又一個“首次”！中國天眼有重要發現

每經編輯｜張錦河    

據央視新聞7月16日消息，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2025年7月16日在國際學術期刊《自然·天文學》（Nature Astronomy）在線發表。

這項研究的對象是一個被稱作G165的極高速云（VHVC）。這是一團由氫原子組成的大質量氣體云，距離地球約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。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。

具有復雜內部結構的極高速云概念圖

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。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。

該研究成果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。

值得注意的是，約2個月前中國天眼就曾有過一次重要發現。

央視新聞5月23日報道，中國科學院國家天文臺韓金林研究員帶領團隊利用中國天眼FAST發現了一個罕見的毫秒脈沖星，與伴星以3.6小時的周期相互繞轉，且有六分之一的時間被伴星遮擋（即掩食，猶如日食或月食），這一發現對恒星演化理論、致密星吸積物理和雙星合并的引力波源研究具有重要意義，該研究成果5月23日在國際學術期刊《科學》在線發表。

浩瀚的銀河系中，大多數恒星都是成對出現，以雙星系統的形式共同演化。天文學家對于單個恒星如何演化已有相對清晰的認識，但雙星如何交互和演化在過去幾十年里一直是天文學領域的前沿難題。

中國天眼FAST的靈敏度極高，是發現脈沖星的利器，對處于極短周期軌道上的脈沖星更為敏銳。研究團隊利用FAST對銀河系進行脈沖星深度搜索時，發現了一顆自轉周期為10.55毫秒的毫秒脈沖星，該團隊在多次后隨驗證觀測之后確認它處于一個半徑僅50萬公里的致密軌道，與伴星相互繞轉的軌道周期僅為3.6小時，每個周期都有約六分之一的時間被伴星遮擋。據推測，這個伴星的質量至少有1個太陽那么重，遠超出一般掩食脈沖星的伴星，但狹小的軌道根本容不下一個像太陽這樣的恒星。由多方面的限制推斷，這個伴星不是普通恒星，也不是演化后的致密星，而應該是經歷過公共包層演化階段被剝去外層氣體的恒星內核，即一顆炙熱的氦星。脈沖星信號掩食是氦星甩出的星風物質遮擋引起的。

圖片來源：央視新聞

這類特殊的雙星系統極為罕見，并且難以觀測，因為它們在宇宙中存活時間僅約一千萬年，對于138億年的宇宙而言，如同夜空中稍縱即逝的流星。根據該團隊所做的模擬分析表明，在銀河系千億顆恒星中，目前類似這樣的系統僅有幾十個。此次這一罕見天體的發現有望為天文學研究帶來多方面的突破，它不僅有助于完善和深化我們對恒星，特別是雙星演化具體過程的理解，比如雙星演化過程中兩顆星如何靠近導致軌道收縮、兩顆星之間如何進行物質交流、中子星進入伴星內部之后如何自轉加速到幾個毫秒，公共氫元素包層如何被致密星吹跑等，這個天體還是致密星吸積大量物質后中微子散熱理論的重要例證。它還將推動引力波源預測、深度光學/紅外的氦星觀測等領域的研究，為人們更好地認識宇宙天體及其演化過程提供重要支撐。

每日經濟新聞綜合自央視新聞