银河系中恒星的运动揭示了一个巨大的向外涟漪,这是由银河系过去某个重大事件引发的">银河系中恒星的运动揭示了一个巨大的向外涟漪,这是由银河系过去某个重大事件引发的">
银河系中恒星的运动揭示了一个巨大的向外涟漪,这是由银河系过去某个重大事件引发的。
在对盖亚空间测绘航天器收集的数据以及脉动恒星数据库的最新分析中,天文学家测量了银盘外部区域恒星的上下运动,发现其模式与波状褶皱一致。
产生这种涟漪的原因尚不清楚,但一个可能的原因是与另一个星系的相遇——很可能是目前正在与银河系相互作用的人马座矮星系——像一颗小石子落入池塘一样穿透银盘。
这一发现再次表明,银河系并非只是静止悬挂在太空中的天体,而是一个动态活跃的星系,仍受过去及持续过程的影响。
研究人员在论文中写道:“综合来看,这些发现促使我们探究这样一种假设,即存在一个垂直波,它在银盘外部的很大一部分区域延伸,并远离银河系中心。”
“在年轻恒星群体中检测到的这个波,可能主要是银盘气体成分的一部分,年轻恒星的运动学揭示了这一点,这些恒星继承了它们诞生时气体的整体运动。”
直到近年来,天文学家才开始拼凑银河系的三维结构。这在很大程度上要归功于盖亚,这是一个太空天文台,它花了十多年时间从绕太阳的轨道上绘制银河系恒星的三维位置。
盖亚收集的不只是恒星位置数据,它还收集了这些恒星如何在星系中运动的信息——例如,这些信息揭示了已消失星系的踪迹,以及那些一眼看不出来的正在进行的引力相互作用。
盖亚数据还明确了一件事,即银河系的银盘并非平静且平坦,其边缘是扭曲和起皱的——这可能是银河系历史上发生过重大事件的证据。
在这项新研究中,由意大利国家天体物理研究所的埃洛伊萨·波焦领导的一组天文学家想要更深入地探究这种奇怪现象。
他们研究了两类恒星:约17000颗年轻的巨星,距离太阳系最远达23000光年;以及约3400颗造父变星,距离太阳系最远达49000光年。由于银河系的恒星盘直径约100000光年,这些样本能很好地覆盖银盘。
接下来,研究人员使用了当时盖亚最新发布的数据DR3中关于这些恒星的数据,以及其他调查数据,来弄清楚这些恒星在银河系中的运动方式。具体来说,他们在寻找垂直速度,这是银河系银盘上下运动的特征。
有趣的是,这两类恒星都显示出相同连贯的垂直运动模式,有交替的波峰和波谷,就像池塘里的涟漪。
同样像池塘里的涟漪一样,这些涟漪的振幅随着与银河系中心距离的增加而增大,在银盘的外围,其在银道面上下的起伏更大。
“这种观测到的行为与我们对波的预期一致,”波焦说。
研究人员并不确切知道波的源头在哪里,也不知道是什么导致了它。人马座矮星系是一个可能原因。另一个可能性是它可能与最近发现的拉德克利夫波有关,该波在银河系的一条旋臂上延伸9000光年。
“然而,拉德克利夫波是一条小得多的细丝,与我们研究的波相比,它位于星系盘的不同部分,”波焦说。“这两个波可能有关,也可能无关。这就是为什么我们想做更多研究。”
盖亚数据的下一次发布DR4预计在2026年12月。研究小组希望用更大的数据集重新研究这个奇怪的涟漪,以真正弄清楚是什么让我们的星系在天空中晃动。这项研究已发表在《天文学与天体物理学》杂志上。



