中国天眼FAST首次观测到了由超音速湍流主导的复杂丝状结构网络

近日，中国科学院上海天文台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。这一成果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，相关成果于7月16日在线发表于国际学术期刊《自然·天文学》。

该研究的对象是一个被称作G165的极高速云。这是一团由氢原子组成的大质量气体云，距地球约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。科研人员解释，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。

FAST的超高灵敏度与空间分辨率使科学家得以揭示极高速云内部前所未有的结构细节。观测研究表明，G165气体云主要由暖中性介质组成，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。常规高速云通常具有显著的冷暖气体混合特征，而G165则表现出截然不同的组成结构：其物质几乎完全由暖中性气体构成。这一显著差异表明以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。

该研究通过FAST中性氢21厘米谱线观测，清晰地揭示出G165内部存在高度结构化的特征：其内部充满复杂交织的丝状结构，这些结构在多个速度层中形成网状分布。

观测显示，这些丝状体在三维空间中以扭曲形态相互交错，其径向密度剖面呈现显著不对称性。这一结构形态表明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。

据悉，该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。科研团队表示，未来将继续依托FAST望远镜，对更多极高速云开展系统观测，进一步探索星际结构形成的普适物理规律。