近期，中国科学院紫金山天文台“银河画卷”研究团队在国际上首次发现尺度达百秒差距的巨旋涡状分子云及其中心的中等质量黑洞候选源。两项研究结果分别以“Discovery of A Giant Spiral Molecular Cloud in the Galactic Anticenter”和“Discovery of A Giant Spiral Molecular Cloud in the Galactic Anticenter. II. A Black Hole and Jet System”为题先后于2026年7月、8月发表于国际天文刊物The Astronomical Journal。
图 1：左上图为银河画卷巡天发现的巨旋涡状分子云的12CO积分强度彩色图，不同的速度区间设置了不同的颜色。右上图为该分子云的径向速度分布的准正弦振荡图像和拟合的速度分布图。左下图为TGSS 150MHz的射电连续谱图像，揭示了分子云中心明亮的非热射电源。右下图展示了银河画卷巡天发现的喷流瓣，均与射电源位置之间有紧密的动力学关系。
银河系内的星际分子云呈现出多种多样的形态，而这些不同形态的背后暗藏着不同的占主导地位的物理机制（如引力、磁场、湍动或恒星反馈）。通过综合指标领先的分子气体巡天，“银河画卷”团队在国际上首次发现尺度达百秒差距的巨旋涡分子云，该分子云被命名为“银河画卷旋涡”（MWISP-Spiral）：该云处于反银心方向，距离太阳约1650秒差距，线性尺寸约75×90秒差距，气体质量约8×10⁴倍太阳质量。该分子云内清晰呈现5条旋臂与3组在视向速度上交替出现的同心环结构。研究发现，分子云径向速度存在准正弦振荡，空间波长4.8–5.3秒差距，振幅0.11–0.13千米/秒；整体作缓慢准刚性旋转，速度梯度约2–3千米/秒/度，结构与运动学特征契合密度波理论，宛如银河系内的“迷你旋涡星系”（见图1）。该工作在线发表后，迅速被国际知名天文学和天体物理平台AAS Nova关注报道（链接: https://aasnova.org/2026/06/22/featured-image-a-spiral-cloud-in-the-milky-way/）。
令人惊奇的是，基于多波段观测数据，研究团队进一步分析，在该旋涡分子云几何中心发现一个明亮的非热射电源（如图1）：其射电谱指数为-0.88±0.05，驱动着延伸约180角秒的蜿蜒双极射电喷流。此外，“银河画卷”分子气体观测发现由多个红移、蓝移瓣组成的一氧化碳（CO）分子喷流，所有喷流瓣与射电源位置之间的速度-距离关系均符合喷流的“哈勃定律”，暗示由该射电源驱动。统计显示该射电源落入云中心的随机概率小于 0.006。若其与分子云成协，该射电源代表的中心黑洞质量约1500±300倍太阳质量，属银河系中极其罕见的中等质量黑洞候选体。蜿蜒的射电喷流暗示该射电源为双黑洞系统，而该双黑洞系统的时变引力场，或为维持螺旋密度波的关键动力源。
这两项发现为理解遥远星系旋臂起源、中等质量黑洞形成、演化提供了独一无二的研究样本。两篇论文的第一作者和通讯作者均为紫金山天文台陈学鹏研究员。该工作得到国家重点研发计划项目、中国科学院前沿科学重点研究计划以及国家自然科学基金等项目的支持。
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