科学家发现：银河系根本不是扁平圆盘 复杂三维结构揭秘

中国科学家首次证实，银河系并非一张平整的圆盘，而是一个“翘曲”之上叠着波纹状“褶皱”的复杂立体系统。这一发现来自中国科学院紫金山天文台“银河画卷”团队，他们利用青海德令哈13.7米毫米波射电望远镜，历时十余年完成了覆盖约2300平方度天区的CO分子谱线巡天，在银河系分子气体外盘中首次发现了广泛分布的波纹状褶皱结构。相关成果发表于国际学术期刊《自然·天文学》。

研究团队基于“银河画卷”巡天数据，证认了3万多个分子云样本，对银河系外盘分子气体进行了迄今最大范围的三维结构分析，最远延伸至距银心约26千秒差距处。这些褶皱的典型垂直振幅约为330至650光年，沿银心向外方向的波长约为3.9至7.9千秒差距。与大尺度翘曲相比，褶皱更像是在弯曲盘面上叠加的“皱纹”或“涟漪”，使银河系的形象从“平滑翘曲盘”升级为“多尺度起伏的复杂系统”。

项目依托的13.7米毫米波望远镜位于青海德令哈，海拔高、气候干燥，是毫米波观测的理想台址。望远镜口径13.7米，工作于毫米波段，可以接收星际分子云中CO分子转动能级跃迁发出的辐射。安装在其上的多波束超导成像频谱仪拥有9个波束，支持多谱线同步接收，使观测效率较传统单波束模式提升近60倍。此次巡天使用了三条一氧化碳分子谱线：12CO、13CO和C18O（均为J=1-0跃迁）。12CO信号强、分布广，适合勾勒大尺度结构；13CO和C18O丰度较低、光学厚度较小，能揭示分子云内部更致密的区域和物理条件。三条谱线协同，相当于给银河系分子气体做了一次“CT扫描”，既能看到宏观盘面，又能分辨单个分子云的密度、温度与运动状态。

基于这些高精度数据，研究团队建立了银河系分子气体外盘的整体翘曲模型，并在扣除这一背景后，发现了一组此前从未被整体辨认出的波纹状结构——即褶皱。这些大尺度垂直起伏可能来源于外部引力扰动激发的“弯曲波”，意味着银河系在演化中可能与卫星星系、暗物质子结构或其他星系发生过相互作用，并在冷分子气体中留下了结构性痕迹。