天文學家在銀河系中發現了迄今為止觀察到的最大氣體結構，這或許將改變人類對銀河系物質形狀的認識。據觀測，這個波浪狀結構長約9000光年，寬約400光年，在銀河系星系盤中央平面上下延伸了約500光年。

這張來自WorldWide Telescope軟件的圖片將銀河系和太陽的研究數據與藝術想像圖疊加在一起

另一方面，這個結構又長又薄，形狀類似“池塘里的漣漪”，包含了一個巨大的“恆星育嬰室（又稱分子云）”，即恆星形成的區域。

彩色的塵埃纖維構成了古爾德帶的一部分。古爾德帶由一群明亮而巨大的恆星組成，在天空中形成一個環狀投影，人類對其首次觀測是在1879年

哈佛大學的研究小組利用歐洲空間局（ESA）的蓋亞任務（Gaia）獲得的新數據，構建了銀河系星際物質的3D地圖。“我們不知道是什麼原因導致了這種形狀，但它可能就像池塘里的一道漣漪，就好像有某種超大質量的東西落到了我們的星系之中，”研究作者之一、奧地利維也納大學的恆星天體物理學教授胡奧·阿爾維斯（Joao Alves）說，“我們所知道的是，太陽與這個結構發生了相互作用。1300萬年前，當它穿過獵戶座時，它經歷了一個超新星爆發；再過1300萬年，它將再次穿過這個結構，有點像我們在’衝浪’。”

此次新發現的這個巨大的波狀氣體雲和塵埃，是銀河系中已知規模最大的。觀測證據顯示，巨大的、正在形成恆星的氣體雲很大程度上是被其自身的引力束縛的（如恆星、行星和星係等），而不是由外部引力束縛（如地球大氣層）。

蓋亞以兩種方式來繪製銀河系恆星的位置。它既可以精確定位恆星的位置，也能夠通過每顆恆星掃描約70次來繪製它們的運動軌跡，讓科學家能夠計算出地球和每顆恆星之間的距離

該結構是由相互連接的星雲組成，其中主要是稠密的氣體和塵埃。它的發現改變了150年來對銀河系的看法。以往研究人員認為，銀河係由鄰近的稠密分子云組成，它們形成了一個圍繞太陽的膨脹星環，稱為古爾德帶（Gould Belt）。

1879年，美國天文學家本傑明·古爾德（Benjamin Gould）首次將古爾德帶描述為一群明亮而巨大的恆星，它們在天空的投影形成了一個環。

科學家將新發現的這個波狀結構稱為“拉德克里夫波”（Radcliffe wave），以發現它的哈佛大學拉德克里夫高等研究所的名字命名。

“沒有哪位天文學家預料到我們的鄰居是一個巨大的、類似波浪形狀的氣體團，也沒有料到它會形成銀河系的一個局部分支，”拉德克里夫高等研究所科學項目的聯合主任阿麗莎·古德曼（Alyssa Goodman）教授說，“這個結構的存在迫使我們重新思考對銀河系三維結構的理解。”

蓋亞任務對我們的銀河系及其鄰近星系的全天空觀測圖示，包含了對近17億顆恆星的測量結果。這張地圖顯示了該任務在2014年7月至2016年5月觀測到的天空各部分恆星的總亮度和顏色。較亮的區域表示特別明亮的恆星，其密度更大，較暗的區域則表示天空中明亮恆星較少的區域。圖中的顏色是通過將天空中每一小塊區域的光總量，與蓋亞任務記錄的藍色和紅色光總量相結合得到的。

歐洲空間局的蓋亞任務使這項研究成為可能。這是一台空間望遠鏡，於2013年發射，其任務是精確測量恆星的位置、距離和運動。新結構包含了鄰近銀河系大部分的恆星形成區域，其氣體總量大約相當於300萬個太陽的質量。

該結構中還包含了許多以往被認為是古爾德帶一部分的“恆星育嬰室”。很長一段時間以來，天文學家一直試圖弄清楚，在天空中形成弧形的明亮恆星是否真的在三維空間中形成了一個環。

“相反，我們觀察到的是銀河系中我們所知道的最大的連貫氣體結構，它不是以環狀結構組織起來的，而是形成一個巨大的、波狀起伏的長絲結構，”阿爾維斯教授說，“太陽離該結構最近的地方只有500光年。它一直就在我們眼前，但直到現在我們才看到它。”

研究人員繪製的三維地圖以全新的視角展示了我們所在的銀河系，提供了一個全新的銀河系視圖，並很可能為其他重大發現鋪平道路。這項新發現的詳細內容髮表在近期的《自然》（Nature）雜誌上，我們也可以在WorldWide Telescope（微軟推出的一款免費天文觀測網站）察看這張三維地圖。

此前，哈佛大學的研究生凱瑟琳·祖克爾（Catherine Zucker）領導的研究小組發表了兩篇相關的研究論文，他們利用先進的統計技術，繪製出了氣體雲中塵埃的三維分佈，並對恆星的顏色進行了大量的調查，詳細描述了“恆星育嬰室”之間的距離。這兩篇論文為此次新發現奠定了基礎。另一方面，蓋亞任務自2013年發射以來，已經幫助天文學家測量了銀河系中10億顆恆星的距離。

什麼是“恆星育嬰室”？

“恆星育嬰室”是指空間中一個具有稠密星雲的區域，主要由氣體和固態微塵組成。這種星雲又稱為“分子云”，其中氣體和塵埃在不斷收縮。最終，這些星雲中的稠密區域會收縮並坍縮成恆星。在目前已知的宇宙中，新誕生的恆星都是在分子云中形成的。

蓋亞任務

歐洲空間局的蓋亞（Gaia）空間望遠鏡是一項雄心勃勃的任務，目的是繪製銀河系的三維地圖，並揭示銀河系的組成、形成和演化。自2013年12月發射以來，蓋亞任務一直在地球軌道外近160萬公里的地方繞太陽運行。

蓋亞任務在旅程中一直在小心翼翼地拍攝銀河系的圖片，識別很久以前被銀河系吞噬的小星系中的恆星。預計蓋亞將發現數以十萬計的新天體，包括可能在某一天威脅地球的小行星、環繞鄰近恆星的行星，以及超新星爆發。

天體物理學家還希望通過蓋亞任務更多地了解暗物質的分佈情況。據推測，暗物質是一種將可觀測到的宇宙維繫在一起的不可見物質。他們還計劃觀察恆星及其行星如何使光線偏轉，從而檢驗愛因斯坦的廣義相對論。

蓋亞空間望遠鏡擁有10億像素的鏡頭，是迄今為止太空中最大的攝像頭，它的功能非常強大，可以測量1000公里外測量一根人類頭髮的直徑。這意味著，它對鄰近恆星的定位達到了前所未有的精度。

蓋亞以兩種方式來繪製銀河系恆星的位置。它既可以精確定位恆星的位置，也能夠通過每顆恆星掃描約70次來繪製它們的運動軌跡，讓科學家能夠計算出地球和每顆恆星之間的距離。這是一項至關重要的測量。

2016年9月，歐洲空間局發布了由蓋亞任務收集的第一批數據，其中包括10多億顆恆星的亮度和位置信息。2018年4月，這項技術擴展到對近17億顆恆星的高精度測量。