科技日报记者 陆成宽
璀璨群星聚集夜空，形成了一条横亘苍穹的银河。作为人类在浩瀚宇宙中的家园，银河系的结构和组成依然有很多谜团。
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利用中国天眼FAST，中科院国家天文台韩金林研究员领导的科研团队近日揭示了银河系星际介质前所未见的高清细节。
他们在搜寻银河系内脉冲星的过程中，同步记录了星际介质的谱线数据，揭示出银河系中性氢气体的精致结构和电离气体的弥漫特征。他们还测量大量暗弱脉冲星的法拉第效应，显现出银河系内大范围的磁场特征；新证认出两例超新星爆炸的遗迹。这些研究结果对理解银河系内的星际生态循环有重要意义。相关研究成果12月10日作为特别专题发表在我国综合国际期刊《中国科学：物理学 力学 天文学》上。
银河内千亿恒星之间的广袤星际空间并非虚无，而是充满了稀薄的星际介质。其中弥漫分布的氢原子气体辐射出频率为1420兆赫的谱线；稠密的氢原子汇聚冷却，形成氢分子云团，在高密度云团核心中孕育出新一代恒星；新生的明亮恒星又能电离周围气体。恒星由生到死、不断演化，其中一些最终爆炸成为超新星，产生超新星遗迹和脉冲星。爆炸激波能压缩星际空间的气体，将电子加速到接近光速。这些高速电子在星际磁场中运动，辐射微弱的无线电波。
“可以说，银河系星际介质隐藏了恒星生生死死的奥秘，一直是天文学家不断探索的目标。”韩金林指出。
基于FAST，韩金林团队于2019年设计并启动了银道面脉冲星快照（GPPS）巡天，至今不到三年时间已发现500多颗脉冲星。
他们在搜寻脉冲星的同时，同步记录了星际气体辐射的谱线数据，兼具高灵敏度、高频谱分辨率、高空间分辨率的特征，是研究银河系结构和星际生态循环极其宝贵的资源。该团队最近完成了第一批GPPS巡天谱线数据的处理，发布了银河系星际空间原子气体、电离气体、磁场以及无线电辐射的最新研究结果。
专题主编上海交通大学景益鹏院士在编者按表示，高灵敏度FAST观测揭示了银河系前所未有的细节。所发表的中性氢和电离氢数据库可以用于探索银河系星际气体的许多特征，为世界范围内的天文学家提供宝贵的数据资源。
韩金林研究员领衔国家天文台“王绶琯巡天突击队”成员
韩金林说：“FAST作为世界顶级的大射电望远镜，观测时间极其宝贵。我们对银河系逐点巡测、搜寻脉冲星过程中，顺带收集了数据，得到了银河系气体的高清图像，没有额外使用宝贵的望远镜时间。”目前，他领衔的科研团队仍在努力巡测FAST可见的银河区域，目标是最终完成银河2900平方度区域巡测，未来结果可期。这个年轻团队平均年龄33岁，是国家天文台授旗的“王绶琯巡天突击队”，他们矢志发扬已故天文学家王绶琯院士勇于探索的科学精神，持观天利器、出重大成果。
