星際氣體雲複雜絲狀結構被發現

分子雲是星際雲的一種，主要是由氣體和固態微塵所組成，其規模沒有一定的範圍，直徑最大可超過一百光年，總質量可達太陽的一百○六倍。中國天文學研究團隊日前聯合國內外科研機構，依託五百米口徑球面射電望遠鏡(FAST)，在銀河系一團超高速運動的星際氣體雲中，首次觀測到了由超音速湍流主導的複雜絲狀結構網絡，為揭示星際介質在結構形成早期的演化機制提供了全新視角。

研究人員表示，極高速雲(VHVC)G165是一團由氫原子組成的大質量氣體雲，距離地球約五萬光年，位於遠離銀河盤面的高銀緯區域，在銀河系周邊空間以每秒約三百公里的速度高速運行，分子氣體的在大尺度上的分佈是平滑的，但小尺度上的分佈極不規則，大多集中於孤立的分子雲和分子雲複合體之中。G165極高速雲因其位置偏遠、環境孤立，幾乎不受恆星輻射與引力擾動等常見因素影響，成為研究星際雲早期階段的形成與演化的理想天然實驗室。

研究團隊利用FAST觀測發現，G165氣體雲主要由暖中性介質(WNM)組成，內部存在顯著的超音速湍流運動，局部速度波動超過每秒二十公里。G165內部物質幾乎完全由暖中性氣體構成，冷中性氣體(CNM)成分極少甚至可以忽略，表明以G165為代表的極高速雲處於星際雲演化過程中的更早期階段。此外，G165內部存在高度結構化的特徵，充滿複雜交織的絲狀結構，就像“蜘蛛網”一樣。這些結構在多個速度層中形成網狀分佈，表明G165內部存在激波壓縮過程，系統整體呈現出強烈的湍流特徵。數值模擬結果顯示，在磁場的配合作用下，超音速湍流能夠自然產生與觀測結果相符的絲狀結構與動態氣體行為，且該過程無需引力參與，說明湍流與磁場本身就可能在星際雲早期階段主導其結構形成過程。

在銀河系中，分子氣體在星際物質中佔不到百分之一的體積，但它依然是在太陽環繞銀河中心公轉軌道以內最密集，並且佔有大約一半質量的氣體。這些分子氣體大多在距離銀河中心三點五至七點五千秒差距的環形區域中（太陽距離中心大約是八點五千秒差距）。研究人員指出，以上研究成果為理解銀河系外緣原子氣體的組織機制以及星系尺度的物質循環提供了關鍵觀測證據，也為揭示恆星形成區的物質來源與演化路徑提供了新線索，更為探索宇宙中結構形成的物理過程，尤其是在非引力主導環境下的演化機制，為後續進一步研究開闢新的研究路徑。

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