Astronomer observerer Radcliffe-bølgen svinge

Ved at kombinere splinternye data fra Den Europæiske Rumorganisations Gaia-mission med den dataintensive "3D Dust Mapping"-teknik – banebrydende af Harvard-professor Doug Finkbeiner og hans team – bemærkede de et mønster, der dukkede op, hvilket førte til opdagelsen af ​​Radcliffe-bølgen i 2020.

"Det er den største sammenhængende struktur, vi kender til, og den er virkelig, virkelig tæt på os," sagde Zucker, der beskriver samarbejdets arbejde i en relateret Sky and Telescope-artikel. "Det har været der hele tiden. Vi vidste bare ikke om det, for vi kunne ikke bygge disse højopløsningsmodeller af fordelingen af ​​gasformige skyer nær solen i 3D."

2020 3D støvkortet viste tydeligt, at Radcliffe Wave eksisterede, men ingen tilgængelige målinger var gode nok til at se, om bølgen bevægede sig. Men i 2022, ved hjælp af en nyere udgivelse af Gaia-data, tildelte Alves' gruppe 3D-bevægelser til de unge stjernehobe i Radcliffe Wave.

Med klyngernes positioner og bevægelser i hånden var Konietzka, Goodman, Zucker og deres samarbejdspartnere i stand til at fastslå, at hele Radcliffe-bølgen faktisk bølger og bevæger sig som det, fysikere kalder en "omrejsende bølge."

En omrejsende bølge er det samme fænomen, som vi ser på et sportsstadion, når folk rejser sig og sætter sig ned i rækkefølge for at "gøre bølgen". Ligeledes bevæger stjernehobene langs Radcliffe-bølgen sig op og ned og skaber et mønster, der rejser gennem vores galaktiske baghave.

Konietzka fortsatte:"I lighed med hvordan fans på et stadion bliver trukket tilbage til deres sæder af Jordens tyngdekraft, svinger Radcliffe-bølgen på grund af Mælkevejens tyngdekraft."

At forstå adfærden af ​​denne 9.000 lys år lange, gigantiske struktur i vores galaktiske baghave, kun 500 lysår væk fra solen på dets nærmeste punkt, giver forskerne mulighed for nu at rette deres opmærksomhed mod endnu mere udfordrende spørgsmål. Ingen ved endnu, hvad der forårsagede Radcliffe-bølgen, eller hvorfor den bevæger sig, som den gør.

"Nu kan vi gå og teste alle disse forskellige teorier for, hvorfor bølgen blev dannet i første omgang," sagde Zucker.

"Disse teorier spænder fra eksplosioner af massive stjerner, kaldet supernovaer, til forstyrrelser uden for galaksen, som en dværgsatellitgalakse, der kolliderer med vores Mælkevej," tilføjede Konietzka.

Naturen artiklen indeholder også en beregning af, hvor meget mørkt stof kan bidrage til tyngdekraften, der er ansvarlig for bølgens bevægelse.

"Det viser sig, at der ikke er behov for noget væsentligt mørkt stof for at forklare den bevægelse, vi observerer," sagde Konietzka. "Alene tyngdekraften af ​​almindeligt stof er nok til at drive bølgens bølge."

Derudover rejser opdagelsen af ​​oscillationen nye spørgsmål om overvægten af ​​disse bølger både på tværs af Mælkevejen og andre galakser. Da Radcliffe-bølgen ser ud til at udgøre rygraden i den nærmeste spiralarm i Mælkevejen, kan bølgens bølger betyde, at galaksers spiralarme svinger generelt, hvilket gør galakserne endnu mere dynamiske end tidligere antaget.

"Spørgsmålet er, hvad der forårsagede forskydningen, der gav anledning til den vink, vi ser?" sagde Goodman. "Og sker det over hele galaksen? I alle galakser? Sker det af og til? Sker det hele tiden?"

Flere oplysninger: Radcliffe-bølgen er oscillerende, naturen (2024). DOI:10.1038/s41586-024-07127-3. www.nature.com/articles/s41586-024-07127-3

Journaloplysninger: Natur

Leveret af Harvard University