
12月11日,中国科学院紫金山天文台“银河画卷”巡天计划正式发布全球首批毫米波分子谱线观测数据。这一数据的公开发布是中国对世界天文学界的重要贡献。这标志着我国在毫米波星际分子谱线基础天文数据领域从“参与者”转变为“驱动者”。它还将促进天文学领域的创新研究合作,并帮助恒星形成和星系演化等前沿研究。 Galaxy Scroll C18O、13CO 和 12CO (1-0) 数据合成的红、绿、蓝彩色图。已确定了显着的恒星形成区域或气体结构。不同密度环境中不同形状的气体和分子云的大结构的细节清晰可见。银河卷轴调查的比较和其他天空勘测,范围在银河纬度±1度以内。上图是由银河卷轴中的C18O、13CO和12CO(1-0)合成的RGB三色图像,代表不同密度的分子气体环境;中间图像是GRS调查的13CO(1-0)积分强度图像;下图为Atlasgal(870微米,红色)和斯皮策望远镜(24微米,蓝色)的合成图像,主要显示了银盘中尘埃的热辐射。为什么要进行“巡天”? “银河卷轴”有何意义? “探索银河系的结构、演化和起源有很多方法。因为宇宙中广泛分布的气体分子云是恒星形成的基础和原材料,通过发现它们,我们可以‘看到’恒星形成的最初模样,了解它起源于何处、如何起源,这比直接观察恒星更基础、更重要。”杨吉,研究员中国科学院紫金山天文台的阿彻表示,用望远镜观测这些分子云的过程被称为“巡天”,可以像普查一样了解银河系的“恒星家族”。在宇宙中,分子气体云是最常见的,但它们发出的谱线发射强度很弱,很难用毫米波望远镜捕捉到。科学家们选择了一氧化碳分子(一种具有更高谱线发射强度的“等效物”)来代替观察。青海德令哈紫金山天文台青海天文台13.7米口径毫米波射电望远镜杨吉告诉记者,自20世纪70年代起,世界各地就开始进行“巡天”观测。我国也同时开始规划。经过技术、设备和人才的长期储备,自2011年起,紫金山奥博斯科研团队研究院依托青海德令哈自主研制的口径13.7米毫米波射电望远镜,启动“银河卷轴”巡天计划。中国科学院紫金山天文台副研究员苏洋表示,这台望远镜拥有国内最大的口径。主要后端仪器“多光束超导成像光谱仪”也在2010年进行了升级迭代,从“独眼巨人”到“九眼”。它可以同时观察9个视场,同时观察12CO、13CO和C18O三种同位素。此外,它采用连续扫描方式,使观察效率提高近60倍,实现高灵敏度和高分辨率。对天空进行详细的调查。 2011年至2022年巡天第一阶段覆盖北部天空银河系“银盘”附近,包括银经10-230度,银纬±5度s,天空面积约2300平方度。银河系中大约90%的物质分布在这个区域。通过拾取星际一氧化碳分子气体发出的毫米波信号,科研团队可以看到最远距离太阳6万光年的银河系边缘。r系统,并获得了超过1亿条谱线数据。构建了最完整的毫米波一氧化碳分子谱线“数据档案”。三年来,科学家对这些数据进行了分析和处理,高精度地描述了银河系分子气体的分布和结构,为银河系研究提供了前所未有的“三维星图”。苏洋介绍,基于巡天数据,紫金山天文台取得了一系列重要成果。例如,2015年,紫泰研究人员通过天空观测发现了最长的螺旋位于银河系外的分子气体旋臂,是一个360度的环——之前的银河系“图景”主要是基于对分散星系的观测。这是人们第一次偶然“看到”螺旋的一个臂。 2022年开始的巡天第二阶段将覆盖更广泛的范围,探索更多特殊的天文现象,例如观测附近的星区,为寻找“第二地球”提供更多范例。为什么要向公众公布这项调查数据? “我们希望有更多的国内外同行加入这个团队,共同探索银河系的奥秘。”苏洋表示,“银河卷轴”首批公开发布的数据已存入中科院科学数据库,这将进一步推动天文研究合作。例如,“银河卷轴”数据将补充快速(500米孔径球面)等大型科学设施加州射电望远镜)和拉索(马高空宇宙射线天文台),以促进恒星形成、星系演化等方面的前沿研究。