也是一张超1亿条数据图谱构成的图

它，就是由中国科学院紫金山天文台

历时十余年绘制的最美“银河画卷”

天文学是一门基于观测的科学，巡天是一种对天空进行无差别扫描的系统观测方式，就像是对天体进行“普查”，它是研究天体、发现未知天体的一种基本方式。

“银河画卷”巡天计划是由中国科学院紫金山天文台组织开展的一项大规模毫米波分子谱线巡天计划。该巡天覆盖北天银道面附近（银经10-230度，银纬±5.25度）2300平方度天区，相当于覆盖了银河系一半以上的范围。通过探测星际一氧化碳分子气体发出的毫米波信号（包括12CO、13CO和C18O（1-0）等关键谱线），高精度描绘出银河系分子气体的分布与结构。

宇宙中含量最多的气体是H（氢），为什么巡天计划要探测CO（一氧化碳）？

那是因为CO是毫米波段信号最强的分子，同样也是星际分子中非常普遍的一种分子。CO和它的同位素分子13CO、C18O这三谱线组合可谓是揭示分子气体分布和其它物理、化学性质的“黄金搭档”。 CO可以观测到集中了分子云大部分质量的外层云，同位素分子C18O可以观测到分子云内部更致密的区域，而同位素分子13CO介于二者之间。同时它们之间的丰度比，又可以反映出不同环境下伴随着恒星形成与演化的物质循环反馈。

中国科学院紫金山实验室科研团队自2011年起，历时10余年完成“银河画卷”一期巡天，累计获取超过1亿条谱线数据，构建了目前最完备的毫米波CO分子谱线数据库，为银河系研究提供了前所未有的全景视角，一副炫美的银河彩图终于绘制完成！

图：璀璨星空银河下的青海观测站13.7米毫米波望远镜（照片来源：骑驴到西藏）

“银河画卷”巡天依托的就是位于青海德令哈的紫金山天文台13.7米口径毫米波射电望远镜。2010年，我国成功自主研发了9波束边带分离型超导成像频谱仪并成功运用到13.7米毫米波望远镜，这一提升把以往一只眼拓展到九只眼睛同时观测星空，视场提高9倍；边带分离技术加上巧妙的中频设置，使得12CO，13CO和C18O这三条谱线能够被频谱仪同时接收到。另外快速扫描观测模式也使望远镜的观测效率大大提高，总体上这些升级使得观测效率比以往提高了近60倍，实现对银河系分子气体的高灵敏度、高分辨率精细巡天普查。

虽然早在上世纪70年代，国际上多个国家就开启了CO巡天项目，但在德令哈13.7米毫米波望远镜这一利器、多波束超导成像频谱仪以及新观测方法的助力下，使得中国“银河画卷”巡天项目“后来者居上”。数据显示，“银河画卷”巡天在灵敏度、动态范围、多谱线同步观测与大天区均匀采样等方面都具有显著优势，系统超越了国际上以往的CO巡天项目。该巡天不仅清晰勾勒出银河系分子气体的宏观分布结构，也精细揭示了星际分子云的内部细节与物理特性，为研究银河系气体循环和恒星形成过程提供了高精度、多谱线联合分析的银河系分子气体“三维星图”和“普查报告”。其数据成果对理解银河系物质分布与结构及气体生态循环具有不可替代的基础支撑价值！

去年底，中国科学院紫金山天文台研究团队在天体物理学快报上发表了一项新成果，其团队基于“银河画卷”CO分子气体巡天数据更新了外银河系旋臂图像，拓展了对银河系的认知。新图像较以往同类观测扩大了约1.5倍。

据介绍，在“银河画卷”巡天项目进行的十余年中，科研团队发表类似科研成果论文百余篇，其他科研团队利用共享数据发表成果论文四十余篇。此次数据公开释放将进一步推动多波段天文研究的协同创新。

“银河画卷”数据已与国内大科学装置如FAST（500米口径球面射电望远镜）、LHAASO（高海拔宇宙线观测站）等形成互补，助力国内外研究团队在星际物质循环、分子云与恒星形成、星系结构和演化、以及高能宇宙线起源等前沿研究上取得更多突破。

“银河画卷”首批公开释放数据由科学数据银行ScienceDB存储和发布（https://doi.org/10.57760/sciencedb.27351），供广大用户下载使用。“银河画卷”巡天计划得到国家重点研发计划、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项目的支持。

2023年

“银河画卷”II期巡天

已正式开始

II期巡天的天区覆盖范围

将从I期的银纬±5.25°

向银纬±10°延伸

更广袤的银河系

正在等待探索！