Wielka struktura rozchodząca się falowo w Drodze Mlecznej, znana jako Fala Radcliffe’a
W naszej Galaktyce, niezwykle blisko Słońca, zlokalizowany jest ogromny łańcuchowy obiekt zbudowany z obłoków gazu. Ten gaz zawiera setki milionów gwiazd i stanowi obszar ciągłego powstawania nowych gwiazd.
Pierwszy raz zaobserwowany przez naukowców z Instytutu Harvard Radcliffe, który upamiętniają nazwą tego tajemniczego obiektu, zwanej Falą Radcliffe’a, ze względu na jego długą, falującą strukturę przecinającą Drogę Mleczną. Odkrycie to miało miejsce podczas tworzenia mapy rozkładu pyłu w naszej Galaktyce w ramach projektu mającego na celu zmapowanie w trzech wymiarach położeń gwiezdnych żłobków w galaktycznym sąsiedztwie Słońca.
Kilka lat temu nie udało się dokładnie zbadać, jak gwiazdy należące do Fali Radcliffe’a poruszają się w jej obrębie: jaka jest ich prędkość i kierunek ruchu. Wówczas dostępne dane obserwacyjne nie były wystarczająco precyzyjne, aby mogły potwierdzić, że struktura ta faktycznie porusza się jak fala. Teraz jednak, dzięki publikacji w czasopiśmie „Nature” (DOI: 10.1038/s41586-024-07127-3), mamy nowe dowody, które potwierdzają falową naturę tego obiektu.
Fala jest pojęciem znanym w nauce jako regularne zaburzenie, zmiana wartości pewnej wielkości fizycznej, jak ciśnienie czy pole elektryczne, które rozprzestrzenia się w danym środowisku. W przypadku Fali Radcliffe’a mówimy o oscylującej w czasie fali składającej się z gazu i gwiazd. Gwiazdy zawarte w tej fali raz wznoszą się ponad płaszczyznę dysku Drogi Mlecznej, a raz opadają.
Jedno jest pewne – Fala Radcliffe’a jest największą pojedynczą strukturą znaną nam, która jest zbudowana z gazu. Rozciąga się na 9000 lat świetlnych i ma głębokość 400 lat świetlnych. Średnica Drogi Mlecznej wynosi około 100 tysięcy lat świetlnych, więc ta gigantyczna fala przechodzi przez prawie jedną dziesiątą całej Galaktyki. W najbliższym do nas punkcie jest oddalona od Układu Słonecznego o zaledwie 500 lat świetlnych. Najbliższa Słońcu gwiazda, Proxima Centauri, jest od niego oddalona o 4,24 roku świetlnego, a najbliższa z innych galaktyk, Galaktyka Andromedy, leży w odległości 2,5 miliona lat świetlnych od nas.
Nowe dane dostarczone przez sondę Europejskiej Agencji Kosmicznej Gaia pozwoliły na głębszą analizę Fali Radcliffe’a. Potwierdzono m.in., że młode gromady gwiazd wchodzące w skład fali, wznoszą się i opadają dokładnie zgodnie z wzorcem falowym rozchodzącym się po Galaktyce. Co więcej, fala zdaje się rozchodzić promieniście z samego centrum Drogi Mlecznej.
Jednakże nadal nie wiadomo, co było przyczyną powstania Fali Radcliffe’a i dlaczego porusza się ona w ten specyficzny sposób. Teorie dotyczące jej istnienia są obecnie intensywnie badane i obejmują przyczyny zarówno wewnętrzne (np. eksplozje supernowych) jak i zewnętrzne dla Galaktyki – przykładowo potencjalne starcie naszej Galaktyki z inną galaktyką karłowatą.
Astronomowie mają więc przed sobą ciekawy obiekt do badań, który może pomóc w lepszym zrozumieniu naszej Galaktyki, w tym dynamiki jej ramion spiralnych. Pozostaje pytanie, czy podobne struktury falowe występują również w innych galaktykach spiralnych.
