“銀河畫卷”巡天揭示銀河系核風與氣體盤作用的證據

　　自2011年11月，中國科學院紫金山天文臺開展“銀河畫卷”巡天計劃，使用紫金山天文臺青海觀測站13.7米的毫米波望遠鏡，對北天銀道面附近利用CO及其同位素13CO和C18O的J=1-0三條分子譜線同時進行大天區觀測。一期巡天歷時10年，已于2021年4月底結束，共完成銀緯正負5度范圍共2400平方度的探測覆蓋，建立了毫米波分子譜線數據庫。

　　基于大尺度、高靈敏度、無偏的CO分子譜線巡天數據，紫金山天文臺“銀河畫卷”科學團隊對內銀河系的分子氣體進行研究發現：CO示蹤的分子氣體與HI示蹤的原子氣體在大尺度分布上成協，除了分子核心區外，距銀心3 kpc內普遍缺乏氣體分布；MWISP數據揭示出數十個遠離銀盤的彗狀CO氣體結構，它們分布在極窄的區域，且與熱塵埃輻射成協；這些遠離銀盤的分子氣體可能與銀河系3 kpc處的旋臂有關。

　　以上證據表明，銀河系核風對銀盤上的氣體分布產生了重要影響：高速核風驅散了銀盤上大量的氣體物質，并將這些氣體擠壓在3 kpc的腔壁處；銀盤上的氣體被多相核風裹挾著向遠離銀盤方向運動。經過估算，銀河系核風爆發于3—6 Myr之前。銀河系核風內遠離銀盤的大部分冷氣體被迅速摧毀。由于核風與盤面交界的腔壁處具有相對高的氣體密度，使一些較大的分子氣體結構在百萬年的時標內得以存活，且在遠離銀盤的過程中形成頭朝銀盤的彗狀結構。銀河系核風導致的大尺度冷氣體外流速度約為140－330 km/s，質量加載率約為。

　　相關研究成果發表在The Astrophysical Journal（ApJ）上。研究工作得到國家重點研發計劃和國家自然科學基金的支持。

銀河系核風與氣體盤示意圖。觀測表明，銀河系中心產生的核風對銀盤上大尺度氣體分布產生了重要影響：在核風作用范圍內（銀心距小于3 kpc），盤上可觀的氣體被摧毀，且被核風夾帶著向遠離銀盤的地方運動，并在核風的腔壁附近形成許多彗狀氣體結構。