近日，中国科学院紫金山天文台研究团队基于“银河画卷”CO分子气体巡天数据，更新了外银河系旋臂图像，拓展了对银河系的认知。新图像覆盖了银盘面上约2/3方位角、银心距约8-26千秒差距范围内的分子气体旋臂结构，较以往同类观测扩大了约1.5倍。研究成果于12月11日正式发表在天体物理学快报（ Astrophysical Journal Letters）上。

由于我们位于银河系盘内部，大量星际尘埃使得传统观测手段难以有效探测几千秒差距以外的区域，旋臂结构的研究仍然存在诸多不确定性。毫米波段CO分子谱线的观测不受尘埃消光影响，能够示踪冷且致密的星际介质，可以用来揭示银河系盘面的新结构。

该研究基于“银河画卷”CO巡天数据，绘制了总分子气体表面密度图，揭示了三段长度约为16-43千秒差距的旋臂结构，清晰地展现了旋臂上与旋臂间分子气体密度分布的显著差异（如图1）。得益于分子气体的速度弥散明显比较低，因而分子气体旋臂图像比HI旋臂图像更加清晰。在银河系盘的边缘，约1306个分子云很好地描绘了最遥远的旋臂结构，连接了近年在银河系第一和第二象限发现的旋臂段，并将其延伸至更遥远的第三象限（如图2）。这三段旋臂可以很好地用对数螺旋模型进行拟合，拟合螺距角在4-12度之间。

该论文的第一作者兼通讯作者为中国科学院紫金山天文台孙燕副研究员。该研究得到国家重点研发项目和中国科学院青年创新促进会的资助。

论文链接：https://doi.org/10.3847/2041-8213/ad9605  

图1. 左图，CO分子气体表面密度投影俯视图。右图，CO与其它示踪天体得到的旋臂结构模型的对比。

图2.银盘边缘的1306个分子云叠加在银河系结构遐想图上（背景图credit：Xing-Wu Zheng & Mark Reid BeSSeL/NJU/CfA）.