中国科学院上海天文台博士后刘训川，研究员刘铁、沈志强，联合国内外科研机构，依托500米口径球面射电望远镜（FAST），在银河系一团超高速运动的星际气体云中，首次观测到了由超音速湍流主导的复杂丝状结构网络，为揭示星际介质在结构形成早期的演化机制提供了全新视角。相关研究成果7月16日发表于《自然-天文学》。

极高速云（VHVC）G165是一团由氢原子组成的大质量气体云，距离地球约5万光年，位于远离银河盘面的高银纬区域，在银河系外围空间以每秒约300公里的速度高速运行。G165极高速云因其位置偏远、环境孤立，几乎不受恒星辐射与引力扰动等常见因素影响，成为研究星际云早期阶段的形成与演化的理想天然实验室。

研究团队利用FAST观测发现，G165气体云主要由暖中性介质（WNM）组成，内部存在显著的超音速湍流运动，局部速度波动超过每秒20公里。G165内部物质几乎完全由暖中性气体构成，冷中性气体（CNM）成分极少甚至可以忽略，表明以G165为代表的极高速云处于星际云演化过程中的更早期阶段。

此外，G165内部存在高度结构化的特征，充满复杂交织的丝状结构，就像“蜘蛛网”一样。这些结构在多个速度层中形成网状分布，表明G165内部存在激波压缩过程，系统整体呈现出强烈的湍流特征。

数值模拟结果显示，在磁场的配合作用下，超音速湍流能够自然产生与观测结果相符的丝状结构与动态气体行为，且该过程无需引力参与，说明湍流与磁场本身就可能在星际云早期阶段主导其结构形成过程。

研究成果为理解银河系外缘原子气体的组织机制以及星系尺度的物质循环提供了关键观测证据，也为揭示恒星形成区的物质来源与演化路径提供了新线索，更为探索宇宙中结构形成的物理过程，尤其是在非引力主导环境下的演化机制，开辟了新的研究方向。

ChatGPT o4生成的极高速云概念图。图片由研究团队提供

  ?

相关论文信息：http://doi.org/10.1038/s41550-025-02605-8