Jak Gaia odkrywa tajemnice galaktyki?
Przełomowe obserwacje stały się możliwe dzięki danym z europejskiego obserwatorium kosmicznego. Naukowcy przeanalizowali ruchy około 17 tysięcy młodych gwiazd-olbrzymów oraz 3400 klasycznych Cefeid, które służą jako kosmiczne punkty odniesienia do precyzyjnych pomiarów odległości. Badania opublikowane w Astronomy & Astrophysics szczegółowo opisują charakterystykę tej struktury. Dr Eloisa Poggio, kierująca projektem badawczym, zwraca uwagę na kluczową rolę narzędzi pomiarowych:
Dzięki Gai mieliśmy okazję badać te dwie cechy z niespotykaną precyzją. Jesteśmy również w stanie szczegółowo scharakteryzować te cechy, takie jak ich dokładna lokalizacja w dysku, ich amplituda, wszystkie tego typu rzeczy – wyjaśnia Poggio
Czytaj też: Tajemniczy gigant o masie 300 tysięcy Słońc przemierza galaktykę. Naukowcy nie mogą wyjaśnić jego istnienia
Wielka Fala to nie jest zwykłe zaburzenie grawitacyjne, lecz systematyczne pofałdowanie dysku galaktycznego, które unosi gwiazdy na odległość 489-652 lat świetlnych względem normalnej płaszczyzny galaktyki. Dla porównania, standardowa grubość dysku wynosi zaledwie około 1000 lat świetlnych, co pokazuje skalę tego zjawiska. Rozmiary struktury imponują, ponieważ rozciąga się ona na długości od 32 600 do nawet 65 200 lat świetlnych. Biorąc pod uwagę, iż średnica całej Drogi Mlecznej to około 100 000 lat świetlnych, fala obejmuje znaczną część galaktycznego dysku. Co ciekawe, gwiazdy znajdujące się w obszarze fali wykazują charakterystyczne ruchy o prędkościach 10-15 km/s w kierunku zewnętrznych rejonów galaktyki. Ten wzorzec sugeruje oscylacyjny charakter całego zjawiska.
Nasza galaktyka jest zdeformowana i pofałdowana: to dodatkowe fałdowanie, które widzimy, to pofałdowanie dysku – wyjaśnia autorka
Inne struktury i hipotezy dotyczące pochodzenia
Wielka Fala nie jest pierwszą tego typu strukturą odkrytą przez sondę Gaia. Wcześniej zidentyfikowano tzw. Falę Radcliffe’a, która jednak jest znacznie mniejsza: liczy około 9000 lat świetlnych długości i znajduje się blisko Układu Słonecznego, w odległości zaledwie 500 lat świetlnych. Pochodzenie Wielkiej Fali wciąż pozostaje przedmiotem dyskusji w środowisku astronomicznym. Najbardziej prawdopodobna hipoteza wiąże jej powstanie z oddziaływaniami grawitacyjnymi mniejszych galaktyk satelitarnych. Symulacje komputerowe rzeczywiście pokazują, że takie interakcje mogą generować podobne struktury.
Czytaj też: Obiekt, który wleciał do naszego układu, waży 33 miliardy ton. Naukowcy mówią o anomalii
Nadchodzące lata mogą przynieść jeszcze dokładniejsze dane na temat tej niezwykłej struktury. Kolejna publikacja danych z misji Gaia (DR4) ma zawierać precyzyjniejsze pomiary ruchów gwiazd, wśród nich również Cefeid. Johannes Sahlmann, naukowiec zaangażowany w projekt Gaia z Europejskiej Agencji Kosmicznej, wskazuje na perspektywy dalszych badań:
Nadchodzące czwarte wydanie danych z misji Gaia będzie zawierać jeszcze lepsze pozycje i ruchy gwiazd Drogi Mlecznej, w tym gwiazd zmiennych, takich jak Cefeidy. Pomoże to naukowcom w tworzeniu jeszcze lepszych map, a tym samym w pogłębianiu naszego zrozumienia tych charakterystycznych cech w naszej galaktyce
Odkrycie Wielkiej Fali przypomina nam, jak dynamiczną i złożoną strukturą jest nasza galaktyka. Choć na co dzień wydaje się stabilna i niezmienna, w rzeczywistości podlega ciągłym przemianom na skalę trudną do wyobrażenia. Kolejne obserwacje z pewnością przyniosą nowe odpowiedzi, a dodatkowo postawią przed nami kolejne pytania o naturę kosmicznych procesów kształtujących Drogi Mlecznej.