Przez nasze kosmiczne podwórko – Drogę Mleczną – rozchodzi się gigantyczna fala. Tylko co ją powoduje?

Nic w kosmosie nie pozostaje w bezruchu. Tak naprawdę żyjemy w gigantycznym mechanizmie, w którym wszystko się kręci. Planety wokół własnej osi i wokół gwiazd, te wraz ze swoimi układami wokół centrów galaktyk. Jakby tego było mało, galaktyki łączą się w gromady i rotują wokół centrum grawitacyjnego tychże. Kosmos to niekończąca się przestrzeń obrotów i piruetów.

Również nasza galaktyka, Droga Mleczna, nigdy nie jest w bezruchu: obraca się i kołysze. W dodatku, jak wykazują dane z obserwatorium kosmicznego Gaia – przez nasze kosmiczne podwórko przetacza się gigantyczna, rozchodząca się z centrum galaktyki fala. Tylko czym ona konkretnie jest i jakie są jej skutki?

Droga Mleczka niczym dziecięcy bączek

Już od lat 50. ubiegłego wieku wiadomo, że dysk Drogi Mlecznej jest wygięty. W 2020 roku obserwacje Gai pokazały ponadto, że dysk ten chybocze się w podobny sposób jak wirujący bączek. Ale pozostało pytanie: co wywołuje te odkształcenia?

Zdaniem naukowców misji Gaia odpowiedzią jest wielka fala. To ona wprawia w ruch gwiazdy w naszej galaktyce na odległościach dziesiątek tysięcy lat świetlnych od Słońca. Niczym kamień wrzucony do stawu, który powoduje rozchodzenie się fal, ta galaktyczna fala gwiazd obejmuje znaczną część zewnętrznego dysku Drogi Mlecznej.

– Tym, co czyni to odkrycie jeszcze bardziej fascynującym, jest nasza zdolność, dzięki Gai, do mierzenia ruchów gwiazd w obrębie dysku galaktycznego – mówi Eloisa Poggio, astronomka z Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) we Włoszech, która kierowała zespołem odkrywców fali.

Obserwacje w trzech wymiarach

Tylko jak to możliwe, że niewielkie, usadowione w punkcie L2 układu Ziemia – Słońce obserwatorium może mapować ruchy gwiazd w obrębie całego, mierzącego ponad 100 tysięcy lat świetlnych średnicy dysku galaktycznego Drogi Mlecznej? Wszystko dzięki wyjątkowo precyzyjnej możliwości prowadzenia obserwacji we wszystkich trzech kierunkach przestrzennych (3D) oraz w trzech prędkościach (do nas, od nas i w poprzek nieba). Właśnie to pozwala naukowcom tworzyć mapy widziane zarówno z góry, jak i z boku.

Również to umożliwiło zobaczenie fali oraz tego, że rozciąga się ona na ogromną część dysku galaktycznego, wpływając na gwiazdy oddalone co najmniej o 30–65 tysięcy lat świetlnych od centrum galaktyki.

Eloisa i jej współpracownicy byli w stanie wykryć ten zaskakujący ruch, badając dokładne pozycje i ruchy młodych gwiazd olbrzymów oraz gwiazd cefeid, czyli gwiazd zmiennych pulsujących, które regularnie zmieniają swoją jasność w bardzo przewidywalny sposób.
Ponieważ młode gwiazdy olbrzymy i cefeidy poruszają się wraz z falą, naukowcy uważają, że również znajdujący się w dysku gaz może uczestniczyć w tym zjawisku na wielką skalę.

Nowy wielki katalog Gai

Zebrane obserwacje są bardzo bogate. Kłopot w tym, że widzimy wyniki opisywanej fali, ale nie znamy jej genezy. Jednym z możliwych wyjaśnień jest odległe w czasie zderzenie Drogi Mlecznej z galaktyką karłowatą. Z drugiej strony omawiana fala może wiązać się z falującym ruchem na mniejszą skalę, czyli z zaobserwowaną 500 lat świetlnych od Słońca i rozciągającą się na 9000 lat świetlnych tzw. Falą Radcliffe’a. Jest to odkryta w 2020 roku największa znana struktura gazu molekularnego w naszej galaktyce. Składa się głównie z obłoków molekularnych, czyli miejsc narodzin nowych gwiazd. Jej kształt przypomina falującą wstęgę rozciągającą się wzdłuż ramion spiralnych Drogi Mlecznej.

Aby to rozstrzygnąć, konieczne są dalsze obserwacje i analizy. Być może więcej dowiemy się już w przyszłym roku, gdy zespół Gai ogłosi nowy katalog danych z misji.

– Nadchodzące czwarte wydanie danych z Gai będzie zawierało jeszcze dokładniejsze pozycje i ruchy gwiazd Drogi Mlecznej, w tym gwiazd zmiennych, takich jak cefeidy. To pomoże naukowcom tworzyć jeszcze lepsze mapy i tym samym pogłębić nasze zrozumienie charakterystycznych struktur w naszej domowej galaktyce – mówi Johannes Sahlmann, naukowiec projektu Gaia w ESA.

Źródło: www.esa.int

Nasza autorka

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.