Κοιτάζοντας την φαινομενικά αμετάβλητη θάλασσα των αστεριών γύρω μας, είναι δελεαστικό να σκεφτούμε τον γαλαξία του Γαλαξία ως στατικό και τα πάντα μέσα του ως σταθερά και αμετάβλητα.
Ενώ τα χρονοδιαγράμματα στα οποία κινείται ο γαλαξίας μας συχνά αψηφούν την ανθρώπινη εμπειρία, η κίνηση είναι πράγματι.
Δεν είναι εύκολα ορατές όλες αυτές οι δυναμικές διαδικασίες. Μόλις πριν από λίγα χρόνια , οι επιστήμονες ανακάλυψαν μια τεράστια δομή σε σχήμα κύματος που εκτείνεται περίπου 9.000 έτη φωτός σε μήκος, φιδίζοντας κατά μήκος ενός σπειροειδούς βραχίονα του Γαλαξία, μόλις 500 έτη φωτός από το Ηλιακό Σύστημα στο πλησιέστερο σημείο του.
Ονομάστηκε το Κύμα Ράντκλιφ, αυτό το στρίμωγμα αερίου που σχηματίζει αστέρια είναι από μόνο του μια αξιοσημείωτη ανακάλυψη και υπάρχουν πολλά που ακόμα δεν γνωρίζουμε γι’ αυτό. Αλλά μια ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τον αστροφυσικό Ralf Konietzka του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ μόλις έμαθε ένα πράγμα: όπως πολλά αντικείμενα στον Γαλαξία μας, το Κύμα Ράντκλιφ βρίσκεται σε κίνηση.
Και όχι μόνο μια τροχιακή κίνηση γύρω από το γαλαξιακό κέντρο. Το κύμα Radcliffe ταλαντώνεται ως περιοδικό ταξιδιωτικό κύμα .
“Χρησιμοποιώντας την κίνηση των μωρών αστεριών που γεννιούνται στα αέρια σύννεφα κατά μήκος του κύματος Ράντκλιφ”, εξηγεί η Konietzka , “μπορούμε να εντοπίσουμε την κίνηση του γενέθλιου αερίου τους για να δείξουμε ότι το κύμα Ράντκλιφ κυματίζει στην πραγματικότητα.”
Η κατανόησή μας για τις τρισδιάστατες ιδιότητες του Γαλαξία μας έχει βελτιωθεί δραματικά τα τελευταία χρόνια, σε μεγάλο βαθμό χάρη σε ένα έργο γνωστό ως Γαία.
Η Γαία είναι ένα διαστημόπλοιο που μοιράζεται την τροχιά της Γης γύρω από τον Ήλιο και χαρτογραφεί προσεκτικά τον Γαλαξία εδώ και αρκετά χρόνια. Χρησιμοποιεί παράλλαξη για να μετρήσει με μεγάλη ακρίβεια τις θέσεις των αστεριών σε τρεις διαστάσεις. Αλλά δεν είναι μόνο αυτό – μετρά επίσης ιδιότητες όπως η σωστή κίνηση και ταχύτητά τους.
Αυτό σημαίνει ότι τώρα έχουμε τον πιο ακριβή χάρτη του Γαλαξία μας μέχρι σήμερα, συμπεριλαμβανομένων των θέσεων των αστεριών, της κατεύθυνσης του ταξιδιού τους και της ταχύτητας που κινούνται. Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν αυτά τα δεδομένα για να ανακαλύψουν το κύμα Radcliffe το 2018, δημοσιεύοντας τα ευρήματά τους το 2020 αφού συνέταξαν έναν τρισδιάστατο χάρτη της δομής.
Δεν υπήρχαν αρκετές πληροφορίες εκείνη τη στιγμή για να κατανοήσουμε τη δομή με μεγαλύτερη λεπτομέρεια, αλλά μια μεταγενέστερη έκδοση πρόσθετων δεδομένων Gaia παρείχε ζωτικής σημασίας πληροφορίες. Με αυτό, οι ερευνητές μπόρεσαν να αντιστοιχίσουν θέσεις και κινήσεις σε σμήνη μωρών αστεριών που ήταν ενσωματωμένα στο υλικό σχηματισμού άστρων που αποτελεί το Κύμα Ράντκλιφ.
Προέκταση από αυτές τις πληροφορίες, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι η δομή είναι, πράγματι, κυματοειδής, σαν ένα γιγάντιο κοσμικό φίδι που τυλίγει στον Γαλαξία. Οι υπολογισμοί της ομάδας αποκαλύπτουν ότι αυτή η κίνηση μπορεί να επηρεαστεί από τη βαρύτητα που παράγεται από την κανονική ύλη στον γαλαξία. δεν χρειάζεται να αρχίσουμε να χαρτογραφούμε τη σκοτεινή ύλη για να το εξηγήσουμε.
Οι μετρήσεις της ομάδας υποδηλώνουν μάλιστα ότι οι σουπερνόβα που ουσιαστικά καθάρισαν τη φούσκα του διαστήματος στο οποίο βρίσκεται ο Γαλαξίας μας γεννήθηκε σε ένα σύμπλεγμα αστεριών μέσα στο Κύμα Ράντκλιφ.
Αλλά, φυσικά, υπάρχουν πολύ περισσότερα ερωτήματα που πρέπει να απαντηθούν. Γιατί δημιουργήθηκε το κύμα; Και γιατί κινείται όπως κάνει; Και πόσα από αυτά είναι εκεί έξω – είναι ο Γαλαξίας συνυφασμένος με ημιτονοειδείς διατάξεις κυματοειδούς αερίου που δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί;
«Το ερώτημα είναι τι προκάλεσε την μετατόπιση που προκάλεσε τον κυματισμό που βλέπουμε;» λέει η αστρονόμος Alyssa Goodman του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ. “Και συμβαίνει σε όλο τον γαλαξία; Σε όλους τους γαλαξίες; Συμβαίνει περιστασιακά; Συμβαίνει όλη την ώρα;”
Οι θεωρίες, λένε οι ερευνητές, κυμαίνονται από εκρήξεις σουπερνόβα, μέχρι βαρυτικές αλληλεπιδράσεις με δορυφορικούς γαλαξίες και συναντήσεις με άλλους μεγάλους γαλαξίες.
Γνωρίζουμε ότι ο Γαλαξίας έχει ενωθεί με πολλούς άλλους γαλαξίες στο παρελθόν και ότι αυτή τη στιγμή φαίνεται να υφίσταται μια άλλη σύγκρουση . Έρευνα πέρυσι διαπίστωσε ότι η σκοτεινή ύλη μπορεί να έχει μια αρκετά δραματική επίδραση στη συνολική δομή του γαλαξία . Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που θα μπορούσαν να παίζουν ρόλο.
«Οι επερχόμενες βαθιές και εκτεταμένες έρευνες άστρων, σκόνης και αερίου πιθανότατα θα αποκαλύψουν περισσότερες κυματοειδείς δομές», γράφουν οι ερευνητές , «και οι μετρήσεις των κινήσεών τους θα πρέπει να παρέχουν πληροφορίες για τις ιστορίες σχηματισμού αστεριών και τις βαρυτικές δυνατότητες των γαλαξιών».