将改变对银河系物质形状认识

天文学家发现了迄今为止银河系中观察到的最大的气体结构，这可能会改变人类对银河系物质形状的理解。

据观察，这种波状结构长约9000光年，宽约400光年，沿着银河圆盘的中心平面上下延伸约500光年。另一方面，该结构又长又薄，形状像“池塘中的涟漪”，包含一个巨大的“恒星托儿所”(也称为分子云)，即恒星形成的区域。

哈佛团队利用欧洲航天局(欧空局)盖亚任务的新数据，构建了银河系星际物质的三维地图。“我们不知道是什么造成了这种形状，但它可能像池塘里的涟漪，就好像有超大质量的东西掉进了我们的星系，”研究作者之一、奥地利维也纳大学恒星天体物理学教授胡若昂·阿尔维斯(Hu Joao Alves)说。“我们知道的是，太阳与这个结构相互作用。当它在1300万年前穿过猎户座时，经历了一次超新星爆炸。再过1300万年，它将再次穿过这个结构，有点像我们在冲浪。”

新发现的巨大波状气体云和尘埃是银河系中已知最大的。观测证据表明，大型的恒星形成气体云在很大程度上受自身重力的约束(如恒星、行星、星系等)。)，而不是通过外部重力(如地球的大气层)。

该结构由相互连接的星云组成，主要是稠密的气体和尘埃。它的发现改变了银河系150年的面貌。以前的研究人员认为，银河系由附近的致密分子云组成，这些分子云围绕太阳形成了一个膨胀的环，称为古尔德带。

1879年，美国天文学家本杰明·古尔德(Benjamin Gould)首次将古尔德带描述为一组明亮而巨大的恒星，它们在天空中的投影形成一个环。

科学家以哈佛大学拉德克利夫高级研究所的名字命名了新发现的波状结构拉德克利夫波。

“没有天文学家认为我们的邻居是一个巨大的波浪形气团，也没有人认为它会形成银河系的一个分支，”拉德克利夫高级研究所科学项目的联合主任阿里萨·古德曼教授说。“这种结构的存在迫使我们重新思考我们对银河系三维结构的理解。”

欧洲航天局的盖亚任务使这项研究成为可能。这是一架太空望远镜，于2013年发射。它的任务是精确测量恒星系的位置、距离和运动。新结构包括银河系附近的大多数恒星形成区，总气体体积相当于大约300万个太阳。

该建筑还包括许多以前被认为是古尔德带的一部分的“恒星托儿所”。长期以来，天文学家一直试图找出在天空中形成弧形的亮星是否真的在三维空间中形成一个环。

“相反，我们观察到的是银河系中最大的相干气体结构。它不是以环状结构组织的，而是形成一个巨大的波浪形细丝结构，”阿尔维斯教授说。“太阳离这个结构最近的地方只有500光年。它一直在我们眼前，但我们直到现在才看到它。”

研究人员绘制的三维地图从一个新的角度展示了我们的星系，提供了一个新的星系视图，并有可能为其他重大发现铺平道路。这项新发现的细节发表在最近的《自然》杂志上。我们还可以在全球望远镜(微软推出的免费天文观测网站)上观看这张三维地图。

早些时候，由哈佛研究生凯瑟琳·扎克领导的一个研究小组发表了两篇相关的研究论文。他们利用先进的统计技术绘制了气体云中尘埃的三维分布图，并对恒星的颜色进行了大量调查，详细描述了“恒星培育室”之间的距离。这两篇论文为这一新发现奠定了基础。另一方面，自2013年发射以来，盖亚任务已经帮助天文学家测量了银河系中10亿颗恒星的距离。

什么是“明星苗圃”？

“恒星托儿所”是指空间中有密集星云的区域，主要由气体和固体尘埃组成。这个星云也被称为“分子云”，其中气体和尘埃正在收缩。最终，这些星云中的致密区域会收缩并坍缩成恒星。在目前已知的宇宙中，新生恒星是在分子云中形成的。

盖亚任务

欧洲航天局的盖亚太空望远镜是一项雄心勃勃的任务，旨在绘制银河系的三维地图，并揭示其组成、形成和演化。自2013年12月发射以来，盖亚任务一直围绕太阳运行，距离地球轨道约160万公里。

盖亚任务一直在小心翼翼地拍摄银河系的照片，以识别很久以前被银河系吞没的小星系中的恒星。预计盖亚将会发现成千上万的新天体，包括有一天可能威胁地球的小行星、围绕恒星运行的行星以及超新星爆炸。

天体物理学家也希望通过盖亚任务了解更多关于暗物质分布的信息。据推测，暗物质是一种无形的物质，它将可观测的宇宙维系在一起。他们还计划通过观察恒星及其行星如何偏转光线来测试爱因斯坦的广义相对论。

盖亚太空望远镜有一个10亿像素的镜头，是迄今为止太空中最大的相机。它的功能非常强大。它能测量1000公里外的人类头发的直径。这意味着它对附近恒星的定位已经达到了前所未有的精度。

盖亚以两种方式绘制了银河系中恒星的位置。它不仅能精确地定位恒恒星的位置，还能通过扫描每颗恒星约70次来画出它的轨迹，让科学家计算出地球和每颗恒星之间的距离。这是一个至关重要的衡量标准。

2016年9月，欧洲航天局发布了盖亚任务收集的第一批数据，包括超过10亿颗恒星的亮度和位置信息。2018年4月，这项技术被扩展到近17亿颗恒星的高精度测量。