12月11日，中國科學院紫金山天文臺“銀河畫卷”（MWISP）巡天計劃正式向全球公開釋放其首批毫米波分子譜線觀測數(shù)據(jù)。該巡天計劃構(gòu)建了目前最完備的毫米波CO分子譜線數(shù)據(jù)庫，為銀河系研究提供了前所未有的全景視角。
“銀河畫卷”巡天計劃，是由中國科學院紫金山天文臺主導開展的一項大規(guī)模毫米波分子譜線巡天計劃，旨在探查銀河系內(nèi)星際分子氣體的分布，描繪銀河系物質(zhì)分布的結(jié)構(gòu)，了解銀河系中發(fā)生的物理過程。
該項目首席科學家、紫金山天文臺研究員楊戟介紹，此次公布的數(shù)據(jù)覆蓋北天銀道面附近（銀經(jīng)10-230度，銀緯±5.25度）2310平方度天區(qū)，通過探測星際一氧化碳及其同位素分子氣體發(fā)出的毫米波譜線信號，高精度描繪出銀河系分子氣體的分布與結(jié)構(gòu)。科研團隊自2011年起，歷時10余年完成一期巡天，累計獲取超過1億條譜線數(shù)據(jù)。
銀河畫卷C18O、13CO和12CO（1—0）數(shù)據(jù)合成的紅、綠、藍三色圖。圖中標識了著名的恒星形成區(qū)或氣體結(jié)構(gòu)。不同密度環(huán)境下的大尺度氣體結(jié)構(gòu)和形態(tài)各異的分子云細節(jié)清晰可見。
“銀河畫卷”巡天的開展，依托位于青海德令哈的紫金山天文臺青海觀測站13.7米口徑毫米波射電望遠鏡進行。該望遠鏡是我國目前唯一在毫米波段常規(guī)化運行的大型射電天文觀測設(shè)備，其核心后端儀器——多波束超導成像頻譜儀具有多譜線同步接收能力，使觀測效率較傳統(tǒng)模式提升60倍，實現(xiàn)對銀河系分子氣體的高靈敏度、高分辨率精細巡天普查。
相較于國際上以往的CO巡天項目，“銀河畫卷”巡天通過3條分子探針（多顏色）進行，靈敏度更高、天區(qū)覆蓋更完整、速度分辨率更高，不僅能清晰勾勒出銀河系分子氣體的宏觀分布結(jié)構(gòu)，也精細揭示了星際分子云的內(nèi)部細節(jié)與物理特性，為研究銀河系氣體循環(huán)和恒星形成過程提供了高精度、多譜線聯(lián)合分析的銀河系分子氣體“三維天圖”和“普查報告”。
“銀河畫卷”巡天數(shù)據(jù)對天體起源、恒星演化、銀河系結(jié)構(gòu)、星際物質(zhì)循環(huán)、高能天體物理過程等前沿研究具有重要意義。從這批數(shù)據(jù)中，銀河畫卷團隊已經(jīng)獲得了多項前沿發(fā)現(xiàn)。比如，在銀河系星際氣體探查方面，探測到超過10萬個星際分子云，發(fā)現(xiàn)了銀河系最遠的分子旋臂、發(fā)現(xiàn)了環(huán)繞銀河系中心區(qū)域的高速氣體束流，發(fā)現(xiàn)了超新星遺跡在氣體云內(nèi)膨脹所產(chǎn)生的激波區(qū)域等，相關(guān)研究已經(jīng)走到了國際最前沿。
銀緯±1度范圍內(nèi)銀河畫卷巡天與其它巡天的比較圖。
本次公開的數(shù)據(jù)集也是對國際天文同領(lǐng)域的一項重磅貢獻，標志著我國在毫米波星際分子譜線天文基礎(chǔ)數(shù)據(jù)領(lǐng)域正從“參與者”向“驅(qū)動者”轉(zhuǎn)變，將進一步推動多波段天文研究的協(xié)同創(chuàng)新。紫金山天文臺副研究員蘇揚介紹，“銀河畫卷”數(shù)據(jù)將與國內(nèi)大科學裝置如500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）、高海拔宇宙線觀測站（LHAASO）等協(xié)同，助力國內(nèi)外研究團隊的恒星形成、星系演化等前沿研究。
“銀河畫卷”首批公布的數(shù)據(jù)由“科學數(shù)據(jù)銀行”存儲和發(fā)布。這一巡天項目也為下一代大口徑毫米波/亞毫米波望遠鏡開展百波束量級的巡天計劃積累了關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)驗，彰顯了中國在天文基礎(chǔ)數(shù)據(jù)領(lǐng)域日益提升的支撐能力與國際合作價值。