天文学家观察拉德克利夫波振荡

几年前，天文学家发现了银河系最大的秘密之一：太阳后院有一条巨大的波浪形气态云链，沿着我们称之为家园的银河系旋臂诞生了星团。

该团队将这一令人惊叹的新结构命名为拉德克利夫波，以纪念最初发现波动的哈佛拉德克利夫研究所，该团队现在在《自然》杂志上报告称，拉德克利夫波不仅看起来像波，而且运动起来也像波——在空间中振荡-时间很像“波浪”穿过充满球迷的体育场。

RalfKonietzka，该论文的主要作者和博士。哈佛大学肯尼思·C·格里芬艺术与科学研究生院的学生解释说：“通过利用气态云中诞生的婴儿恒星沿着拉德克利夫波的运动，我们可以追踪它们的诞生气体的运动，以表明拉德克利夫波是实际上在挥手。”

早在2018年，当维也纳大学教授若奥·阿尔维斯(JoãoAlves)担任哈佛大学拉德克利夫研究所(HarvardRadcliffeInstitute)研究员时，他与天体物理中心研究员凯瑟琳·扎克(CatherineZucker)一起工作，后者当时是该校的博士。哈佛大学的学生和罗伯特·惠勒·威尔森应用天文学教授艾莉莎·古德曼绘制了太阳银河系附近恒星苗圃的3D位置。

通过将欧洲航天局盖亚任务的全新数据与由哈佛大学教授DougFinkbeiner及其团队首创的数据密集型“3D尘埃测绘”技术相结合，他们注意到了一种模式的出现，从而发现了拉德克利夫波2020年。

扎克说：“这是我们所知道的最大的连贯结构，而且它离我们真的非常近。”他在《天空与望远镜》的一篇相关文章中描述了此次合作的工作。“它一直都在那里。我们只是不知道它，因为我们无法建立这些太阳附近气态云分布的3D高分辨率模型。”

2020年3D尘埃图清楚地表明拉德克利夫波的存在，但当时没有可用的测量结果足以看出该波是否在移动。但到了2022年，阿尔维斯的团队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3D运动。

掌握了星团的位置和运动，科涅茨卡、古德曼、扎克和他们的合作者能够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”一样移动。

行波与我们在体育场中看到的现象相同，即人们依次站起来、坐下来“行波”。同样，沿着拉德克利夫波的星团上下移动，形成了一种穿过我们银河系后院的图案。

科涅茨卡继续说道：“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银河系引力而振荡。”

了解我们银河后院这个长达9,000光年的巨型结构的行为，距离太阳最近点仅500光年，使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引起了拉德克利夫波，也没有人知道它为什么会这样移动。

扎克说：“现在我们可以去测试所有这些不同的理论，以了解波浪最初形成的原因。”

“这些理论的范围从被称为超新星的大质量恒星的爆炸，到星系外的扰动，比如矮卫星星系与我们的银河系相撞，”科涅茨卡补充道。

“事实证明，不需要任何重要的暗物质来解释我们观察到的运动，”科涅茨卡说。“仅普通物质的引力就足以驱动波浪的波动。”

此外，振荡的发现提出了关于这些波在银河系和其他星系中的优势的新问题。由于拉德克利夫波似乎构成了银河系中最近的旋臂的主干，因此波的波动可能意味着星系的旋臂通常会振荡，从而使星系比之前认为的更加活跃。

“问题是，是什么导致位移导致我们看到的波动?”古德曼说。