紫金山天文台在本地臂上新发现巨纤维状分子云

近日，中国科学院紫金山天文台银河画卷团队对银道面银经132.0≥l≥122.0度以及银纬-1.0≤b≤3.0度区域开展了大视场CO分子谱线观测研究，并在+1至+4千米/秒的速度范围内发现了一条巨纤维状分子云。科研人员将这一巨纤维状分子云命名为仙后座巨纤维状分子云（The Cassiopeia Filament）。相关研究成果发表在The Astronomical Journal上。 　　

纤维状分子云普遍出现在冷暗星际介质和恒星形成区, 在银河系结构与恒星形成中具有重要作用。在大的尺度上，超过100pc的巨纤维状分子云通常被形象地称为银河系旋臂的“骨骼”（bones）或“刺”（spurs）。基于德令哈13.7米毫米波望远镜和国内首台自主研发的多波束接收机“超导成像频谱仪”，紫金山天文台正在开展的“银河画卷”计划具备高灵敏度、多分子谱线、大天区覆盖、大动态范围等特点，是领先的银道面分子气体巡天，为探究纤维状分子云提供了高质量的数据来源。 　　

通过精确的距离测量，银河画卷团队得到该巨纤维状分子云的东端距离为188pc，而西端距离约为553pc，由此估算的整个Cassiopeia Filament的长度超过390pc，是银河系中目前已知最长的纤维状分子云之一。观测得到的Cassiopeia Filament性质（如长度、柱密度、速度梯度）与数值模拟得到的星系旋臂间大尺度纤维状分子云相类似。根据Cassiopeia Filament观测性质及在银道面上的三维位置（位置-位置-速度空间），研究认为Cassiopeia Filament是由银河系旋臂剪切运动而形成的巨纤维状分子云，犹如本地臂（Local arm）上的一个“刺”。该成果为探索银河系内大尺度气体结构的形成提供了重要样本。 　　

研究工作得到国家自然科学基金FAST专项、国家重点研发计划、中科院前沿科学重点研究计划等的支持。 　　

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图1.上图为CfA-1.2m巡天获得的银道面12CO积分强度图（Dame et al. 2001），展示了银道面分子气体的整体图像。仙后座处的蓝色线条示意了此次发现的巨纤维状分子云的位置。下图为“银河画卷”的巡天观测获得的12CO图像，揭示了一条银经横跨约10度的巨纤维状分子云（The Cassiopeia Filament）。黄色线条为DisPerSe算法证认的纤维状结构。

图2.左图为银河系俯视示意图，旋臂模型参数源自（Reid et al. 2019)。黑色和红色点圆分别代表太阳和银心，而红色短线示意了The Cassiopeia Filament。右图为太阳近邻的放大图。图像来自银河画卷团队。