Vetenskapsmän vet inte varför – men en enorm våg sveper genom Vintergatan

En färsk analys av data från den europeiska rymdorganisationen ESAs Gaia-mission har gett en oväntad inblick i hur vår galax beter sig.

Astronomer visste redan att Vintergatan roterar och lutar, men de senaste fynden pekar på en omfattande, vågliknande rörelse som färdas över dess skiva.

I årtionden har forskare kartlagt stjärnornas omloppsbanor runt det galaktiska centrumet. Gaias precision gjorde det möjligt för forskare att förfina denna bild och år 2020 bekräfta att själva skivan långsamt oscillerar.

Nu har samma mission avslöjat ett nytt mönster: en storskalig våg som rör sig utåt över tiotusentals ljusår.

En föränderlig skiva

Enligt ESAs rapportering om studien beter sig vågen som krusningar som breder ut sig från en sten som kastas i vatten, även om ”krusningarna” i det här fallet består av enorma stjärnpopulationer långt bortom solens grannskap.

Visualiseringar skapade från Gaias mätningar visar röda och blå områden som markerar var stjärnor befinner sig ovanför eller under den böjda skivan.

Forskare kombinerade vyer ovanifrån och från sidan för att kartlägga hur skivan böjer sig.

Den vänstra halvan av Vintergatan bågar uppåt medan den motsatta sidan kröker nedåt, och den nyligen identifierade vågen ligger längs detta förvrängda plan.

Strukturen sträcker sig ungefär 30 000 till 65 000 ljusår från centrum – en betydande del av galaxens 100 000 ljusår stora bredd.

Rörelse i kartan

Eloisa Poggio vid Italiens nationella institut för astrofysik, som ledde forskningsteamet, sade till ESA att Gaias förmåga att registrera fullständiga tredimensionella positioner och rörelser var avgörande.

”Det som gör detta ännu mer övertygande är vår förmåga, tack vare Gaia, att också mäta stjärnornas rörelser inom den galaktiska skivan”, sade hon i en artikel från ESA.

Gruppen jämförde stjärnornas positioner med deras vertikala rörelser. Vita pilar som markerar dessa rörelser syns något förskjutna från de röda och blå områdena – ett mönster som Poggio beskrev som förenligt med vågbeteende.

Hon liknade effekten vid en våg i en arena: vissa människor reser sig, andra sätter sig och andra står redo att röra sig.

På jakt efter en orsak

För att spåra störningen fokuserade teamet på unga jättestjärnor och cepheider, vars regelbundna ljusvariationer hjälper Gaia att upptäcka dem över stora avstånd.

Deras rörelse tyder på att gas i skivan också kan färdas med vågen och bevara ett ”minne” av rörelsen när nya stjärnor bildas.

Oscillationens ursprung undersöks fortfarande. ESA noterar att en tidigare passage av en mindre galax är en möjlig förklaring, även om bevisen ännu är ofullständiga.

Forskare överväger också om strukturen kan vara kopplad till den betydligt mindre Radcliffe-vågen närmare solen, men sambandet är osäkert.

Vad händer härnäst

Johannes Sahlmann, Gaia-projektforskare vid ESA, sade att missionens kommande fjärde datapublicering kommer att ytterligare skärpa stjärnpositioner och rörelser – möjligen så mycket att det blir tydligare hur dessa strukturer har utvecklats och om fler vågor döljer sig i Vintergatans skiva.

Du kan läsa artikeln om upptäckten i Astronomy & Astrophysics här (öppnas i ny flik).

Källor: ESA, missionsrapporter och forskningssammanfattningar, Science Daily