蓋亞太空望遠鏡發現了我們銀河系的巨浪

銀河系的巨浪。

上圖展示了出乎意料的銀河漣漪。在這裡，數以千計的明亮恆星位置以紅色與藍色標示在蓋亞的銀河地圖上。

左圖是從「上方」俯瞰我們的銀河。右圖則是沿著銀河的側視圖。這種視角顯示出銀河盤面的「左側」向上彎曲，「右側」向下彎曲（這就是盤面的翹曲）。新發現的波以紅藍標示：紅色區域中的恆星位於盤面之上，藍色區域中的恆星位於盤面之下。

即便沒有太空船能飛離銀河系，蓋亞憑藉其獨特的視野在立體空間（3D）加上三個速度分量（朝向我們、遠離我們、以及橫向運動），讓科學家得以繪製出這些俯視與側視的銀河系地圖。

由圖可見，這道波在銀河盤面上延展極為遼闊，影響距離銀河中心至少 3 萬到 6.5 萬光年的恆星（整個銀河系約 10 萬光年寬）。

「得益於蓋亞，我們還能測量銀河盤面內恆星的運動」義大利國家天體物理研究院（INAF）的天文學家 Eloisa Poggio 表示，Poggio 領導的團隊發現了這道波。

「耐人尋味之處不僅在於這個結構在三維空間中的外觀，更在於當我們分析其中恆星的運動時，呈現出的類似波動的行為。」

銀河系巨浪的運動 。

在上方的銀河側視圖中，白色箭頭將恆星的運動可視化。垂直運動的波紋（以箭頭表示）相對於恆星垂直位置形成的波紋（以紅／藍顏色表示）在水平方向上略有位移。

「這種觀測到的行為與我們對『波』的預期一致，」Eloisa 解釋道。

想像一下體育場中的「人浪」。考慮到銀河的時間尺度遠長於我們的日常，請想像你看見一個被凝固在瞬間的人浪，就像我們觀測銀河系那樣。有些人正站得筆直，有些人剛坐下（波剛通過），另一些人正準備站起來（波即將到來）。

在這個類比中，站立的人對應於我們俯視與側視地圖中標成紅色的區域。而若考慮運動，那些擁有最大正向垂直運動的人（以最大、向上的白色箭頭表示），就是剛要站起來、位於來襲波峰前方的人們。

Eloisa 與同事透過研究年輕巨星與造父變星的精細位置與運動，追蹤到了這個令人驚訝的運動。這些恆星類型會以可預期的方式改變亮度，像蓋亞這樣的望遠鏡能在遙遠距離上觀測到。

由於年輕巨星與造父變星會隨著這道波移動，科學家推測盤面中的氣體也可能受到這種大尺度波的影響，年輕恆星可能保留了來自氣體本身的「波」資訊，因為它們就誕生於這些氣體之中。

科學家目前仍不清楚這種銀河顫動的起源。過去與一個矮星系的碰撞可能是原因之一，但仍需要更多研究。

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這道巨浪也可能與一種較小尺度的波動有關，該波動在距離太陽 500 光年處被觀測到，並延伸約 9000 光年，被稱為拉德克利夫波（Radcliffe Wave）。

「不過，拉德克利夫波是一條相對較小的細絲結構，位於與銀河巨浪不同的區域（它比巨浪更靠近太陽）。兩者可能有關，也可能無關。因此我們希望能進一步研究，」Eloisa 補充道。

「即將發布的蓋亞第四次資料釋出將提供更精確的銀河系恆星的位置與運動，包括像造父變星這樣的變星。這將幫助科學家繪製更好的地圖，從而推進我們對這些銀河家園結構的理解，」ESA 蓋亞專案科學家 Johannes Sahlmann 表示。

資料來源 :  Phys.org  

本文轉載自臺北市立天文科學教育館網站。