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標題: 科學家發現銀河系中一道無法解釋的巨大波動 [列印本頁]

作者: tamanmidah 時間: 6 天前 標題: 科學家發現銀河系中一道無法解釋的巨大波動

科學家發現銀河系中一道無法解釋的巨大波動

銀河系 (Milky Way) 如同浩瀚的宇宙波般蕩漾。

蓋亞 (Gaia) 的精確測量揭示了銀河系 (Milky Way) 盤面中存在著巨大的運動，這或許是銀河系
古老歷史中某種神秘力量的迴響。

銀河系並非靜止不動。它旋轉著，也擺動著。

歐洲太空總署 (European Space Agency , ESA)  蓋亞 (Gaia) 太空望遠鏡的最新觀測揭示了另一種運動，即從
銀河系中心向外移動的巨大波動。

大約一個世紀以來，天文學家已經知道恆星圍繞著銀河系 (Milky Way) 中心運行，蓋亞 (Gaia) 也繪製了它們的
速度和路徑。

自1950年代以來，研究人員已經認識到銀河系 (Milky Way) 盤面存在扭曲。

2020年，蓋亞發現銀河系盤面也會隨著時間的推移而擺動，類似於陀螺的旋轉。

現在已清楚，一個巨大的漣漪影響著距離太陽數萬光年範圍內恆星的運動。如同一塊石頭掉入池塘後擴散開來的波浪，
這股恆星漣漪橫跨了銀河系 (Milky Way)  外盤的一大片區域。

上圖展示了這股意想不到的星系漣漪。圖中，數千顆明亮恆星的位置以紅色和藍色顯示，並疊加在蓋亞的銀河系地圖上。

在左圖中，我們從「上方」俯瞰我們的星系。

在右圖中，我們透過星系的垂直切片，從側面觀察這股漣漪。從這個視角可以看出，星系的「左側」向上彎曲，「右側」
向下彎曲（這就是星系盤的扭曲）。

新發現的漣漪以紅色和藍色表示：紅色區域表示恆星位於星系扭曲盤的上方，藍色區域表示恆星位於下方。

即使沒有太空船能夠飛越銀河系，蓋亞 (Gaia)  獨特的精準視野——涵蓋所有三個空間方向（三維）以及三個速度
（朝向我們、遠離我們以及橫穿天空）——也使科學家能夠繪製這些自上而下和邊緣的地圖。

波的規模 / Scale of the Wave
從這些圖中，我們可以看到，波覆蓋了銀河系盤的很大一部分，影響著距離銀河系 (Milky Way) 中心至少 3 萬至 6.5 萬光年
的恆星（相比之下，銀河系的直徑約為 10 萬光年）。

「更引人注目的是，得益於蓋亞 (Gaia) ，我們還能測量銀河系 (Milky Way) 盤內恆星的運動，」義大利國家天體物理研究所
(INAF) 的天文學家、領導發現該波的科學家團隊的埃洛伊薩·波焦 (Eloisa Poggio) 說道。

「令人著迷的不僅在於波浪結構在三維空間中的視覺呈現，還在於當我們分析其中恆星的運動時，它所表現出的類似波浪的行為。”

在上圖銀河系 (Milky Way) 的側面圖像中，白色箭頭清晰地顯示了恆星的運動。

值得注意的是，垂直運動的波形（箭頭表示）相對於恆星垂直位置形成的波形（紅色/藍色表示）略有水平偏移。

「這種觀察到的行為與我們對波浪的預期一致，」Eloisa 解釋道。

銀河系體育場波紋 / A Galactic Stadium Wave
想像體育場中人群的「波紋」。

鑑於銀河系 (Milky Way) 的時間尺度比我們的時間尺度長得多，想像看到這道體育場波紋在時間中凝固，就像我們觀察
銀河系一樣。

有些人會站直，有些人會坐下（當波紋經過時），而有些人則正準備站起來（當波紋接近時）。

在這個類比中，站直的人對應到我們正面和側面地圖中紅色區域。

如果我們考慮運動，垂直正運動最大的人（用最大的向上的白色箭頭表示）是那些剛開始站起來的人，領先於即將到來的波紋。

埃洛伊薩·波焦 (Eloisa Poggio) 和她的同事透過研究年輕巨星和造父變星的詳細位置和運動，追蹤了這種令人驚訝的運動。

這些恆星的亮度變化具有可預測性，可以透過像蓋亞 (Gaia) 這樣的望遠鏡在遠距離觀測到。

由於年輕的巨星和造父變星會隨著波的移動而移動，科學家認為盤中的氣體也可能參與了這種大規模的漣漪。

年輕的恆星可能保留了來自它們誕生地氣體本身的波資訊的記憶。

起源與未來研究 / Origins and Future Research
科學家尚不清楚這些星系震動的起源。

過去與矮星系的碰撞可能是一個可能的解釋，但他們需要進一步研究。

這道巨大的波動也可能與一種規模較小的漣漪運動有關，這種漣漪運動距離太陽 500光年，延伸超過 9,000光年，
即所謂的拉德克利夫波（Radcliffe Wave）。

「然而，拉德克利夫波（Radcliffe Wave）是一條小得多的細絲，與我們研究中研究的波動相比，位於星系盤的
不同位置（比巨大的波動更靠近太陽）。這兩道波動可能相關，也可能不相關。這就是為什麼我們希望進行更多研究，」
埃洛伊薩補充道。

「蓋亞 (Gaia) 即將發布的第四次數據將包含更精確的銀河系恆星位置和運動數據，包括造父變星等變星。這將幫助
科學家繪製更精確的星圖，從而加深我們對銀河系這些特徵的理解，」歐空局(European Space Agency , ESA)
蓋亞計畫科學家約翰內斯·薩爾曼 (Johannes Sahlmann) 說道。

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