银河系最大气体结构：将改变对银河系物质形状认识
新浪科技讯北京时间3月20日消息，天文学家在银河系中发现了迄今为止观察到的最大气体结构，这或许将改变人类对银河系物质形状的认识。
据观测，这个波浪状结构长约9000光年，宽约400光年，在银河系星系盘中央平面上下延伸了约500光年。另一方面，这个结构又长又薄，形状类似“池塘里的涟漪”，包含了一个巨大的“恒星育婴室(又称分子云)”，即恒星形成的区域。
彩色的尘埃纤维构成了古尔德带的一部分。古尔德带由一群明亮而巨大的恒星组成，在天空中形成一个环状投影，人类对其首次观测是在1879年彩色的尘埃纤维构成了古尔德带的一部分。古尔德带由一群明亮而巨大的恒星组成，在天空中形成一个环状投影，人类对其首次观测是在1879年
哈佛大学的研究小组利用欧洲空间局(ESA)的盖亚任务(Gaia)获得的新数据，构建了银河系星际物质的3D地图。“我们不知道是什么原因导致了这种形状，但它可能就像池塘里的一道涟漪，就好像有某种超大质量的东西落到了我们的星系之中，”研究作者之一、奥地利维也纳大学的恒星天体物理学教授胡奥·阿尔维斯(JoaoAlves)说，“我们所知道的是，太阳与这个结构发生了相互作用。1300万年前，当它穿过猎户座时，它经历了一个超新星爆发;再过1300万年，它将再次穿过这个结构，有点像我们在‘冲浪’。”
此次新发现的这个巨大的波状气体云和尘埃，是银河系中已知规模最大的。观测证据显示，巨大的、正在形成恒星的气体云很大程度上是被其自身的引力束缚的(如恒星、行星和星系等)，而不是由外部引力束缚(如地球大气层)。
盖亚以两种方式来绘制银河系恒星的位置。它既可以精确定位恒星的位置，也能够通过每颗恒星扫描约70次来绘制它们的运动轨迹，让科学家能够计算出地球和每颗恒星之间的距离盖亚以两种方式来绘制银河系恒星的位置。它既可以精确定位恒星的位置，也能够通过每颗恒星扫描约70次来绘制它们的运动轨迹，让科学家能够计算出地球和每颗恒星之间的距离
该结构是由相互连接的星云组成，其中主要是稠密的气体和尘埃。它的发现改变了150年来对银河系的看法。以往研究人员认为，银河系由邻近的稠密分子云组成，它们形成了一个围绕太阳的膨胀星环，称为古尔德带(GouldBelt)。
1879年，美国天文学家本杰明·古尔德(BenjaminGould)首次将古尔德带描述为一群明亮而巨大的恒星，它们在天空的投影形成了一个环。
科学家将新发现的这个波状结构称为“拉德克里夫波”(Radcliffewave)，以发现它的哈佛大学拉德克里夫高等研究所的名字命名。
“没有哪位天文学家预料到我们的邻居是一个巨大的、类似波浪形状的气体团，也没有料到它会形成银河系的一个局部分支，”拉德克里夫高等研究所科学项目的联合主任阿丽莎·古德曼(AlyssaGoodman)教授说，“这个结构的存在迫使我们重新思考对银河系三维结构的理解。”
盖亚任务对我们的银河系及其邻近星系的全天空观测图示，包含了对近17亿颗恒星的测量结果。这张地图显示了该任务在2014年7月至2016年5月观测到的天空各部分恒星的总亮度和颜色。较亮的区域表示特别明亮的恒星，其密度更大，较暗的区域则表示天空中明亮恒星较少的区域。图中的颜色是通过将天空中每一小块区域的光总量，与盖亚任务记录的蓝色和红色光总量相结合得到的。盖亚任务对我们的银河系及其邻近星系的全天空观测图示，包含了对近17亿颗恒星的测量结果。这张地图显示了该任务在2014年7月至2016年5月观测到的天空各部分恒星的总亮度和颜色。较亮的区域表示特别明亮的恒星，其密度更大，较暗的区域则表示天空中明亮恒星较少的区域。图中的颜色是通过将天空中每一小块区域的光总量，与盖亚任务记录的蓝色和红色光总量相结合得到的。
欧洲空间局的盖亚任务使这项研究成为可能。这是一台空间望远镜，于2013年发射，其任务是精确测量恒星的位置、距离和运动。新结构包含了邻近银河系大部分的恒星形成区域，其气体总量大约相当于300万个太阳的质量。
该结构中还包含了许多以往被认为是古尔德带一部分的“恒星育婴室”。很长一段时间以来，天文学家一直试图弄清楚，在天空中形成弧形的明亮恒星是否真的在三维空间中形成了一个环。
“相反，我们观察到的是银河系中我们所知道的最大的连贯气体结构，它不是以环状结构组织起来的，而是形成一个巨大的、波状起伏的长丝结构，”阿尔维斯教授说，“太阳离该结构最近的地方只有500光年。它一直就在我们眼前，但直到现在我们才看到它。”
研究人员绘制的三维地图以全新的视角展示了我们所在的银河系，提供了一个全新的银河系视图，并很可能为其他重大发现铺平道路。这项新发现的详细内容发表在近期的《自然》(Nature)杂志上，我们也可以在WorldWideTelescope(微软推出的一款免费天文观测网站)察看这张三维地图。
此前，哈佛大学的研究生凯瑟琳·祖克尔(CatherineZucker)领导的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，绘制出了气体云中尘埃的三维分布，并对恒星的颜色进行了大量的调查，详细描述了“恒星育婴室”之间的距离。这两篇论文为此次新发现奠定了基础。另一方面，盖亚任务自2013年发射以来，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“恒星育婴室”?
“恒星育婴室”是指空间中一个具有稠密星云的区域，主要由气体和固态微尘组成。这种星云又称为“分子云”，其中气体和尘埃在不断收缩。最终，这些星云中的稠密区域会收缩并坍缩成恒星。在目前已知的宇宙中，新诞生的恒星都是在分子云中形成的。
盖亚任务
欧洲空间局的盖亚(Gaia)空间望远镜是一项雄心勃勃的任务，目的是绘制银河系的三维地图，并揭示银河系的组成、形成和演化。自2013年12月发射以来，盖亚任务一直在地球轨道外近160万公里的地方绕太阳运行。
盖亚任务在旅程中一直在小心翼翼地拍摄银河系的图片，识别很久以前被银河系吞噬的小星系中的恒星。预计盖亚将发现数以十万计的新天体，包括可能在某一天威胁地球的小行星、环绕邻近恒星的行星，以及超新星爆发。
天体物理学家还希望通过盖亚任务更多地了解暗物质的分布情况。据推测，暗物质是一种将可观测到的宇宙维系在一起的不可见物质。他们还计划观察恒星及其行星如何使光线偏转，从而检验爱因斯坦的广义相对论。
盖亚空间望远镜拥有10亿像素的镜头，是迄今为止太空中最大的摄像头，它的功能非常强大，可以测量1000公里外测量一根人类头发的直径。这意味着，它对邻近恒星的定位达到了前所未有的精度。
盖亚以两种方式来绘制银河系恒星的位置。它既可以精确定位恒星的位置，也能够通过每颗恒星扫描约70次来绘制它们的运动轨迹，让科学家能够计算出地球和每颗恒星之间的距离。这是一项至关重要的测量。
2016年9月，欧洲空间局发布了由盖亚任务收集的第一批数据，其中包括10多亿颗恒星的亮度和位置信息。2018年4月，这项技术扩展到对近17亿颗恒星的高精度测量。(任天)
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