中科院銀河畫卷團隊新發現巨纖維狀分子云

近期，銀河畫卷團隊對銀道面銀經132.0≥l≥122.0度和銀緯-1.0≤b≤3.0度區域進行了大視場CO分子譜線觀測研究，并在+1至+4千米/秒的速度范圍內發現一條巨纖維狀分子云，團隊將之命名為The Cassiopeia Filament－仙后座巨纖維狀分子云。該研究成果正式發表在國際核心天文刊物The Astronomical Journal。

纖維狀分子云普遍出現于冷暗星際介質和恒星形成區, 在銀河系結構與恒星形成中扮演著至關重要的角色。在大的尺度上，超過100pc的巨纖維狀分子云通常被研究者形象地稱為銀河系旋臂的“骨骼”（bones）或“刺”（spurs）。基于德令哈13.7米毫米波望遠鏡和國內首臺自主研發的多波束接收機“超導成像頻譜儀”，紫臺正在開展的“銀河畫卷”計劃具備高靈敏度、多分子譜線、大天區覆蓋、大動態范圍等特點，是國際上領先的銀道面分子氣體巡天，為研究纖維狀分子云提供了高質量的數據來源。

通過精確的距離測量，銀河畫卷團隊得到該巨纖維狀分子云的東端距離為188pc，而西端距離約為553pc，由此估算的整個Cassiopeia Filament的長度超過390pc，是銀河系中已知最長的纖維狀分子云之一。觀測得到的Cassiopeia Filament性質（如長度、柱密度、速度梯度）與數值模擬得到的星系旋臂間大尺度纖維狀分子云相類似。根據其觀測性質和在銀道面上的三維位置（位置－位置－速度空間），團隊認為Cassiopeia Filament是由銀河系旋臂剪切運動而形成的巨纖維狀分子云，猶如本地臂（Local arm）上的一個“刺”。該發現為研究銀河系內大尺度氣體結構的形成提供了重要樣本。

圖 1：上圖為CfA-1.2m巡天獲得的銀道面12CO積分強度圖（Dame et al. 2001），展示了銀道面分子氣體的整體圖像。仙后座處的藍色線條示意了此次發現的巨纖維狀分子云的位置。下圖為“銀河畫卷”的巡天觀測獲得的12CO圖像，揭示了一條銀經橫跨約10度的巨纖維狀分子云（The Cassiopeia Filament）。黃色線條為DisPerSe算法證認的纖維狀結構。

圖 2：左圖為銀河系俯視示意圖，旋臂模型參數源自Reid et al.(2019)。黑色和紅色點圓分別代表太陽和銀心，而紅色短線示意了The Cassiopeia Filament。右圖為太陽近鄰的放大圖。圖像來自銀河畫卷團隊。

論文第一作者為銀河畫卷團隊的陳學鵬研究員。該項工作得到國家基金委FAST專項、科技部國家重點研發計劃、以及中科院前沿科學重點研究計劃等項目的支持。