Астрономы говорят, что по окрестностям нашей галактики проходит волна, которая играет роль в рождении и смерти звезд – а возможно, и в истории Земли.
Космическая рябь, известная как волна Рэдклиффа, была обнаружена в астрономических данных четыре года назад, но в последующем исследовании, опубликованном сегодня в журнале Nature, исследовательская группа представила новые доказательства того, что волна на самом деле колеблется, как волна который болельщики на спортивном стадионе создают, по очереди вставая и садясь.
«Подобно тому, как болельщики на стадионе возвращаются на свои места под действием земной гравитации, волна Рэдклиффа колеблется под действием гравитации Млечного Пути», — ведущий автор исследования Ральф Конецка, исследователь из Гарварда и Гарвард-Смитсоновского центра. по астрофизике, или CfA, говорится в пресс-релизе.
Волна, названная в честь Гарвардского института Рэдклиффа, где была обнаружена волнистость, состоит из цепочки звездных скоплений, разбросанных по участку Млечного Пути длиной около 9000 световых лет.
В 2020 году астрономы сообщили, что они определили волнистую структуру, сопоставив трехмерные местоположения скоплений по данным космического телескопа Gaia Европейского космического агентства, а также по наблюдениям за пылевыми и газовыми облаками в том же регионе.
«Это крупнейшая когерентная структура, о которой мы знаем, и она очень, очень близка к нам», — сказала соавтор исследования Кэтрин Цукер, астрофизик Смитсоновской астрофизической обсерватории при CfA. «Оно было там все время. Мы просто не знали об этом, потому что не могли построить эти трехмерные модели распределения газовых облаков вблизи Солнца с высоким разрешением».
В то время у астрономов не было достаточно данных, чтобы определить, катится ли пик волны вниз по линии. Это то, что известно как бегущая волна, в отличие от стоячей волны — волны, вызываемой, например, вибрирующей гитарной струной.
С тех пор дополнительные данные о движении звездных скоплений привели астрономов к выводу, что волна Рэдклиффа действительно является бегущей волной, которая поднимается на максимальную высоту более 700 световых лет и имеет среднюю длину волны примерно 6500 световых лет. годы.
«Теперь мы можем пойти и проверить все эти различные теории о том, почему вообще образовалась волна», — сказал Цукер.
Конецка сказал, что потенциальные объяснения варьируются от «взрывов массивных звезд, называемых сверхновыми, до возмущений за пределами галактики, таких как столкновение карликовой галактики-спутника с нашим Млечным Путем».
Астрономы говорят, что эффект пульсации волны может, в свою очередь, вызвать вспышки сверхновых и рои звездообразования в облаках газа и пыли межзвездной среды. В более ранних исследованиях Цукер и другие астрономы предположили, что где-то около 14 миллионов лет назад именно такой взрыв породил «Локальный пузырь» — оболочку звездообразования, окружающую нашу собственную Солнечную систему.
Другие исследователи предположили, что долговременные осадки всех этих сверхновых могли повлиять на геологию и климат Земли — например, осыпав нашу планету радиоактивной пылью или, возможно, даже спровоцировав ледниковый период.
Волна Рэдклиффа в настоящее время находится на расстоянии около 980 световых лет от нашей Солнечной системы и, по-видимому, движется наружу со скоростью около 11 000 миль в час (5 км/сек). «Измеренный дрейф волны Рэдклиффа в радиальном направлении наружу от центра галактики позволяет предположить, что скопление, сверхновые звезды которого в конечном итоге создали сегодняшний расширяющийся локальный пузырь, возможно, родилось в волне Рэдклиффа», — говорят авторы недавно опубликованной статьи.
Соавтор исследования Алисса Гудман, астроном из CfA, заявила, что доказательства подтверждают утверждение о том, что волна Рэдклиффа оказала влияние на Землю и ее космические окрестности.
«Прохождение Солнца через слишком плотный материал, такой как волна Рэдклиффа и местный пузырь, действительно влияет на гелиосферу, — написала она в электронном письме, — и время действительно позволяет достичь некоторых пиков радиоактивности на Земле (например, железа -60) совпадают по времени с моментом, когда солнце должно было пересечь поверхность RadWave, Local Bubble, а также другие облака «Local Fluff».
Теперь авторы исследования задаются вопросом, является ли волна Рэдклиффа просто местным явлением. Могут ли такие волны быть обычным явлением? «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?»
Помимо Коницки, Гудмана и Цукера, в число авторов статьи в журнале Nature под названием «Волна Рэдклиффа колеблется» входят Андреас Буркерт, Жоау Алвес, Майкл Фоули, Кэмерен Свиггум, Мария Коллер и Нурия Мирет-Ройг. Исследование находится в центре внимания подкаста BornCurious под названием «На волне Рэдклиффа», а также онлайн-интерактива в 3-D, представленного Cosmic Data Stories и WorldWide Telescope.
