Sebuah “gelombang” galaksi misterius mungkin pernah melanda Bumi, kata para astronom

Kini ternyata gelombang Radcliffe memang sedang melambai. Inilah yang A. klaim kertas Diterbitkan Selasa di jurnal Nature.

Awan pembentuk bintang naik jauh di atas bidang galaksi dan kemudian turun kembali. Jenis osilasi ini dikenal sebagai gelombang berjalan, serupa dengan penggemar olahraga yang melakukan “gelombang” dengan melompat dari tempat duduknya dalam pola tersinkronisasi di sekitar stadion.

“Masalah gelombang ini – Anda dapat menemukan makalah yang merujuknya di masa lalu – namun kini telah terpecahkan. Ini adalah sebuah batu bata di dinding dan tidak akan keluar,” kata Bob Benjamin, astronom di Universitas Wisconsin di Whitewater yang bukan bagian dari penelitian baru ini. “Makalah terbaru ini merupakan langkah besar dalam memahami asal usul struktur ini.”

Struktur ini terletak di dalam dan kira-kira dekat galaksi kita. Jaraknya sangat dekat – jika Anda bisa meludah sejauh 500 tahun cahaya.

Ceritanya memiliki twist lain: Tata surya kita tampaknya telah melewati gelombang Radcliffe sekitar 13 juta tahun yang lalu. Itu mungkin merupakan saat yang menarik bagi kehidupan di Bumi. Daerah pembentuk bintang ini mengandung lebih banyak bintang yang meledak.

“Tiga belas juta tahun yang lalu, kami pikir kami mengalami festival ledakan supernova,” kata rekan penulis studi Katherine Zucker, ahli astrofisika di Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian.

Hingga beberapa tahun yang lalu, tidak ada yang menyadari bahwa banyak awan pembentuk bintang yang relatif dekat dengan Matahari merupakan bagian dari struktur yang koheren. Pasalnya, para astronom bisa melihat galaksi jauh lebih baik dibandingkan galaksi di sekitar kita, yakni Bima Sakti. Tidak ada teleskop di ruang antargalaksi, yang berjarak beberapa juta tahun cahaya, yang dapat memperoleh gambar indah dari seluruh galaksi kita. (Jika ada, dia bukan salah satu dari kita.)

“Sangat sulit untuk melihat struktur tangan jika Anda mendekatkannya ke wajah,” jelas Alyssa Goodman, profesor astronomi di Universitas Harvard dan salah satu penulis laporan baru tersebut. “Kita tidak bisa terbang ke luar galaksi.”

Para astronom telah mengetahui selama satu abad bahwa Bima Sakti hanyalah salah satu dari banyak galaksi. Mereka juga mengetahui bahwa galaksi kita adalah galaksi spiral besar yang sangat mirip dengan galaksi tetangga Andromeda.

Pita cahaya keruh seperti susu yang dapat Anda lihat pada malam yang cerah – yang, seperti yang ditemukan Galileo empat abad lalu dengan teleskop, dipenuhi dengan masing-masing bintang – adalah tampilan samping dari bidang galaksi asal kita. Galaksi adalah piringan mirip pancake yang terbuat dari adonan yang relatif kental. Kita berada di sana dalam campuran tersebut, dan kita dapat melihat bintang-bintang di segala arah yang merupakan bagian dari kue tersebut.

Namun baru dalam beberapa tahun terakhir kita dapat membuat peta 3D yang akurat dari bintang-bintang dan gas di sektor galaksi kita. Hal ini sebagian berkat pesawat ruang angkasa Gaia milik Badan Antariksa Eropa, yang dirancang untuk mengukur dengan presisi yang belum pernah terjadi sebelumnya, jarak jutaan bintang di galaksi kita dan pergerakan relatif mereka satu sama lain.

“Bintang tetap”, sebagaimana para astronom dan pelaut menyebutnya, sebenarnya tidak hanya ada di luar angkasa. Semuanya bergerak. Tata surya kita membuat satu orbit mengelilingi pusat galaksi sepanjang waktu Sekitar 226 juta tahun Bumi.

Dengan menggunakan data Gaia, João Alves, Zucker, Goodman, dan enam rekannya menggambarkan gelombang Radcliffe di… Makalah 2020 di alam. Mereka menamakannya untuk menghormati para astronom awal abad ke-20 yang terkait dengan Radcliffe College, termasuk alumni Radcliffe Henrietta Leavitt, yang menemukan bahwa kecerahan periodik beberapa bintang mengkodekan informasi tentang jaraknya dari Bumi.

Terobosan ini sangat penting bagi penemuan bahwa “nebula spiral” menarik yang terlihat melalui teleskop sebenarnya adalah struktur di luar Bima Sakti—galaksi berbeda di alam semesta yang lebih luas dari yang dibayangkan sebelumnya.

Gelombang Radcliffe tampaknya menjadi tulang punggung (atau “Tangki bensin“, kata makalah tahun 2022) dari lengan spiral galaksi kita yang paling dekat dengan matahari kita, yang dikenal sebagai Lengan Orion, atau Lengan Lokal. Pembaruan tambahan dari Gaia telah memungkinkan para ilmuwan membuat model teoretis Untuk melacak pergerakan kelompok bintang dalam gelombang, dan mendeteksi riaknya.

Pertanyaan besarnya sekarang: Mengapa gelombang Radcliffe terjadi?

“Siapa yang memesan ini?” tanya Goodman.

Jelas telah terjadi sesuatu yang mengganggu lingkungan galaksi kita dan menimbulkan kekacauan di langit. Salah satu kemungkinannya adalah sesuatu – mungkin galaksi katai – bertabrakan dengan Bima Sakti dan menyebabkan percikan besar, dan gelombang tersebut merupakan efek riak.

Kemungkinan lainnya adalah serangkaian supernova – ledakan bintang yang memancarkan semburan radiasi dahsyat – mengguncang segalanya. Atau bisa juga kombinasi beberapa faktor.

“Bintang-bintang mungkin meledak sebagai supernova, mendorong gas dan debu keluar dari bidang galaksi,” kata Ralph Konetzka, seorang mahasiswa doktoral di Harvard dan penulis utama studi baru ini. Ia mengatakan pola gelombang ini akan hilang dalam beberapa puluh juta tahun.

Naiki daratan melewati gelombang

Zucker dan rekan-rekannya mengatakan masih banyak penelitian yang harus dilakukan di sini, dan akan ada lebih banyak makalah ilmiah dalam waktu dekat. Mungkin ada tanda-tanda dalam catatan geologis bahwa Bumi terkena dampak ledakan supernova pada transit gelombang Radcliffe yang sudah lama terjadi.

Bumi memiliki medan magnet yang membantu melindunginya dari radiasi Matahari yang berpotensi membahayakan. Angin matahari menciptakan gelembung pelindung besar di seluruh tata surya yang membantu melindungi kita dari partikel berbahaya yang melintasi ruang angkasa dari titik lain di galaksi.

Tapi di sinilah “Cuaca Antarbintang” memperumit gambarannya. Supernova di dekatnya mungkin telah menekan gelembung tersebut, yang disebut heliosfer, hingga planet kita terpapar seluruhnya ke medium antarbintang.

Langkah selanjutnya adalah melihat catatan geologis mengenai tanda-tanda Bumi terkena paparan isotop besi yang konsisten dengan paparan supernova sekitar 13 juta tahun lalu. Lalu bandingkan dengan apa pun yang menarik dalam catatan biologis.

“Galaksi mungkin lebih dinamis dari yang kita duga sebelumnya,” kata Konetzka.