天文|太空中的数学美感，银河系中已知最大的气态结构
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1879年 ， 天文学家本杰明·古尔德发现了天空中的一个环 ， 其直径约为3000光年 ， 由尘埃、气体和年轻的恒星组成——相互连接的恒星群 。 现在 ， 一个新的发现打破了我们对它的理解 ， 这个气态结构在150年之前就被称为古尔德带了 。
根据盖亚银河系测绘调查收集的数据 ， 古尔德带只是一个更大的结构的一部分 。 这一结构包括巨大的蛇形气体和尘埃波 ， 长9000光年 ， 宽400光年 ， 在银河系平面上方和下方延伸500光年 。
这个结构新命名为拉德克利夫波 ， 以哈佛大学的拉德克利夫高级研究所的名字命名 ， 该研究所对包括古尔德带中发现的许多恒星群都进行了研究 。
拉德克利夫波是银河系中发现的最大气态结构 ， 不过不是银河系中最大的结构 。 例如 ， 费米伽马射线气泡跨越50000光年 。
史密森学会的天文学家、拉德克利夫高级研究所科学项目联席主任阿莉莎·古德曼说：“没有天文学家期望我们生活在一个巨大的、波形气体群旁边 ， 也没人期望这个气体群构成了银河系的一部分 。 ”
“当从3D角度从上往下看时 ， 我们第一次意识到拉德克利夫波有多长有多直 ， 我们完全震惊了——但从地球看 ， 它是标准的正弦形 。 波浪的存在迫使我们重新思考我们对银河系3D结构的理解 。 ”
盖亚卫星于2013年发射 ， 此后一直在收集数据 ， 以绘制出银河系最精确的3D地图 。 这是研究人员正在研究的 ， 他们试图更好地了解古尔德带的结构 ， 来确定它是否确实在三维角度上是一个环 。
他们还利用最近开发的基于恒星颜色的技术 ， 绘制了周围尘埃的3D分布图 ， 并准确测量了恒星群的距离——在恒星自身重力作用下 ， 尘埃和气体团会坍塌形成新恒星 。
然而 ， 当他们仔细观察数据时 ， 他们意识到他们正在研究这些相互关联的区域的结构 ， 也是一个比古尔德带本身大得多的气体结构 。
奥地利维也纳大学的物理学家和天文学家说：“相反 ， 我们观察到的是银河系中我们所了解的最大气体结构 ， 不是环 ， 而是由巨大的起伏的丝线组织起来的 。
"太阳距离拉德克利夫波最近的点只有500光年 。 它一直就在我们眼前 ， 但我们直到现在才看到它 。
(Alve et al., Nature, 2019)
如果你从上到下看（显然我们不能实际地这样做 ， 但我们可以使用计算机生成的地图模拟透视） ， 拉德克利夫波或多或少是一条直线 。 回到银河系平面侧边看看 ， 它会有一个令人印象深刻的曲折摆动 。
这是一个奇特的形状 ， 人们不完全清楚它是如何来的 。 阿尔维斯说：“它可能就像池塘里的波纹 ， 好像有非常巨大的东西落在我们的银河系里 。 ”
我们知道这样的事情是可能的 。 盖亚的数据也帮助识别了银河系圆盘上的巨纹 ， 是与10亿年前一个矮星系碰撞形成的 。 但研究小组的论文没有对可能形成拉德克利夫波的事件进行猜测 ， 但这些调查可能为未来研究提供基础 。
研究小组认为 ， 拉德克利夫波有时（无害地）与太阳互动 。 阿尔维斯说：“（太阳）在1300万年前穿越猎户座时 ， 经过了一个超新星 。 再过1300万年 ， 它将再次穿越这个超新星 ， 这有点像我们在‘冲浪’ 。 ”
作者: Michelle Starr
FY: 董美慧
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