近日，我校物理与材料科学学院陈曦教授领导的国际研究团队在星系激波环境探测领域取得重要进展，相关成果以" Bar-driven Shocks in NGC 1365 Revealed by the Most Luminous Extragalactic Class I Methanol Maser"为题，发表于天体物理领域国际顶级期刊《天体物理学报快报》（The Astrophysical Journal Letters）。该期刊为中国科学院分区1区Top期刊。
脉泽（maser）是宇宙中天然产生的微波波段激光。其中，I类甲醇（CH₃OH）脉泽作为低温激波环境的理想示踪物，能够精确指示激波发生的位置，是研究星系中心剧烈物理过程的重要探针。然而，受限于观测灵敏度，此前在河外星系中探测到的I类甲醇脉泽样本极为有限，其在星系核区复杂环境中的分布规律与形成机制尚不明确，制约了天文学家利用这一独特探针研究星系演化的能力。
本研究利用澳大利亚射电望远镜阵列（ATCA）在著名棒旋星系NGC 1365的中心区域，首次探测并绘制了36.2 GHz I类甲醇脉泽的精细图像。研究取得以下重要发现：
·刷新光度纪录：探测到的甲醇脉泽各向同性光度高达太阳光度的19.3倍，是迄今为止发现的最为明亮的河外I类甲醇脉泽，相当于在近6000万光年外发现了一座由激波点亮的宇宙"灯塔"。
·精确定位激波现场：通过结合阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）、詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）和哈勃空间望远镜（HST）的多波段档案数据，研究团队首次将脉泽辐射精确定位到NGC 1365星系核周星暴环的南臂之上，发现其位置与星系大尺度恒星棒驱动的气体流入通道完美重合。
·揭示核环"两个世界"：研究发现，甲醇脉泽只出现在核环的南臂，而在恒星形成活动同样剧烈的北臂完全缺失。这一鲜明对比揭示了两种截然不同的物理状态——南臂为速度25-30公里/秒的温和激波主导区，为甲醇脉泽创造了理想的产生条件；北臂则受年轻大质量星团的强烈辐射和恒星风主导，其激烈的反馈效应抑制了脉泽的形成。
本研究首次在空间上明确区分了星系演化中的两种关键机制——引力（棒驱动）和反馈（星暴/活动星系核）对星系核区星际介质的塑造作用，确立了I类甲醇脉泽作为河外激波示踪物的独特地位，为理解气体如何通过"棒"结构流入星系中心、触发星暴和活动星系核活动提供了关键探针。
图释：NGC 1365的多波段观测合成图像。白色等高线勾勒出36.2 GHz I类甲醇脉泽的分布区域，不同颜色的圆点代表单个脉泽斑的位置。
本研究由广州大学天体物理中心领衔，合作单位包括澳大利亚塔斯马尼亚大学、西澳大利亚大学国际射电天文研究中心、SKAO以及南京大学。该工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目资助。本成果为未来利用甲醇脉泽研究更遥远星系的动力学过程奠定了基础，结合下一代更高灵敏度望远镜，有望揭开更多关于星系演化和恒星形成的奥秘。
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ae4517
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