天文學家報告說，我們巨大的氣態鄰居在擺動。幾年前，天文學家揭開了銀河系最大的秘密之一：在我們太陽的後院有一條巨大的波浪形氣態雲鏈，沿著我們稱之為家的銀河系旋臂孕育著恆星群。研究小組在《自然》雜誌上報告說，拉德克利夫波不僅看起來像波浪，而且運動起來也像波浪–它在時空中擺動，就像”人浪”在滿是球迷的體育場上移動一樣。

太陽（黃點）旁的拉德克利夫波，位於銀河系的卡通模型內。藍點是小星團。白線是拉爾夫-科尼茨卡（Ralf Konietzka）及其合作者的理論模型，解釋了波的當前形狀和運動。洋紅色和綠色線條顯示了波浪未來的運動軌跡。圖片來源：Ralf Konietzka、Alyssa Goodman 與世界寬光譜望遠鏡

論文第一作者、哈佛大學肯尼思-C-格里芬藝術與科學研究生院博士生拉爾夫-科尼茨卡解釋說：”通過利用沿著拉德克利夫波的氣態雲中誕生的小恆星的運動，我們可以追蹤它們的原生氣體的運動，從而表明拉德克利夫波實際上正在揮舞。”

拉德克里夫波如何穿過太陽後院（黃點）。藍點是小星團。白線是拉爾夫-科尼茨卡（Ralf Konietzka）及其合作者的理論模型，它解釋了拉德克利夫波目前的形狀和運動。背景是銀河系的卡通模型。圖片來源：Ralf Konietzka、Alyssa Goodman 和WorldWide Telescope

早在2018年，維也納大學教授若昂-阿爾維斯（João Alves）還是哈佛大學拉德克利夫研究所的研究員時，他就與天文物理學中心研究員凱瑟琳-扎克（Catherine Zucker，當時還是哈佛大學的博士生）以及羅伯特-惠勒-威爾森應用天文學教授阿麗莎-古德曼（Alyssa Goodman）合作，繪製出了太陽銀河系鄰域恆星苗圃的三維位置圖。透過將歐洲太空總署蓋亞任務（Gaia mission）提供的全新數據與哈佛大學教授道格-芬克貝納（Doug Finkbeiner）及其團隊首創的數據密集型”三維塵埃繪圖”技術相結合，他們發現了一種正在出現的模式，從而在2020年發現了拉德克利夫波。

扎克說：”這是我們所知的最大的連貫結構，它離我們真的非常非常近，它一直都在那裡。我們只是不知道它的存在，因為我們無法建立太陽附近氣態雲分佈的三維高解析度模型。”他在《天空與望遠鏡》的相關文章中介紹了合作的工作。

了解拉德克里夫波的運動

2020 年的三維塵埃圖清楚地顯示了拉德克利夫波的存在，但當時的測量結果不足以確定該波是否在移動。但在2022年，阿爾維斯小組利用最新發布的蓋亞數據，為拉德克利夫波中的年輕星團分配了三維運動。有了星團的位置和運動，科尼茨卡、古德曼、扎克和他們的合作者得以確定，整個拉德克利夫波確實在波動，就像物理學家所說的”行波”一樣在移動。

行波與我們在體育場上看到的人們依次起立和坐下”做人浪”的現像是一樣的。同樣，沿著拉德克利夫波的星團也會上下移動，形成一個穿過我們銀河系後院的圖案。

科尼茨卡繼續說：”就像體育場裡的球迷被地球引力拉迴座位一樣，拉德克利夫波也會因為銀河系的引力而擺動。”

我們的銀河系後院距離太陽最近處僅有500 光年，了解了這個長達9000 光年的巨大結構的行為，研究人員現在可以將注意力轉向更具挑戰性的問題。目前還沒有人知道是什麼導致了拉德克利夫波，也沒有人知道它為什麼會以這樣的方式運動。

札克說：「現在，我們可以去測試所有這些不同的理論，看看波浪最初形成的原因是什麼。這些理論的範圍很廣，從被稱為超新星的大質量恆星爆炸，到星系外的擾動，例如矮小衛星星系與我們的銀河系相撞。”

影響與未來研究

《自然》雜誌的這篇文章也計算了暗物質可能對波浪運動產生的引力有多大作用。

“事實證明，不需要大量的暗物質來解釋我們觀測到的運動，」科尼茨卡說。 “光是普通物質的引力就足以驅動波浪的擺動”。

此外，振蕩的發現也提出了一些新的問題，即這些波在銀河系和其他星系中是否普遍存在。由於拉德克利夫波似乎構成了銀河系最近旋臂的主幹，因此這種波的擺動可能意味著星系的旋臂一般都會發生振盪，從而使星係比以前想像的更加充滿活力。

“問題是，是什麼造成了位移，導致了我們看到的揮舞？”古德曼說。 “這種情況是否會在整個銀河系發生？在所有星系中？偶爾發生嗎？是否一直都在發生？”

編譯來源：ScitechDaily