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近期，銀河畫卷團(tuán)隊(duì)對銀道面銀經(jīng)132.0≥l≥122.0度和銀緯-1.0≤b≤3.0度區(qū)域進(jìn)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(nèi)發(fā)現(xiàn)一條巨纖維狀分子云，團(tuán)隊(duì)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(fā)表在國際核心天文刊物The Astronomical Journal。
纖維狀分子云普遍出現(xiàn)于冷暗星際介質(zhì)和恒星形成區(qū), 在銀河系結(jié)構(gòu)與恒星形成中扮演著至關(guān)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(yuǎn)鏡和國內(nèi)首臺自主研發(fā)的多波束接收機(jī)“超導(dǎo)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(qū)覆蓋、大動態(tài)范圍等特點(diǎn)，是國際上領(lǐng)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(zhì)量的數(shù)據(jù)來源。
通過精確的距離測量，銀河畫卷團(tuán)隊(duì)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(zhì)（如長度、柱密度、速度梯度）與數(shù)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(jù)其觀測性質(zhì)和在銀道面上的三維位置（位置－位置－速度空間），團(tuán)隊(duì)認(rèn)為Cassiopeia Filament是由銀河系旋臂剪切運(yùn)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(fā)現(xiàn)為研究銀河系內(nèi)大尺度氣體結(jié)構(gòu)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(qiáng)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(lán)色線條示意了此次發(fā)現(xiàn)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(jīng)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(rèn)的纖維狀結(jié)構(gòu)。
圖 2：左圖為銀河系俯視示意圖，旋臂模型參數(shù)源自Reid et al.(2019)。黑色和紅色點(diǎn)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(tuán)隊(duì)。
論文第一作者為銀河畫卷團(tuán)隊(duì)的陳學(xué)鵬研究員。該項(xiàng)工作得到國家基金委FAST專項(xiàng)、科技部國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、以及中科院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究計劃等項(xiàng)目的支持。
論文鏈接：https://doi.org/10.3847/1538-3881/ac9ea2
