确认。然而，相比宏观整体结构，银河系盘面上的褶皱这类更细尺度的垂直起伏特征，长期缺乏系统性观测与定量研究。
“一氧化碳是最常用的分子气体示踪物，利用望远镜对其位置进行观测，能够勾勒银河系分子气体外盘的结构样貌。”论文共同通讯作者、紫金山天文台研究员杨戟说。但受限于过往巡天观测的灵敏度与空间覆盖范围，银河系分子气体外盘的三维结构仍存在明显不确定性。
本次研究基于我国13.7米口径毫米波射电望远镜的巡天数据，共确认了3万多个一氧化碳分子云样本。研究团队首先定量构建了分子气体外盘的翘曲模型，拟合剔除大尺度翘曲背景后，发现其中清晰呈现波纹状垂直起伏，这些起伏被定义为褶皱结构。
该图是银河系三维结构示意图，包含翘曲结构与多尺度褶皱特征，展示银河系外盘复杂的三维空间形态。（中国科学院紫金山天文台供图）
“研究发现，褶皱结构在银河系分子气体外盘中广泛存在。”论文共同通讯作者、紫金山天文台助理研究员张少博说。团队对褶皱进行定量刻画后发现，银河系分子气体外盘并非过去所认知的平滑弯曲结构，而是具有多尺度起伏特征的复杂系统。分析认为，这些大尺度垂直起伏更可能源于外部引力扰动所激发的“弯曲波”，意味着银河系分子气体外盘在其演化历史中可能经历过更丰富的内外相互作用，从而留下相应的结构痕迹。
受访专家认为，本次研究进一步表明，银河系分子气体外盘并非传统意义上单纯的“翘曲盘”，而是由翘曲结构与多尺度垂直褶皱共同构成的复杂系统。“这一发现刷新了人们对银河系分子气体外盘三维结构的认知，对理解银河系旋臂结构、盘面动力学演化及外部扰动历史具有重要意义。”孙燕说。（记者朱筱）
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