中国天眼首次揭示温热原子云中的复杂丝状网络

以下是关于中国天眼首次揭示温热原子云中复杂丝状网络的相关内容介绍：研究背景与目标：星际介质的演化机制是天文学领域的重要研究课题，而极高速云由于其特殊的位置和性质，成为研究星际云早期形成与演化的理想对象。此次研究旨在通过对特定极高速云的观测，揭示星际介质在早期演化阶段的结构形成机制。观测对象：被称作G165的极高速云（VHVC），这是一团由氢原子组成的大质量气体云，距离地球约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。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，为研究提供了良好的天然实验室。研究过程与方法    利用FAST观测：依托500米口径球面射电望远镜（FAST）的超高灵敏度与空间分辨率，通过中性氢21厘米谱线观测，对G165极高速云内部结构进行探测。    数值模拟：研究团队利用自主开发的高精度磁流体力学数值模拟工具ORION2进行数值模拟，以探究观测到的复杂结构的成因。研究发现    气体组成差异：常规高速云通常具有显著的冷暖气体混合特征，而G165则几乎完全由暖中性气体构成，冷中性气体成分极少甚至可以忽略，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。    超音速湍流运动：尽管此前研究表明暖中性介质内部应当平静均匀，但此次研究发现G165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。    复杂丝状结构网络：G165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，丝状体在三维空间中以扭曲形态相互交错，构成复杂的气体网络拓扑，其径向密度剖面呈现显著不对称性，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。研究意义    提供全新视角：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，改变了以往对暖中性介质内部结构的认知。    理解物质循环与组织机制：为理解银河系外缘原子气体的组织机制、星系范围内的物质循环提供了关键观测证据。    探索恒星形成区物质来源：为揭示恒星形成区的物质来源与演化路径提供了新线索，有助于深入研究恒星的形成与演化过程。    明确早期结构形成主导因素：数值模拟结果表明，在磁场配合作用下，超音速湍流能自然产生与观测结果相符的丝状结构与动态气体行为，且无需引力参与，说明在星际云早期阶段，湍流与磁场可能主导其结构形成过程，为理解星际云早期结构形成的物理机制提供了重要线索。