A onda Radcliffe próxima ao nosso sol (ponto amarelo), dentro de um modelo de desenho animado da Via Láctea. Os pontos azuis são aglomerados de estrelas bebês. A linha branca é um modelo teórico de Ralf Konietzka e colaboradores que explica a forma atual e o movimento da onda. As linhas magenta e verde mostram como a onda se moverá no futuro. Crédito: Ralf Konietzka, Alyssa Goodman e WorldWide Telescope
Astrônomos relatam oscilação do nosso vizinho gigante e gasoso.
Há alguns anos, os astrônomos descobriram um dos via LácteaOs maiores segredos do Sol: uma enorme cadeia de nuvens gasosas em forma de onda no quintal do nosso Sol, dando origem a aglomerados de estrelas ao longo do braço espiral da galáxia que chamamos de lar.
Nomeando esta surpreendente nova estrutura de Radcliffe Wave, em homenagem ao Harvard Radcliffe Institute, onde a ondulação foi originalmente descoberta, a equipe agora relata na revista Natureza que a Onda Radcliffe não só se parece com uma onda, mas também se move como uma – oscilando através do espaço-tempo de forma muito semelhante à “onda” que se move através de um estádio cheio de fãs.
A pesquisa por trás da onda
Ralf Konietzka, autor principal do artigo e Ph.D. estudante da Escola de Pós-Graduação Kenneth C. Griffin de Artes e Ciências de Harvard, explica: “Ao usar o movimento de estrelas bebês nascidas nas nuvens gasosas ao longo da Onda Radcliffe, podemos traçar o movimento de seu gás natal para mostrar que a Onda Radcliffe é realmente acenando.
Como a onda Radcliffe se move pelo quintal do nosso sol (ponto amarelo). Os pontos azuis são aglomerados de estrelas bebês. A linha branca é um modelo teórico de Ralf Konietzka e colaboradores que explica a forma atual e o movimento da onda. O fundo é um modelo de desenho animado da Via Láctea. Crédito: Ralf Konietzka, Alyssa Goodman e WorldWide Telescope
Em 2018, quando João Alves, professor da Universidade de Viena, era bolseiro do Harvard Radcliffe Institute, trabalhou com a investigadora do Centro de Astrofísica Catherine Zucker – então Ph.D. estudante em Harvard – e Alyssa Goodman, professora de Astronomia Aplicada Robert Wheeler Willson, para mapear as posições 3D dos berçários estelares na vizinhança galáctica do Sol. Ao combinar dados totalmente novos do Agência Espacial Europeiada missão Gaia com a técnica “3D Dust Mapping” com uso intensivo de dados – iniciada pelo professor de Harvard Doug Finkbeiner e sua equipe – eles notaram um padrão emergente, levando à descoberta da Onda Radcliffe em 2020.
“É a maior estrutura coerente que conhecemos e está muito, muito perto de nós”, disse Zucker, que descreve o trabalho da colaboração num artigo relacionado da Sky and Telescope. “Está lá o tempo todo. Simplesmente não sabíamos disso, porque não podíamos construir esses modelos de alta resolução da distribuição de nuvens gasosas próximas ao Sol, em 3D.”
A onda Radcliffe próxima ao nosso sol (ponto amarelo), dentro de um modelo de desenho animado da Via Láctea. Os pontos azuis são aglomerados de estrelas bebês. A linha branca é um modelo teórico de Ralf Konietzka e colaboradores que explica a forma atual e o movimento da onda. As linhas magenta e verde mostram como a onda se moverá no futuro. Crédito: Ralf Konietzka, Alyssa Goodman e WorldWide Telescope
Compreendendo o movimento da onda Radcliffe
O mapa de poeira 3D de 2020 mostrou claramente que a Onda Radcliffe existia, mas nenhuma medição disponível era boa o suficiente para ver se a onda estava se movendo. Mas em 2022, usando uma versão mais recente de dados de Gaia, o grupo de Alves atribuiu movimentos 3D aos jovens aglomerados de estrelas na Onda Radcliffe. Com as posições e movimentos dos aglomerados em mãos, Konietzka, Goodman, Zucker e seus colaboradores conseguiram determinar que toda a Onda Radcliffe está de fato ondulando, movendo-se como o que os físicos chamam de “onda itinerante”.
Uma onda viajante é o mesmo fenômeno que vemos em um estádio esportivo quando as pessoas se levantam e sentam em sequência para “fazer a onda”. Da mesma forma, os aglomerados de estrelas ao longo da Onda Radcliffe movem-se para cima e para baixo, criando um padrão que viaja pelo nosso quintal galáctico.
Konietzka continuou: “Semelhante à forma como os torcedores em um estádio são puxados de volta para seus assentos pela gravidade da Terra, a Onda Radcliffe oscila devido à gravidade da Via Láctea”.
Compreender o comportamento desta estrutura gigantesca com 9.000 anos-luz de duração no nosso quintal galáctico, a apenas 500 anos-luz de distância do Sol no seu ponto mais próximo, permite aos investigadores voltar agora a sua atenção para questões ainda mais desafiantes. Ninguém ainda sabe o que causou a Onda Radcliffe ou por que ela se move dessa maneira.
“Agora podemos testar todas essas diferentes teorias sobre por que a onda se formou”, disse Zucker.
“Essas teorias variam desde explosões de estrelas massivas, chamadas supernovas, até perturbações fora da galáxia, como uma galáxia anã satélite colidindo com a nossa Via Láctea”, acrescentou Konietzka.
As implicações e pesquisas futuras
O Natureza O artigo também inclui um cálculo sobre quanta matéria escura pode estar contribuindo para a gravidade responsável pelo movimento da onda.
“Acontece que não é necessária nenhuma matéria escura significativa para explicar o movimento que observamos”, disse Konietzka. “A gravidade da matéria comum por si só é suficiente para impulsionar a ondulação da onda.”
Além disso, a descoberta da oscilação levanta novas questões sobre a preponderância destas ondas tanto na Via Láctea como noutras galáxias. Uma vez que a Onda Radcliffe parece formar a espinha dorsal do braço espiral mais próximo da Via Láctea, a ondulação da onda pode implicar que os braços espirais das galáxias oscilam em geral, tornando as galáxias ainda mais dinâmicas do que se pensava anteriormente.
“A questão é: o que causou o deslocamento que deu origem às ondas que vemos?” Goodman disse. “E isso acontece em toda a galáxia? Em todas as galáxias? Isso acontece ocasionalmente? Isso acontece o tempo todo?”
Referência: “The Radcliffe Wave is Oscillating” de Ralf Konietzka, Alyssa A. Goodman, Catherine Zucker, Andreas Burkert, João Alves, Michael Foley, Cameren Swiggum, Maria Koller e Núria Miret-Roig, 20 de fevereiro de 2024, Natureza.
DOI: 10.1038/s41586-024-07127-3
A Fundação Nacional de Ciência, NASAESA e o Advanced Grant ISM-FLOW do Conselho Europeu de Investigação (ERC) apoiaram este trabalho.
