天文學家近日公布了一幅令人驚嘆的銀河系中心區域圖像，其精細程度前所未有，首次清晰展現了該區域復雜的星際氣體絲狀結構網絡。這幅圖像由國際科研團隊合力完成，中國科學院上海天文臺在數據處理環節發揮了關鍵作用，為揭示銀河系核心的奧秘提供了重要依據。

銀河系中心區域長期籠罩在神秘面紗之下，人類始終未能獲得其清晰面貌。主要挑戰在于天文觀測需兼顧“廣度”與“精度”——既要覆蓋足夠大的天區范圍，又要具備高角分辨率和靈敏度，而這兩者均會大幅增加觀測時間成本。上海天文臺研究員呂行解釋，此次國際團隊借助位于智利的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波陣列望遠鏡（ALMA），通過超千小時的觀測積累，成功拼接出這幅跨度極大且細節豐富的圖像。

“這相當于用高倍顯微鏡逐格拍攝整張‘地圖’，再拼合成超清全景。”呂行比喻道。團隊累計使用ALMA超1000小時觀測時間，在項目中屬罕見大規模投入。按每小時約2萬美元運行成本估算，僅觀測資源價值就達千萬美元級別，但其科學價值遠非金錢可衡量。從圖像看，一條蜿蜒的“飄帶”橫向延伸，內部絲狀結構與星光點點交織，充滿夢幻感。圖像上下覆蓋約一個滿月天區，左右達三個滿月，像素規模約4000萬，可同時呈現宏觀云團與微觀核心的紋理層次。

銀河系中心區域是星系中最擁擠、能量最活躍的“核心廣場”，其環境與太陽系所在的“遠郊”截然不同。呂行指出，該區域氣體密度更高、湍流更強、磁場更復雜，且受超大質量黑洞人馬座A*及其歷史活動影響，可能孕育與太陽系附近截然不同的天體現象，例如超大質量恒星的形成機制、細長電離氣體絲狀結構的成因，以及黑洞過去活躍期的遺跡等。“極端環境是檢驗物理規律普適性的天然實驗室，而高分辨率成像與系統巡天是解開謎題的關鍵。”

數據獲取工作始于2021年下半年，至2023年夏天完成大部分觀測，但圖像并非直接“拍攝”而成，而是通過復雜的數據處理技術拼接而成。呂行透露，團隊約20人來自多個國家，每周例會討論校準策略、拼接方式與成像參數。由于觀測范圍廣、頻段多、數據量龐大，處理過程需反復迭代，確保亮度一致、噪聲可控、偽影最小。直至2026年1月，團隊才完成全套數據處理，形成可公開的高質量產品。

此次圖像覆蓋區域超過650光年，包含大量致密氣體與塵埃云，環繞著銀河系中心的超大質量黑洞。歐洲南方天文臺天文學家阿什利·巴恩斯表示，這是距離地球最近、唯一能以如此高分辨率研究的星系核區。數據集首次以前所未有的方式揭示了“中央分子區”的結構特征，從數十光年的氣體結構到單顆恒星周圍的小尺度云團均清晰可見。呂行形容，這如同首次公開一座陌生城市的高清全景地圖，即使快速瀏覽也能發現諸多值得深入研究的線索，例如廣泛存在的絲狀氣體結構與異常強的分子譜線發射。

中央分子區探索巡天團隊重點研究了冷分子氣體的化學組成，探測到數十種分子，包括一氧化硅、甲醇、丙酮等簡單與復雜有機分子。呂行特別關注到一個著名分子云——銀河系內最強的恒星形成“工廠”之一。該區域一氧化硫等分子發射異常強烈，可能暗示氣體經歷了劇烈加熱、沖擊或化學再加工，例如云團碰撞、湍流摩擦或恒星形成反饋引發的沖擊波。多種分子氣體呈現細絲、環形、殼層等形態，可能與磁場約束、剪切運動或歷史爆發事件有關，但尚需定量分析確認。

團隊認為，銀河系中心在許多方面與早期宇宙中的星系相似，其恒星同樣誕生于高度混亂且極端的環境。通過這幅圖像，天文學家希望檢驗現有恒星形成理論在極端條件下的適用性。呂行指出，圖像揭示了太陽系附近不常見的特征，如長而細的分子氣體絲狀結構與復雜環狀形態，提示中心區氣體可能以不同方式聚集坍縮，進而影響恒星質量分布、形成效率甚至行星系統起源條件。“這里是檢驗‘恒星形成是否有多重模式’的關鍵場所。”

目前，所有圖像數據已完全公開，全球研究者與公眾均可自由下載分析。呂行期待，當更多人挖掘這些數據背后的奧秘時，銀河系中心的大發現時代將真正開啟。團隊計劃在公開數據基礎上開展三方面深入研究：一是系統識別細絲結構，統計其長度、寬度與能量特征；二是定位恒星誕生位置；三是通過多分子聯合約束化學演化路徑，反推溫度、密度與輻射環境。團隊還將結合紅外、X射線與射電連續譜等多波段資料，構建銀河系中心極端環境下“氣體結構-動力學-化學-恒星形成”的整體圖景。