Gaia відкрила гігантську хвилю у Чумацькому Шляху (фото+відео)

Велика хвильова структура в диску Чумацького Шляху виявлена за допомогою телескопа Gaia і вказує на масштабні динамічні процеси в Галактиці.

Космічний телескоп Gaia Європейського космічного агентства (ЄКА) виявив, що наша галактика Чумацький Шлях має гігантську хвилю, яка пульсує назовні від її центру. Несподівану галактичну пульсацію проілюстровано на цьому малюнку. Тут показано положення тисяч яскравих зірок, накладених на карту Чумацького Шляху, створену Gaia. Кредит: ESA/Gaia/DPAC, S. Payne-Wardenaar, E. Poggio та ін. (2025)

Понад століття астрономи вивчають обертання зірок у Чумацькому Шляху. Проте нові дані від космічного телескопа Gaia розкривають ще глибші процеси. За словами Елоїзи Поджіо, астронома з INAF, “ми відкрили вражаючу хвилю, яка пульсує через диск нашої галактики”. Вона порівнює це з “хвилею на стадіоні, застиглою в часі, де люди щойно сіли, стоять або готуються встати”.

Нова структура: гігантська хвиля у диску галактики

Галактична хвиля, виявлена Gaia, охоплює зірки, що лежать на відстані 30–65 тисяч світлових років від центру. Диск Чумацького Шляху вже відомий своєю викривленою формою. Але тепер стало очевидним, що він також зазнає пульсаційних коливань. Це схоже на ефект, коли у ставок кидають камінь – хвилі розходяться з епіцентру. Так само і галактична хвиля, розповсюджується із середини Чумацького Шляху.

Вчені порівнюють спостереження Gaia із візуалізацією: на картах “згори” і “збоку” зірки розташовані вище або нижче середньої площини диска. Червоні області на картах вказують на зони, де зорі вище середнього рівня, сині — нижче. “Ми бачимо, що рухи зірок — стрілки на карті — не точно збігаються з хвилею положень. Це типовий візерунок для динамічної хвилі”, — пояснює Поджіо.

Ілюстрація великої хвилі Чумацького Шляху. Авторство: ESA/Gaia/DPAC, S. Payne-Wardenaar, E. Poggio та ін. (2025)

Як Gaia змінює наше уявлення про Галактику

Телескоп Gaia вимірює положення і рухи зірок у тривимірному просторі та їхні швидкості у трьох напрямках. Це дозволяє створювати надточні карти нашої галактики. У 2020 році Gaia підтвердив, що диск галактики не статичний: він коливається, подібно до дзиґи. Тепер до цього додається відкриття нової хвильової структури. Йоганнес Зальманн з ЄКА зазначає: “майбутній реліз Gaia принесе ще точніші дані, особливо для змінних зірок, як цефеїди”.

Цефеїди — це “пульсуючі змінні зорі”, що змінюють яскравість у передбачуваний спосіб. Їх легко ідентифікувати навіть на великих відстанях. Поджіо та її колеги проаналізували рухи молодих гігантських зірок і цефеїд, аби зрозуміти структуру хвилі. “Ці зорі рухаються разом з хвилею, що свідчить про участь газу у цьому процесі”, — говорить Поджіо.

Можливі причини та зв’язок із хвилею Редкліффа

Дослідники досі не знають, що саме викликало це масштабне хвилювання. Одне з припущень — минуле зіткнення з карликовою галактикою. Така подія могла б збурити гравітаційне поле диска, створивши довготривалі хвильові ефекти. Проте наукова спільнота поки обережна у висновках.

Існує ще одна менш масштабна структура — хвиля Редкліффа. Вона охоплює простір у межах 500 світлових років від Сонця та тягнеться на 9000 світлових років. Поджіо зазначає: “хвиля Редкліффа розташована ближче до Сонця та може не бути пов’язаною з великою хвилею. Але ми не виключаємо жодних зв’язків”. Саме тому дослідники планують подальші спостереження.

Під час аналізу карти видно, що вертикальні рухи зірок (стрілки) трохи зміщені відносно положень зірок (позначених кольорами). Це підтверджує, що ми бачимо динамічну хвилю, а не просто випадкове розподілення мас. “Поводження зірок відповідає прогнозам моделей хвильової динаміки”, — стверджує Поджіо.

Значення відкриття та майбутні перспективи

Виявлена структура — це більше, ніж космічна цікавинка. Вона може глибоко змінити уявлення про еволюцію та динаміку нашої галактики. Якщо хвиля дійсно пов’язана з давнім зіткненням, це означає, що галактика зберігає “пам’ять” про катаклізми, які сталися мільярди років тому. Молоді зірки, народжені з газу, який хвиля торкнулася, можуть нести у собі цю інформацію.

Gaia відкриває нові горизонти для галактичної археології — науки, яка досліджує будову та історію галактик за залишками їх минулого. Точність Gaia дозволяє побачити закономірності, які раніше були недоступними. Як каже Зальманн: “Ми стоїмо на порозі нової ери у вивченні нашого космічного дому”.

Відкриття гігантської хвилі Чумацького Шляху — це не лише технічне досягнення, а й приклад того, як точні спостереження можуть змінити фундаментальні уявлення про структуру Всесвіту. Завдяки телескопу Gaia ми бачимо, що наша Галактика — це жива система, що постійно змінюється.