银河系根本不是扁平圆盘 新发现揭示复杂结构

中国科学院紫金山天文台“银河画卷”团队最新研究发现，银河系并非一个平整的圆盘，而是在整体翘曲之上叠加着广泛分布的波纹状“褶皱”。这一成果于2026年8月7日在线发表在《Nature Astronomy》上。

银河系的真实形态比想象中更为立体和复杂。寻找这些褶皱并不容易，因为外盘的整体翘曲像海面上的长涌，会掩盖细小波浪。团队利用紫金山天文台13.7米毫米波望远镜开展的一氧化碳（CO）分子谱线巡天数据，对3万多个分子云进行了三维分析。CO是追踪冷分子气体的重要示踪剂，而分子气体是恒星形成的原料。样本覆盖约半个银河系外盘，最远延伸至距离银心约26千秒差距。基于这些样本，团队首次建立了银河系分子气体外盘的整体翘曲模型。

通过将大尺度翘曲背景从观测数据中扣除，一系列红蓝相间、连续分布的上下起伏显现出来。这些不是随机噪声，而是外盘多个区域彼此衔接的波纹状结构——即此次发现的“褶皱”。这些褶皱的典型垂直振幅约为100—200秒差距，相当于约330—650光年；沿银心向外方向的波长约为3.9—7.9千秒差距。

在距离银心约12.7千秒差距处，一段褶皱沿银河系圆周方向保持连贯，延伸约40千秒差距，约合13万光年。沿旋臂方向观察时，分子气体的垂直位置同样呈现连续的上下起伏，说明银河系旋臂并非完全位于同一平面，而是具有复杂的三维结构。

这些波纹可能源自外部引力扰动激发的“弯曲波”，而非仅由银河系内部的旋臂结构影响。