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天文学家报告说，我们的巨大气态邻居在摆动。几年前，天文学家揭开了银河系最大的秘密之一：在我们太阳的后院有一条巨大的波浪形气态云链，沿着我们称之为家的银河系旋臂孕育着恒星群。研究小组在《自然》杂志上报告说，拉德克利夫波不仅看起来像波浪，而且运动起来也像波浪--它在时空中摆动，就像"人浪"在满是球迷的体育场上移动一样。
太阳（黄点）旁边的拉德克利夫波，位于银河系的卡通模型内。蓝点是小星团。白线是拉尔夫-科尼茨卡（Ralf Konietzka）及其合作者的理论模型，解释了波的当前形状和运动。洋红色和绿色线条显示了波浪未来的运动轨迹。图片来源：Ralf Konietzka、Alyssa Goodman 和世界宽光谱望远镜
论文第一作者、哈佛大学肯尼思-C-格里芬艺术与科学研究生院博士生拉尔夫-科尼茨卡解释说："通过利用沿着拉德克利夫波的气态云中诞生的小恒星的运动，我们可以追踪它们的原生气体的运动，从而表明拉德克利夫波实际上是在挥舞。"
拉德克里夫波如何穿过太阳后院（黄点）。蓝点是小星团。白线是拉尔夫-科尼茨卡（Ralf Konietzka）及其合作者的理论模型，它解释了拉德克利夫波目前的形状和运动。背景是银河系的卡通模型。图片来源：Ralf Konietzka、Alyssa Goodman 和 WorldWide Telescope
早在2018年，维也纳大学教授若昂-阿尔维斯（João Alves）还是哈佛大学拉德克利夫研究所的研究员时，他就与天体物理学中心研究员凯瑟琳-扎克（Catherine Zucker，当时还是哈佛大学的一名博士生）以及罗伯特-惠勒-威尔森应用天文学教授阿丽莎-古德曼（Alyssa Goodman）合作，绘制出了太阳银河系邻域恒星苗圃的三维位置图。通过将欧洲航天局盖亚任务（Gaia mission）提供的全新数据与哈佛大学教授道格-芬克贝纳（Doug Finkbeiner）及其团队首创的数据密集型"三维尘埃绘图"技术相结合，他们发现了一种正在出现的模式，从而在2020年发现了拉德克利夫波。
扎克说："这是我们所知的最大的连贯结构，它离我们真的非常非常近，它一直都在那里。我们只是不知道它的存在，因为我们无法建立太阳附近气态云分布的三维高分辨率模型。"他在《天空与望远镜》的相关文章中介绍了合作的工作。
了解拉德克里夫波的运动
2020 年的三维尘埃图清楚地显示了拉德克利夫波的存在，但当时的测量结果还不足以确定该波是否在移动。但在2022年，阿尔维斯小组利用最新发布的盖亚数据，为拉德克利夫波中的年轻星团分配了三维运动。有了星团的位置和运动，科尼茨卡、古德曼、扎克和他们的合作者得以确定，整个拉德克利夫波确实在波动，就像物理学家所说的"行波"一样在移动。
行波与我们在体育场上看到的人们依次起立和坐下"做人浪"的现象是一样的。同样，沿着拉德克利夫波的星团也会上下移动，形成一个穿过我们银河系后院的图案。
科尼茨卡继续说："就像体育场里的球迷被地球引力拉回座位一样，拉德克利夫波也会因为银河系的引力而摆动。"
我们的银河系后院距离太阳最近处仅有 500 光年，了解了这个长达 9000 光年的巨大结构的行为，研究人员现在可以将注意力转向更具挑战性的问题。目前还没有人知道是什么导致了拉德克利夫波，也没有人知道它为什么会以这样的方式运动。
扎克说："现在，我们可以去测试所有这些不同的理论，看看波浪最初形成的原因是什么。这些理论的范围很广，从被称为超新星的大质量恒星爆炸，到星系外的扰动，比如矮小卫星星系与我们的银河系相撞。"
影响和未来研究
《自然》杂志的这篇文章还计算了暗物质可能对波浪运动产生的引力有多大作用。
"事实证明，不需要大量的暗物质来解释我们观测到的运动，"科尼茨卡说。"仅普通物质的引力就足以驱动波浪的摆动"。
此外，振荡的发现还提出了一些新的问题，即这些波在银河系和其他星系中是否普遍存在。由于拉德克利夫波似乎构成了银河系最近旋臂的主干，因此这种波的摆动可能意味着星系的旋臂一般都会发生振荡，从而使星系比以前想象的更加充满活力。
"问题是，是什么造成了位移，导致了我们看到的挥舞？"古德曼说。"这种情况是否会在整个银河系发生？在所有星系中？偶尔发生吗？是否一直都在发生？"
编译来源：ScitechDaily
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