拉德克利夫波是一個長達 9,000 光年的結構,正在銀河系中振蕩。
顯示 Radcliffe 波運動的動畫。黃點代表太陽。(Ralf Konietzka、Alyssa Goodman 和 WorldWide Telescope)
銀河系遠非靜止。其動力學性質的一個突出例子是拉德克利夫波的發現,這是一個由恒星形成氣體組成的長達 9,000 光年的巨大結構。拉德克利夫波距離太陽系最近點僅 500 光年,於 2018 年使用蓋亞航天器的數據首次被發現,並於 2020 年發表了研究結果。但最近的研究揭示了更有趣的事情:這個巨大的結構不僅在圍繞銀河系中心的軌域上移動,而且還像波浪一樣擺動。
蓋亞的貢獻和新發現
蓋亞是一種旨在以三維方式繪制銀河系地圖的宇宙飛船,它徹底改變了我們對銀河系的理解。透過測量恒星的位置、運動和速度,Gaia 提供了有史以來最精確的星系地圖。正是透過這些數據,科學家們發現了拉德克利夫波。然而,在最初的發現中,沒有足夠的資訊來完全理解該結構的特性。
最近釋出的更多蓋亞數據使哈佛大學天體物理學家 拉夫·科涅茨卡 (Ralf Konietzka ) 領導的研究人員得以仔細觀察。他們跟蹤了波的氣態雲中新形成的恒星的運動,發現整個結構像周期性的行波一樣振蕩。這一發現凸顯了拉德克利夫波不僅僅是銀河系的一個靜態特征,而是一個起伏的實體,類似於一條蜿蜒穿過太空的宇宙蛇。
是什麽推動了這股浪潮?
這項分析了嬰兒恒星的三維運動的研究表明,銀河系中普通物質產生的重力可能是波振蕩的原因。幸運的是,這意味著暗物質雖然是一種重要的宇宙力,但不需要來解釋波的行為——至少目前是這樣。
有趣的是,研究人員提出,在拉德克利夫波內發生的超新星爆炸可能創造了今天銀河系所在的太空氣泡。這為波對星系整體結構和恒星形成模式的影響提供了額外的線索。
未解之謎與未來探索
盡管有這些發現,拉德克利夫波的謎團仍遠未解開。為什麽會形成這個波,是什麽導致了它獨特的運動?拉德克利夫波是一個獨特的特征,還是銀河系或更遠的地方隱藏著其他類似的結構?一些理論表明,與衛星星系的重力相互作用或過去與其他大型星系的碰撞可能觸發了波的形成和運動。
哈佛大學的天文學家 艾麗莎·古德曼 (Alyssa Goodman ) 為未來的研究提出了許多問題:「這種波動會在整個銀河系中發生嗎?在所有星系中?還是只是偶爾?可能性是無窮無盡的,答案仍然存在,等待被發現。
即將到來的恒星、氣體和塵埃的廣域巡天預計將揭示更多關於星系中波狀結構的資訊。這些發現可以為恒星形成的歷史和塑造銀河系等星系的重力提供新的見解。