科技日報記者 王春
近日，中國科學院上海天文臺聯合國內外科研機構，依托500米口徑球面射電望遠鏡（FAST），在銀河系一團超高速運動的星際氣體云中，首次觀測到了由超音速湍流主導的復雜絲狀結構網絡。這一成果為揭示星際介質在結構形成早期的演化機制提供了全新視角，相關成果于7月16日在線發表于國際學術期刊《自然·天文學》。
該研究的對象是一個被稱作G165的極高速云。這是一團由氫原子組成的大質量氣體云，距地球約5萬光年，位于遠離銀河盤面的高銀緯區域，在銀河系外圍空間以每秒約300公里的速度高速運行。科研人員解釋，G165極高速云因其位置偏遠、環境孤立，幾乎不受恒星輻射與引力擾動等常見因素影響，成為研究星際云早期階段的形成與演化的理想天然實驗室。
FAST的超高靈敏度與空間分辨率使科學家得以揭示極高速云內部前所未有的結構細節。觀測研究表明，G165氣體云主要由暖中性介質組成，內部存在顯著的超音速湍流運動，局部速度波動超過每秒20公里。常規高速云通常具有顯著的冷暖氣體混合特征，而G165則表現出截然不同的組成結構：其物質幾乎完全由暖中性氣體構成。這一顯著差異表明以G165為代表的極高速云處于星際云演化過程中的更早期階段。
該研究通過FAST中性氫21厘米譜線觀測，清晰地揭示出G165內部存在高度結構化的特征：其內部充滿復雜交織的絲狀結構，這些結構在多個速度層中形成網狀分布。
觀測顯示，這些絲狀體在三維空間中以扭曲形態相互交錯，其徑向密度剖面呈現顯著不對稱性。這一結構形態表明G165內部存在激波壓縮過程，系統整體呈現出強烈的湍流特征。
據悉，該研究成果為理解銀河系外緣原子氣體的組織機制以及星系尺度的物質循環提供了關鍵觀測證據，也為揭示恒星形成區的物質來源與演化路徑提供了新線索。科研團隊表示，未來將繼續依托FAST望遠鏡，對更多極高速云開展系統觀測，進一步探索星際結構形成的普適物理規律。
