Záhadná galaktická „vlna“ možná kdysi pohltila Zemi, říkají astronomové

Nyní se ukazuje, že Radcliffova vlna se skutečně vlní. To tvrdí A. papír Publikováno v úterý v časopise Nature.

Hvězdotvorná mračna stoupají vysoko nad rovinu galaxie a pak se zase vrací dolů. Tento typ oscilace je známý jako putovní vlna, která je podobná sportovním fanouškům, kteří dělají „vlnu“ tím, že vyskočí ze sedadel v synchronizovaném vzoru kolem stadionu.

„Tento problém s vlnami – můžete najít papíry, které se na něj zmiňují v minulosti – ale nyní je vyřešen. Tohle je cihla ve zdi a nevychází,“ řekl Bob Benjamin, astronom z University of Wisconsin ve Whitewater, který nebyl součástí tohoto nového výzkumu. „Nejnovější článek je opravdu skvělým krokem k pochopení původu této struktury.“

Tato struktura se nachází v naší galaxii a přibližně v její blízkosti. Je to v dosahu plivání – kdybyste mohli plivat 500 světelných let.

Příběh má další zvrat: Zdá se, že naše sluneční soustava prošla Radcliffovou vlnou asi před 13 miliony let. To mohla být zajímavá doba pro život na Zemi. Tyto hvězdotvorné oblasti obsahují více než jejich spravedlivý podíl explodujících hvězd.

„Před třinácti miliony let si myslíme, že jsme zažili festival výbuchů supernov,“ řekla spoluautorka studie Katherine Zucker, astrofyzička z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Ještě před několika lety si nikdo neuvědomoval, že mnoho hvězdotvorných oblaků relativně blízko Slunce je součástí koherentní struktury. Je to proto, že astronomové mohou vidět vzdálené galaxie lépe než ty, které nás obklopují, konkrétně Mléčnou dráhu. V mezigalaktickém prostoru, několik milionů světelných let daleko, není dalekohled, který by dokázal pořídit krásné snímky celé naší galaxie. (Pokud existuje, není jedním z nás.)

„Je opravdu těžké vidět strukturu vaší ruky, když ji držíte blízko obličeje,“ vysvětluje Alyssa Goodman, profesorka astronomie na Harvardské univerzitě a spoluautorka nové zprávy. „Nemůžeme létat mimo galaxii.“

Astronomové už celé století vědí, že Mléčná dráha je jen jednou z mnoha galaxií. Věděli také, že naše galaxie je velká spirální galaxie velmi podobná sousední galaxii Andromeda.

Zakalený pás mléčného světla, který můžete vidět za jasné noci – který, jak Galileo před čtyřmi staletími objevil dalekohledem, je plný jednotlivých hvězd – je boční pohled na rovinu naší domovské galaxie. Galaxie je disk podobný palačince vyrobený z relativně hustého těsta, abych tak řekl. Jsme tam v mixu a můžeme vidět hvězdy ve všech směrech, které jsou součástí koláče.

Ale teprve v posledních letech bylo možné vytvořit přesnou 3D mapu hvězd a plynu v našem sektoru galaxie. Je to částečně díky kosmické lodi Gaia Evropské kosmické agentury, která byla navržena tak, aby s nebývalou přesností měřila vzdálenosti k milionům hvězd v naší galaxii a jejich vzájemný pohyb.

„Pevné hvězdy“, jak je nazývají astronomové a námořníci, ve skutečnosti neexistují pouze v hlubokém vesmíru. Všechno se hýbe. Naše sluneční soustava vykonává jeden oběh kolem galaktického středu nepřetržitě Asi 226 milionů pozemských let.

João Alves, Zucker, Goodman a šest kolegů popsali pomocí dat Gaia vlnu Radcliffe v… Papír 2020 v přírodě. Pojmenovali ji na počest astronomů z počátku 20. století spojených s Radcliffe College, včetně Radcliffeovy absolventky Henrietty Leavittové, která objevila, že periodická jasnost některých hvězd kóduje informace o jejich vzdálenosti od Země.

Tento průlom byl zásadní pro objev, že zajímavé „spirální mlhoviny“ viděné dalekohledy jsou ve skutečnosti struktury mimo Mléčnou dráhu – odlišné galaxie v rozsáhlejším vesmíru, než jsme si dříve představovali.

Radcliffova vlna se zdá být páteří (nebo „Palivová nádrž“, uvedl článek z roku 2022) spirálního ramene naší galaxie nejblíže našemu slunci, známého jako Orionské rameno nebo Místní rameno. Další aktualizace od Gaie umožnily vědcům vytvořit teoretické modely Sledovat pohyb skupin hvězd v rámci vlny a detekovat jejich vlnění.

Velká otázka nyní: Proč se odehrává Radcliffova vlna?

„Kdo to nařídil?“ zeptal se Goodman.

Zjevně se stalo něco, co narušilo naše galaktické sousedství a vyvolalo chaos na obloze. Jednou z možností je, že se něco – možná trpasličí galaxie – srazilo s Mléčnou dráhou a způsobilo velké šplouchnutí a vlna měla vlnový efekt.

Další možností je, že řada supernov – hvězdných explozí, které vydávají silné záblesky záření – otřásla. Nebo to může být kombinace faktorů.

„Hvězdy možná explodovaly jako supernovy a vytlačily plyn a prach z galaktické roviny,“ řekl Ralph Konetzka, doktorand na Harvardu a hlavní autor nové studie. Řekl, že tento vlnový vzor zmizí během několika desítek milionů let.

Projeďte zemi vlnou

Zucker a její kolegové říkají, že je zde potřeba provést další výzkum a v blízké budoucnosti bude přibývat více vědeckých prací. V geologickém záznamu mohou být známky toho, že Země byla zasažena výbuchy supernov při onom dávném přechodu Radcliffovy vlny.

Země má magnetické pole, které ji pomáhá chránit před potenciálně škodlivým zářením ze Slunce. Sluneční vítr vytváří kolem celé sluneční soustavy velkou ochrannou bublinu, která nás pomáhá chránit před nebezpečnými částicemi prohánějícími se vesmírem z jiných bodů v galaxii.

Ale tady je místo, kde „Mezihvězdné počasí“ komplikuje obraz. Blízká supernova mohla stlačit tuto bublinu, nazývanou heliosféra, do té míry, že naše planeta byla zcela vystavena mezihvězdnému médiu.

Dalším krokem je podívat se na geologický záznam pro známky toho, že Země byla vystavena izotopům železa v souladu s expozicí supernovy před asi 13 miliony let. Pak to porovnejte s čímkoli zajímavým v biologickém záznamu.

„Galaxie mohou být dynamičtější, než jsme si dříve mysleli,“ řekl Konetzka.