Marea Undă care străbate Calea Lactee este o descoperire recentă, surprinzătoare, care va face ca anul 2025 să rămână un punct de reper în studiul Universului, al galaxiei noastre în special, fapt datorat observaţiilor sondei spaţiale “Gaia”, a Agenţiei Spaţiale Europene (ESA).
Sonda spaţială Gaia a efectuat deja circa trei trilioane de observații asupra a două miliarde de stele și este programată să analizeze şi alte obiecte din galaxia noastră, cartografiind luminozitatea, mişcările, şi compoziţia acestora, pentru a reconstitui arhitectura tridimensională a galaxiei şi pentru a găsi răspunsuri la o serie de întrebări despre originea, structura şi istoria Căii Lactee.
Marea Undă care străbate Calea Lactee – despre ce fenomen este vorba?
Prin analiza datelor de la Sonda Spaţială Gaia, a ESA, privind poziţiile şi vitezele stelelor în galaxie, s-a descoperit un val gigantic, cu origini necunoscute, care vibrează prin discul galactic al Căii Lactee, mai precis, un fenomen de ondulaţie verticală (de sus în jos faţă de planul galactic) în discul galaxiei noastre, fenomen pe care astronomii l-au numit “Marea Undă” (“Great Wave”).
S-a putut observa o deplasare sistematică verticală a stelelor, care “se ridică” şi “coboară” faţă de planul galactic, în mod coordonat, similar cu un val care se propagă pe întinderile de apă. Unda afectează stelele aflate la distanţe de aproximativ 30 000 – 65 000 de ani-lumină de centrul galaxiei.
Ipoteze despre cauzele care au generat Marea Undă / “Great Wave” a Căii Lactee
Cauza acestui fenomen – Marea Undă – nu este cunoscută. Una dintre ipoteze este că o galaxie mai mică (de tipul unei galaxii pitice, cum ar fi Galaxia Pitică din Săgetător/ SagDEG, galaxie satelit a Căii Lactee, care se deplasează, în prezent, la 50 000 de ani-lumină de centrul Căii Lactee şi la 80 000 de ani-lumină de Terra). Aceasta ar fi interacţionat cu Calea Lactee, perturbând discul galactic şi generând aceste oscilaţii.
Altă presupunere legată de cauza “Great Wave” ar fi “Unda Radcliffe”, un fenomen asemănător cu misteriosul val galactic, descoperit de asemenea recent, în 2020, o undulaţie mai mică, mai aproape de sistemul nostru solar, formată, în principal, din gaz şi nori moleculari, care se întinde pe 9 000 de ani-lumină de Soare, de-a lungul unuia dintre brațele spiralate ale Căii Lactee.
Radcliffe Wave (Unda Radcliffe) a fost descoperită tot pe baza datelor oferite de Sonda Gaia, de o echipă de la Harvard și de la Universitatea Radcliffe Institute (de aici și numele) şi este o structură sinusoidală gigantică de nori de gaz molecular și regiuni de formare stelară. Se află la aproximativ 500 de ani-lumină deasupra și dedesubtul planului galactic, oscilând în jurul acestuia. Include cele mai apropiate și active regiuni de formare stelară – Orion, Perseus, Ophiuchus, Taurus, Cepheus etc.
“Radcliffe Wave” și “Marea Undă” – fenomene similare, anverguri diferite
Cu alte cuvinte, Radcliffe Wave este un “val” de gaz și de stele tinere, care trece chiar prin “cartierul cosmic” al Soarelui. Deşi “Radcliffe Wave” și “Great Wave” par două fenomene înrudite, acestea se desfăşoară la scări și niveluri complet diferite ale Căii Lactee.
Marea Undă este o ondulație masivă a întregului disc galactic, aşadar este mult mai mare ca scară și implică mișcarea a miliarde de stele (nu doar a norilor moleculari). Este ca o “respirație” lentă a întregului disc galactic, o vibrație verticală globală, care modifică dinamica generală a galaxiei.
Implicațiile majore ale descoperirii “Marelui Val” (“Great Wave”)
Timp de decenii, astronomii au considerat că discul galaxiei noastre este relativ stabil – o structură plană, ușor înclinată, care se rotește lent în jurul centrului. Descoperirea “Marelui Val”/ “Marea Undă” arată că discul “respiră”, oscilând în sus și în jos ca o pânză de apă aflată în vibrație, ceea ce înseamnă că modelele statice ale galaxiei trebuie revizuite – Calea Lactee este un sistem viu, în permanentă mișcare și transformare gravitațională.
Marea Undă oferă şi o dovadă indirectă a coliziunilor anterioare dintre Calea Lactee și alte galaxii (probabil Galaxia Pitică Sagittarius, care a trecut prin discul galactic în urmă cu sute de milioane de ani). Aceste interacțiuni joacă un rol major în evoluția galaxiilor – pot declanșa formarea de stele, deformarea brațelor spiralate și redistribuirea materiei.
“Marea Undă” poate explica de ce formarea stelelor nu este uniformă în galaxie, ci apare în “benzi” sau regiuni sincronizate (precum “Radcliffe Wave”). Oscilațiile, spun astronomii, pot comprima și rarefia gazul interstelar, exact ca niște valuri de presiune. În regiunile unde materia se acumulează mai dens, pot apărea noi valuri de formare stelară.
Astronomii pot folosi “vibrația” discului galactic pentru a cartografia materia întunecată din Calea Lactee, deoarece doar o cantitate enormă de masă poate produce astfel de oscilații coerente. Mișcarea tridimensională a stelelor din val oferă un mod unic de a măsura distribuția masei invizibile a galaxiei.
“Marea Undă”- un reper pentru navigația cosmică și pentru înțelegerea viitorului galaxiei
Această descoperire recentă este şi un reper pentru navigația cosmică și înțelegerea viitorului galaxiei. Deoarece valul afectează traiectoriile orbitale ale stelelor, inclusiv ale Soarelui, acesta ajută la recalcularea poziției exacte a sistemului nostru solar și la previzionarea mișcării sale viitoare. Se va putea înțelege mai precis cum se va mișca Soarele și vecinătatea noastră stelară în următoarele sute de milioane de ani.
Faptul că fenomenul a fost identificat doar datorită preciziei fără precedent a telescopului ESA Gaia confirmă valoarea acestui proiect. Gaia oferă acum o imagine tridimensională detaliată a Căii Lactee, permițând detectarea acestor structuri subtile.
Misiunea “Gaia” la final – un succes remarcabil
Misiunea Sondei spaţiale Gaia, a Agenţiei Spaţiale Europene (ESA), a devenit un fundament pentru astronomia modernă – chiar dacă procesul de observaţie se încheie în 2025, exploatarea datelor va continua încă mulţi ani (se preconizează că până spre sfârşitul acestui deceniu). Datele şi descoperirile sale vor influenţa semnificativ modul în care trebuie înţeleasă structura, formarea şi evoluţia Căii Lactee, care, privită de pe Pământ, apare ca o “bandă lăptoasă”(o traducere a latinescului “Via Lactea”, din grecescul “galaxías kýklos” – “Cerc galactic”).
Gaia (lansată în 2013, anul acesta trimiţându-se comenzile finale pentru trecerea în orbita de “retragere” şi dezactivarea subsistemelor satelitului), a adus o multitudine de descoperiri care au schimbat substanţial înţelegerea asupra galaxiei “Calea Lactee”, iar potenţialul pentru cercetare este impresionant.
A realizat cea mai detaliată hartă 3D de până acum a Căii Lactee, cu poziţii, distanţe şi mişcări pentru aproximativ 2 miliarde de stele, care arată braţele spiralate ale galaxiei, dinamica acesteia şi o impresionantă vedere laterală a Căii Lactee, niciodată văzută sau imaginată până in prezent.
A evidenţiat structuri complexe – fluxuri de stele (“stellar streams”), resturi ale galaxiilor pitice, care au fuzionat cu Calea Lactee, indicii despre coliziuni galactice vechi.
A dus la descoperirea unor găuri negre stelare latente, “ascunse” (nu prin emisie puternică de raze X, ci prin mişcarea stelei companion) – un exemplu este Gaia BH3, cu o masă de 33 de ori mai mare decât cea a Soarelui (cea mai masivă gaură neagră din Calea Lactee).
A îmbunătăţit semnificativ datele despre aglomerări stelare, discuri galactice, structura spirală, starea dinamică a discului, distribuţia materiei întunecate etc.
A colectat date despre obiecte din sistemul nostru solar (asteroizi), galaxii şi quasari (“quasi-stellar astronomical radio source” – o radiosursă cosmică intensă și luminoasă).
Posibilităţi de cercetare viitoare
Procesarea ulterioară a datelor (până în 2030) va aduce o mai mare precizie şi noi tipuri de date – de exemplu, calificări de stele variabile, parametri fizici, viteze radiale etc. – hărţi 3D detaliate ale componentelor galactice (nori de gaz, modul cum se formează stelele şi cum se mişcă sistemul solar în galaxie), studierea distribuţiei materiei întunecate prin analiza mişcărilor stelare şi fluxurilor de stele.
Combinarea datelor Gaia cu alte misiuni, pentru studii multi-observator şi interdisciplinare va duce, cu siguranţă, spun astronomii, la descoperiri încă neanticipate, iar valoarea unui demers ştiinţific este dată, desigur, şi de măsura în care cunoştinţele de până acum vor fi revizuite sau transformate.
