Il y a quelques années, les astronomes ont découvert l'un des plus grands secrets de la Voie lactée :une énorme chaîne de nuages gazeux en forme de vague dans l'arrière-cour de notre soleil, donnant naissance à des amas d'étoiles le long du bras spiral de la galaxie que nous appelons notre maison.
Nommant cette nouvelle structure étonnante la Radcliffe Wave, en l'honneur de l'Institut Radcliffe de Harvard, où l'ondulation a été découverte à l'origine, l'équipe rapporte maintenant dans Nature que la vague de Radcliffe ressemble non seulement à une vague, mais se déplace également comme telle, oscillant dans l'espace-temps un peu comme « la vague » se déplaçant dans un stade rempli de supporters.
Ralf Konietzka, auteur principal de l'article et titulaire d'un doctorat. étudiant à la Kenneth C. Griffin Graduate School of Arts and Sciences de Harvard, explique :« En utilisant le mouvement des bébés étoiles nés dans les nuages gazeux le long de la vague de Radcliffe, nous pouvons retracer le mouvement de leur gaz natal pour montrer que la vague de Radcliffe est en fait, je fais signe."
En 2018, lorsque le professeur João Alves de l'Université de Vienne était membre du Harvard Radcliffe Institute, il a travaillé avec Catherine Zucker, chercheuse au Centre d'astrophysique, alors doctorante. étudiant à Harvard et Alyssa Goodman, professeure d'astronomie appliquée Robert Wheeler Willson, pour cartographier les positions 3D des pépinières stellaires dans le voisinage galactique du soleil.
En combinant de toutes nouvelles données de la mission Gaia de l'Agence spatiale européenne avec la technique intensive de « 3D Dust Mapping » — mise au point par le professeur Doug Finkbeiner de Harvard et son équipe — ils ont remarqué l'émergence d'un modèle qui a conduit à la découverte de la vague de Radcliffe dans 2020.
"C'est la plus grande structure cohérente que nous connaissons, et elle est vraiment très proche de nous", a déclaré Zucker, qui décrit le travail de la collaboration dans un article connexe de Sky and Telescope. "Cela a toujours été là. Nous ne le savions tout simplement pas, car nous ne pouvions pas construire ces modèles haute résolution de la répartition des nuages gazeux près du soleil, en 3D."
La carte de poussière 3D de 2020 montrait clairement que la vague de Radcliffe existait, mais aucune mesure disponible à l'époque n'était suffisamment bonne pour voir si la vague se déplaçait. Mais en 2022, à l'aide d'une version plus récente des données Gaia, le groupe d'Alves a attribué des mouvements 3D aux jeunes amas d'étoiles de la vague de Radcliffe.
Avec les positions et les mouvements des amas en main, Konietzka, Goodman, Zucker et leurs collaborateurs ont pu déterminer que l'onde de Radcliffe entière ondule effectivement, se déplaçant comme ce que les physiciens appellent une « onde voyageuse ».
Une vague progressive est le même phénomène que celui que nous observons dans un stade sportif lorsque les gens se lèvent et s'assoient en séquence pour « faire la vague ». De même, les amas d'étoiles le long de la vague de Radcliffe se déplacent de haut en bas, créant un motif qui traverse notre arrière-cour galactique.
Konietzka a poursuivi :"De la même manière que les supporters d'un stade sont ramenés à leur siège par la gravité terrestre, l'onde de Radcliffe oscille en raison de la gravité de la Voie lactée."
Comprendre le comportement de cette structure gargantuesque de 9 000 années-lumière dans notre arrière-cour galactique, à seulement 500 années-lumière du soleil à son point le plus proche, permet aux chercheurs de porter désormais leur attention sur des questions encore plus difficiles. Personne ne sait encore ce qui a causé la vague de Radcliffe ni pourquoi elle se déplace comme elle le fait.
"Maintenant, nous pouvons tester toutes ces différentes théories sur la raison pour laquelle la vague s'est formée en premier lieu", a déclaré Zucker.
"Ces théories vont des explosions d'étoiles massives, appelées supernovae, aux perturbations hors galaxie, comme une galaxie satellite naine entrant en collision avec notre Voie lactée", a ajouté Konietzka.
La Nature L'article comprend également un calcul de la quantité de matière noire qui pourrait contribuer à la gravité responsable du mouvement de l'onde.
"Il s'avère qu'aucune matière noire significative n'est nécessaire pour expliquer le mouvement que nous observons", a déclaré Konietzka. "La gravité de la matière ordinaire suffit à elle seule à provoquer le mouvement de la vague."
De plus, la découverte de l’oscillation soulève de nouvelles questions sur la prépondérance de ces ondes à la fois dans la Voie lactée et dans d’autres galaxies. Puisque l'onde de Radcliffe semble former l'épine dorsale du bras spiral le plus proche dans la Voie Lactée, l'ondulation de l'onde pourrait impliquer que les bras spiraux des galaxies oscillent en général, rendant les galaxies encore plus dynamiques qu'on ne le pensait auparavant.
"La question est :qu'est-ce qui a causé le déplacement donnant lieu à l'agitation que nous voyons ?" dit Goodman. "Et est-ce que cela arrive partout dans la galaxie ? Dans toutes les galaxies ? Est-ce que cela arrive occasionnellement ? Est-ce que cela arrive tout le temps ?"
Plus d'informations : La vague de Radcliffe oscille, Nature (2024). DOI :10.1038/s41586-024-07127-3. www.nature.com/articles/s41586-024-07127-3
Informations sur le journal : Nature
Fourni par l'Université Harvard
