1879年,天文學家本傑明·古爾德發現了天空中的一個環,其直徑約為3000光年,由塵埃、氣體和年輕的恆星組成——相互連線的恆星群。現在,一個新的發現打破了我們對它的理解,這個氣態結構在150年之前就被稱為古爾德帶了。
根據蓋亞銀河系測繪調查收集的資料,古爾德帶只是一個更大的結構的一部分。這一結構包括巨大的蛇形氣體和塵埃波,長9000光年,寬400光年,在銀河系平面上方和下方延伸500光年。
這個結構新命名為拉德克利夫波,以哈佛大學的拉德克利夫高階研究所的名字命名,該研究所對包括古爾德帶中發現的許多恆星群都進行了研究。
拉德克利夫波是銀河系中發現的最大氣態結構,不過不是銀河系中最大的結構。例如,費米伽馬射線氣泡跨越50000光年。
史密森學會的天文學家、拉德克利夫高階研究所科學專案聯席主任阿莉莎·古德曼說:“沒有天文學家期望我們生活在一個巨大的、波形氣體群旁邊,也沒人期望這個氣體群構成了銀河系的一部分。”
“當從3D角度從上往下看時,我們第一次意識到拉德克利夫波有多長有多直,我們完全震驚了——但從地球看,它是標準的正弦形。波浪的存在迫使我們重新思考我們對銀河系3D結構的理解。”
蓋亞衛星於2013年發射,此後一直在收集資料,以繪製出銀河系最精確的3D地圖。這是研究人員正在研究的,他們試圖更好地瞭解古爾德帶的結構,來確定它是否確實在三維角度上是一個環。
他們還利用最近開發的基於恆星顏色的技術,繪製了周圍塵埃的3D分佈圖,並準確測量了恆星群的距離——在恆星自身重力作用下,塵埃和氣體團會坍塌形成新恆星。
然而,當他們仔細觀察資料時,他們意識到他們正在研究這些相互關聯的區域的結構,也是一個比古爾德帶本身大得多的氣體結構。
奧地利維也納大學的物理學家和天文學家說:“相反,我們觀察到的是銀河系中我們所瞭解的最大氣體結構,不是環,而是由巨大的起伏的絲線組織起來的。
"太陽距離拉德克利夫波最近的點只有500光年。它一直就在我們眼前,但我們直到現在才看到它。
(Alve et al., Nature, 2019)
如果你從上到下看(顯然我們不能實際地這樣做,但我們可以使用計算機生成的地圖模擬透視),拉德克利夫波或多或少是一條直線。回到銀河系平面側邊看看,它會有一個令人印象深刻的曲折擺動。
這是一個奇特的形狀,人們不完全清楚它是如何來的。阿爾維斯說:“它可能就像池塘裡的波紋,好像有非常巨大的東西落在我們的銀河系裡。”
我們知道這樣的事情是可能的。蓋亞的資料也幫助識別了銀河系圓盤上的巨紋,是與10億年前一個矮星系碰撞形成的。但研究小組的論文沒有對可能形成拉德克利夫波的事件進行猜測,但這些調查可能為未來研究提供基礎。
研究小組認為,拉德克利夫波有時(無害地)與太陽互動。阿爾維斯說:“(太陽)在1300萬年前穿越獵戶座時,經過了一個超新星。再過1300萬年,它將再次穿越這個超新星,這有點像我們在‘衝浪’。”
FY: 董美慧