Při pohledu z boku vypadá Mléčná dráha jako plochý disk. Nová data z kosmického dalekohledu Gaia ale ukazují, že se tento disk vlní, jako by jím něco procházelo.
Mléčná dráha vypadá jako obří palačinka. Palačinka o průměru 100 tisíc světelných let a tloušťce tisíc světelných let. Palačinka o hmotnosti 900 miliard Sluncí tvořená možná až 400 miliardami hvězd. A podle nových dat z vesmírného dalekohledu Gaia Evropské vesmírné agentury je to také palačinka rozvlněná obří vlnou, která se šíří směrem ven od jejího středu.
Astronomové už asi před sto lety prokázali, že hvězdy galaxie Mléčná dráha rotují kolem jejího středu; později zjistili, že jím je zřejmě supermasivní černá díra. Od padesátých let dvacátého století se ví, že disk Mléčné dráhy je zdeformovaný. Kosmický dalekohled Gaia teď dokázal změřit rychlost pohybu hvězd a tedy i celé Mléčné dráhy a díky tomu roku 2020 mohli vědci říct, že se disk v průběhu času kymácí, podobně jako se kymácí dětská káča.
A teď díky stejnému teleskopu vědci zjistili, že se navíc Mléčnou dráhou šíří velká vlna, která víří pohyb hvězd v galaxii ve vzdálenosti desítek tisíc světelných let od Slunce. Stejně jako kámen hozený do rybníka, který vytváří vlny šířící se směrem ven, tato galaktická vlna hvězd pokrývá velkou část vnějšího disku Mléčné dráhy.
Tato vlna se rozprostírá přes velkou část galaktického disku a ovlivňuje hvězdy vzdálené nejméně 30–65 tisíc světelných let od centra galaxie. „Zajímavá je nejen vizuální podoba vlnové struktury v 3D prostoru, ale také její vlnové chování, když analyzujeme pohyby hvězd v ní,“ komentovala tuto deformaci astronomka Eloisa Poggiová z Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) v Itálii, která vedla tým vědců, jenž tuto vlnu objevil.
„Toto pozorované chování odpovídá tomu, co bychom od takové vlny očekávali,“ vysvětluje vědkyně.
Mexická vlna velikosti galaxie
Poggiová používá pro popis toho, co astronomové pozorovali, ještě jinou metaforu než tu s palačinkou. „Představte si vlnu, kterou dělají diváci na stadionu. Vzhledem k tomu, že galaktické časové škály jsou mnohem delší než naše, představte si, že vidíte tuto vlnu na stadionu zamrzlou v čase, podobně jako pozorujeme Mléčnou dráhu. Někteří fanoušci by stáli vzpřímeně, někteří by už seděli, když vlna prošla, a jiní by se připravovali vstát, když se k nim vlna blíží,“ říká vědkyně.
„V této analogii odpovídají lidé stojící vzpřímeně oblastem zbarveným červeně na těchto mapách z čelního a bočního pohledu. Pokud vezmeme v úvahu pohyby, lidé s největšími kladnými vertikálními pohyby (znázorněnými největšími bílými šipkami směřujícími nahoru) jsou ti, kteří se právě začínají zvedat, před přicházející vlnou,“ vysvětluje Poggiová.
Astronomka dokázala tento překvapivý pohyb vysledovat studiem podrobných poloh a pohybů mladých obřích hvězd a cefeid. Jedná se o typy hvězd, jejichž jas se mění předvídatelným způsobem, což lze pozorovat dalekohledy jako Gaia na velké vzdálenosti. Vzhledem k tomu, že mladé obří hvězdy a cefeidy se pohybují spolu s vlnou, vědci se domnívají, že na tomto rozsáhlém vlnění se také podílí plyn v disku. Je možné, že mladé hvězdy si uchovávají informace o vlně z plynu, ze kterého se zrodily.
Co rozvlnilo Mléčnou dráhu
Otázky o vlastnostech vědci zodpovídají velmi uspokojivě, chybí jim ale odpovědi na větší záhadu: co dokázalo rozvlnit něco tak masivního, jako je celá galaxie? Vědci sice neznají původ těchto galaktických otřesů, ale mají velmi dobrou představu o energiích, jaké by to vyžadovalo. Spekulují tedy o tom, že možným vysvětlením by mohla být srážka s trpasličí galaxií. Důkazy nicméně chybí a je třeba provést další výzkum.
Tato velká vlna by podle studie také mohla souviset s menším vlněním pozorovaným pouhých pět set světelných let od Slunce, které se rozprostírá na vzdálenost asi devíti tisíc světelných let. Označuje se jako Radcliffova vlna a byla objevená až roku 2020.
„Radcliffova vlna je však mnohem menší a nachází se v jiné části disku galaxie než vlna studovaná v naší práci (mnohem blíže Slunci než velká vlna). Tyto dvě vlny mohou, ale nemusí spolu souviset. Proto bychom rádi provedli další výzkum,“ dodává Poggiová.
A doufá, že už brzy dostane ještě víc informací, které tajemství vln v Mléčné dráze dokáží poodhalit ještě lépe. Už brzy má totiž vyjít další katalog dat z teleskopu Gaia, který bude obsahovat přesnější údaje o poloze a pohybu hvězd Mléčné dráhy.
