近日,中國科學院上海天文臺參與的國際科研團隊公布了一項重大成果:利用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波陣列望遠鏡(ALMA),團隊成功繪制出銀河系中心區域迄今最精細的分子氣體分布圖。這項研究首次以超高分辨率呈現了超大質量黑洞周圍極端環境下的星際物質結構,為理解恒星在極端條件下的誕生與演化提供了關鍵數據。
研究覆蓋的銀河系中央分子區(CMZ)跨度超過650光年,包含大量致密氣體云和塵埃團塊。這些物質在超大質量黑洞引力作用下形成復雜的絲狀結構,最終匯聚成恒星誕生的"搖籃"。項目負責人史蒂夫·朗莫爾教授指出:"CMZ孕育著銀河系質量最大的恒星群體,其中許多恒星以超新星爆發甚至更劇烈的極超新星形式結束生命,這種極端環境下的恒星形成過程與太陽系周邊區域截然不同。"
科研團隊通過ACES(ALMA中央分子區探索巡天)項目,系統探測了CMZ區域數十種分子的空間分布。從簡單的一氧化硅到復雜的有機分子如甲醇、乙醇,觀測數據揭示了該區域獨特的化學組成。研究顯示,冷分子氣體沿著絲狀結構流動,在致密區域聚集形成恒星胚胎,這一過程在銀河系中心呈現出比外圍區域更劇烈的特征。
這項研究之所以能取得突破,得益于ALMA望遠鏡的獨特性能。位于智利阿塔卡馬沙漠的ALMA由66座天線組成,此次觀測通過拼接數千張獨立圖像,構建出相當于三個月亮并排長度的馬賽克圖。中國科學院上海天文臺研究員呂行帶領團隊處理了關鍵數據,其發布的論文詳細分析了六種代表性分子譜線的空間分布特征,為理解氣體動力學過程提供了重要依據。
上海天文臺團隊還同步開展K波段觀測項目,利用天馬65米射電望遠鏡的新建接收機,精確測量CMZ區域氣體溫度。呂行表示:"這些觀測將幫助我們驗證現有恒星形成理論在極端環境下的適用性。"目前,ACES項目已形成五篇學術論文,第六篇研究也即將發表,相關數據集已向全球科研界開放共享。











