ALMA最新巨幅图像揭秘银河系核心复杂化学结构

阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA）获取的最新图像，以空前精细度展现了银河系中心区域的分子气体分布。

天文学家近期发布的ALMA图像，首次清晰呈现了银河系中心超大质量黑洞周边极端环境下的星际气体丝状网络。作为目前跨度最大的ALMA图像，该数据集为研究银心区域恒星形成与演化提供了关键依据。

银河系中央分子区（CMZ）环绕着银心超大质量黑洞，区内存在致密分子气体、超新星遗迹，伴随剧烈湍流、强磁场及频繁高能爆发。这些极端条件塑造了独特的物质循环，推动新生代恒星诞生。

欧洲南方天文台（ESO）天文学家阿什利·巴恩斯指出：“这一肉眼不可见的极端区域，如今以前所未有的细节展现在我们面前。”CMZ是距离地球最近、唯一能以高分辨率研究的星系核区。

此次研究首次对CMZ冷气体进行系统精细探测，这些气体是恒星形成的原始物质。图像覆盖超650光年区域，包含大量致密气体尘埃云，环绕银心黑洞。数据集揭示了从数十光年长的气体结构到单星周围小尺度云团的CMZ特征。

ALMA中央分子区探索巡天（ACES）聚焦冷分子气体研究，解析CMZ化学组成，探测到一氧化硅等简单分子及甲醇、丙酮、乙醇等复杂有机分子。

ALMA观测的银河系中心分子分布：ACES绘制了数十种分子空间分布，图中自上而下为一硫化碳、异氰酸、一氧化硅、一氧化硫和氰乙炔。

冷分子气体沿丝状结构流动并汇聚成致密团块，为恒星诞生提供物质。在银河系外围类似太阳系的区域，该过程已较清晰，但中心区域物理过程更极端。

ACES项目负责人、英国利物浦约翰摩尔斯大学教授史蒂夫·朗莫尔表示：“CMZ孕育了银河系质量最大的恒星群体，它们演化快、寿命短，最终以超新星或极超新星爆发终结。”通过ACES，天文学家希望理解极端现象对恒星形成的影响，验证现有理论在极端环境的适用性。他补充：“该区域与早期宇宙星系相似，那里的恒星也诞生于混乱极端环境。”

目前ACES相关成果已形成五篇论文，被《皇家天文学会月刊》接收，第六篇也即将接收。

中国科学院上海天文台研究员吕行是ACES数据处理核心成员，牵头负责数据发布论文（Paper IV）。该论文发布了两个中带宽谱线窗口数据，含六种代表性分子谱线图像，分析了连续谱与十余种分子谱线的形态相似性、同位素及同分异构体分子谱线强度比等，发现Sgr B2分子云内一氧化硫异常强发射、HC15N作为稠密气体探针的潜力、HN13C与H13CN强度比作为分子气体温度计的可能性等。吕行表示：“我们正开展K波段观测，约束ACES区域气体温度，上海天文台天马65米射电望远镜及新建7波束K波段接收机会发挥关键作用。”

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