Волна Рэдклиффа рядом с нашим Солнцем (желтая точка) внутри мультяшной модели Млечного Пути. Синие точки — это скопления молодых звезд. Белая линия — это теоретическая модель Ральфа Конецки и его соавторов, которая объясняет текущую форму и движение волны. Пурпурная и зеленая линии показывают, как волна будет двигаться в будущем. Авторы и права: Ральф Конецка, Алисса Гудман и WorldWide Telescope
Несколько лет назад астрономы раскрыли одну из величайших тайн Млечного Пути: огромную волнообразную цепочку газовых облаков на заднем дворе нашего Солнца, порождающую скопления звезд вдоль спирального рукава галактики, которую мы называем домом.
Назвав эту удивительную новую структуру Волной Рэдклиффа в честь Гарвардского института Рэдклиффа, где впервые была обнаружена волнистость, команда теперь сообщает в журнале Nature, что волна Рэдклиффа не только выглядит как волна, но и движется как волна, колеблясь в пространстве. -время очень похоже на «волну», движущуюся по стадиону, полному болельщиков.
Ральф Конецка, ведущий автор статьи и доктор философии. Студент Высшей школы искусств и наук Кеннета Гриффина при Гарвардском университете объясняет: «Используя движение молодых звезд, рожденных в газовых облаках, вдоль волны Рэдклиффа, мы можем проследить движение их натального газа и показать, что волна Рэдклиффа на самом деле машет».
Еще в 2018 году, когда профессор Венского университета Жоау Алвес был научным сотрудником Гарвардского института Рэдклиффа, он работал с исследователем Центра астрофизики Кэтрин Цукер, которая тогда была доктором философии. студентке Гарварда — и Алисе Гудман, профессору прикладной астрономии Роберта Уиллера Уилсона, — чтобы наметить трехмерное расположение звездных питомников в галактических окрестностях Солнца.
Объединив совершенно новые данные миссии Gaia Европейского космического агентства с интенсивным методом обработки данных «3D-картографирование пыли», впервые разработанным профессором Гарварда Дугом Финкбайнером и его командой, они заметили возникающую закономерность, которая привела к открытию волны Рэдклиффа в 2020.
«Это крупнейшая согласованная структура, о которой мы знаем, и она очень, очень близка нам», — сказал Цукер, который описывает работу сотрудничества в соответствующей статье Sky and Telescope. «Оно было там все время. Мы просто не знали об этом, потому что не могли построить эти модели распределения газовых облаков вблизи Солнца с высоким разрешением в 3D».
Трехмерная карта пыли 2020 года ясно показала существование волны Рэдклиффа, но никакие доступные на тот момент измерения не были достаточно точными, чтобы увидеть, движется ли волна. Но в 2022 году, используя новую версию данных Гайи, группа Алвеса определила трехмерные движения молодых звездных скоплений в волне Рэдклиффа.
Зная положения и движения скоплений, Конецка, Гудман, Цукер и их коллеги смогли определить, что вся волна Рэдклиффа действительно колеблется, двигаясь подобно тому, что физики называют «бегущей волной».
Бегущая волна — это то же самое явление, которое мы наблюдаем на спортивном стадионе, когда люди последовательно встают и садятся, чтобы «сделать волну». Точно так же звездные скопления вдоль волны Рэдклиффа движутся вверх и вниз, создавая узор, который проходит через наш галактический двор.
Конецка продолжила: «Подобно тому, как болельщики на стадионе возвращаются на свои места под действием гравитации Земли, волна Рэдклиффа колеблется под действием гравитации Млечного Пути».
Понимание поведения этой гигантской структуры длиной 9000 световых лет на заднем дворе нашей галактики, всего в 500 световых годах от Солнца в его ближайшей точке, позволяет исследователям теперь обратить свое внимание на еще более сложные вопросы. Никто еще не знает, что вызвало волну Рэдклиффа и почему она движется именно так.
-
Волна Рэдклиффа рядом с нашим Солнцем (желтая точка) внутри мультяшной модели Млечного Пути. Синие точки — это скопления молодых звезд. Белая линия — это теоретическая модель Ральфа Конецки и его соавторов, которая объясняет текущую форму и движение волны. Пурпурная и зеленая линии показывают, как волна будет двигаться в будущем. Авторы и права: Ральф Конецка, Алисса Гудман и WorldWide Telescope
-
Волна Рэдклиффа рядом с нашим Солнцем (желтая точка) внутри мультяшной модели Млечного Пути. Синие точки — это скопления молодых звезд. Белая линия — это теоретическая модель Ральфа Конецки и его соавторов, которая объясняет текущую форму и движение волны. Пурпурная и зеленая линии показывают, как волна будет двигаться в будущем. Авторы и права: Ральф Конецка, Алисса Гудман и WorldWide Telescope
«Теперь мы можем пойти и проверить все эти различные теории о том, почему вообще образовалась волна», — сказал Цукер.
«Эти теории варьируются от взрывов массивных звезд, называемых сверхновыми, до возмущений за пределами галактики, таких как столкновение карликовой галактики-спутника с нашим Млечным Путем», — добавил Конецка.
Статья в журнале Nature также включает расчет того, сколько темной материи может способствовать гравитации, ответственной за движение волны.
«Оказывается, для объяснения наблюдаемого нами движения не требуется никакой значительной темной материи», — сказал Конецка. «Только гравитации обычной материи достаточно, чтобы вызвать движение волны».
Кроме того, открытие колебаний поднимает новые вопросы о преобладании этих волн как в Млечном Пути, так и в других галактиках. Поскольку волна Рэдклиффа, по-видимому, образует основу ближайшего спирального рукава Млечного Пути, волнение волны может означать, что спиральные рукава галактик в целом колеблются, что делает галактики еще более динамичными, чем считалось ранее.
«Вопрос в том, что вызвало смещение, вызвавшее появление волн, которые мы видим?» — сказал Гудман. «И это происходит по всей галактике? Во всех галактиках? Это случается время от времени? Это происходит постоянно?»
Информация от: Гарвардским университетом
