中国科学院紫金山天文台的“银河画卷”科研团队近日宣布，在银河系结构研究中取得重大突破。他们首次证实，银河系并非传统认知中的平整圆盘，其外围星系盘不仅整体向外翘曲，还呈现出大范围的波纹状褶皱结构。这一发现彻底改变了人类对银河系三维形态的理解，相关研究成果已发表于国际顶级期刊《自然・天文学》。
长期以来，人们普遍认为银河系是一个扁平的薄盘。然而，最新研究表明，银河系盘面的立体结构远比想象中复杂。科研团队发现，银盘外层存在大范围的整体翘曲，如同海面上的宽阔涌浪；在此基础上，还叠加着大量连贯起伏的波纹褶皱。这两种结构相互交织，共同构成了银河系独特的外观。
为了捕捉银盘褶皱的信号，科研团队面临巨大挑战。大范围的翘曲形成的宏观起伏极易掩盖尺度更小的波纹结构。为此，他们依托紫金山天文台13.7米毫米波望远镜，开展了“银河画卷”一氧化碳分子谱线巡天项目。通过对超过3万个分子云样本的三维空间解析，团队完成了对近半个银河系外盘的观测，最远探测至距银心26千秒差距的区域。
一氧化碳是追踪低温分子气体的关键示踪物质，而分子气体是恒星形成的原始原料。基于海量高精度观测数据，科研团队率先构建了银河系分子气体外盘的完整翘曲理论模型。他们创新性地从原始观测数据中剥离了大尺度翘曲信号，使一组连贯、呈周期性上下起伏的波纹结构清晰显现。经确认，这些信号并非观测噪声，而是沿银盘外区连片分布的全新褶皱构造。
数据测算显示，银盘褶皱的垂直起伏幅度约为100至200秒差距（折合330至650光年），沿银心径向延伸的波长介于3.9至7.9千秒差距之间。在距银心12.7千秒差距的位置，一条褶皱沿银盘圆周连贯延展，总长度达40千秒差距，约合13万光年。
从银河旋臂的视角观测，旋臂上的分子气体也呈现出连续上下偏移的特征。这表明，银河系的旋臂并非共面分布，而是具有错综复杂的三维空间构型。
关于褶皱结构的形成原因，科研团队提出了科学解释。虽然银河系内部的旋臂引力会扰动气体分布，但此次发现的褶皱呈现整片盘面同步抬升、下沉的特征，更符合外部天体引力扰动催生的星系盘“弯曲波”演化模型。这一发现为探究银河系周边的引力环境和星系相互作用开辟了新的研究方向。
业内专家评价，这项成果依托我国自主毫米波望远镜的原创巡天数据，是我国在银河系结构基础天文研究领域的标志性突破。它为解析星系盘演化、恒星形成环境以及星系引力相互作用等前沿课题提供了关键的观测依据。
