12月11日，中国科学院紫金山天文台（以下简称紫金山天文台）“银河画卷”巡天计划正式向全球公开释放其首批毫米波分子谱线观测数据。此次数据公开释放，是中国对全球天文学界的一项重要贡献，标志着中国在毫米波星际分子谱线天文基础数据领域正从“参与者”向“驱动者”转变。

位于青海德令哈的紫金山天文台青海观测站的13.7米口径毫米波射电望远镜。紫金山天文台供图

一项跨越12年的研究

“银河画卷”巡天计划始于2011年，紫金山天文台科研团队依托位于青海德令哈的13.7米口径毫米波射电望远镜，开展“银河画卷”巡天计划。紫金山天文台研究员杨戟介绍：“2010年我们研制成功超导成像频谱仪，安装到13.7米毫米波望远镜上投入运用，这让我们开展大规模巡天成为可能。”

“银河画卷”巡天计划历时12年，范围覆盖北天银道面附近（银经10-230度，银纬±5.25度）2310平方度天区的银河系。

“与世界其他巡天计划相比，‘银河画卷’巡天计划通过多颜色的3条分子探针进行观测，其灵敏度更高，天区覆盖更完整，而且速度分辨率更高。”杨戟告诉《中国科学报》，“这也让‘银河画卷’巡天探测到的流量比同类巡天计划高出1.6倍。”

看到不一样的银河

使用13.7米口径毫米波射电望远镜，科研人员通过探测星际一氧化碳分子气体发出包括¹²CO、¹³CO和C¹⁸O（1-0）等关键谱线的毫米波信号，看到了银河系分子气体的分布与结构。这样的银河与我们通常观测到的有些不一样。例如，可见光下看起来是偏暗的地方，但在“银河画卷”中却是明亮的。

更重要的是，“银河画卷”巡天计划还精细揭示了星际分子云的内部细节与物理特性，为研究银河系气体循环和恒星形成过程提供了高精度、多谱线联合分析的银河系分子气体“三维星图”和“普查报告”。“其数据成果对理解银河系物质分布与结构及气体生态循环具有不可替代的基础支撑价值。”副研究员苏扬表示。

推动多波段天文研究的协同创新

2023年起，紫金山天文台已经启动了II期巡天，进一步扩展巡天的范围。未来，“银河画卷”数据将与国内大科学装置如500米口径球面射电望远镜（FAST）、高海拔宇宙线观测站（LHAASO）等形成互补，助力国内外研究团队的恒星形成、星系演化等前沿研究，进一步推动多波段天文研究的协同创新。“这些数据对天体起源、恒星演化、银河系结构、星际物质循环、高能天体物理过程等前沿研究都是必不可少的。”杨戟补充道。

据悉，“银河画卷”首批公开释放数据由科学数据银行ScienceDB存储和发布，供广大用户下载使用。

“银河画卷”巡天计划得到国家重点研发计划、中国科学院前沿科学重点研究计划以及国家自然科学基金项目的支持。

银河画卷C¹⁸O、¹³CO和¹²CO（1—0）数据合成的红、绿、蓝三色图。图中标识了著名的恒星形成区或气体结构。不同密度环境下的大尺度气体结构和形态各异的分子云细节清晰可见。紫金山天文台供图

银纬±1度范围内银河画卷巡天与其它巡天的比较图。上图是银河画卷C18O、13CO和12CO（1—0）合成的RGB三色图，表征不同密度的分子气体环境；中图是GRS巡天的13CO（1—0）积分强度图；下图展示了ATLASGAL（870微米，红色）和Spitzer GLIMPSE（24微米，蓝色）的合成图，主要展示银盘上尘埃的热辐射。紫金山天文台供图

相关链接：

https://doi.org/10.57760/sciencedb.27351