تشير النتائج الجديدة التي توصل إليها تلسكوب جايا الفضائي إلى أن مجرة درب التبانة ربما تكون قد أكلت مجرة صغيرة منذ وقت ليس ببعيد، من الناحية الكونية. في الواقع، يبدو أن آخر تصادم كبير بين مجرتنا ومجرة أخرى قد حدث المليارات بعد سنوات مما كان متوقعا في السابق.
من المعروف منذ فترة طويلة أن مجرة درب التبانة قد نمت عبر سلسلة من الاصطدامات العنيفة، والتي أدت إلى تمزق المجرات الصغيرة بسبب تأثير الجاذبية الهائل للمنزل الحلزوني لنظامنا الشمسي. وتقوم هذه الاصطدامات بتوزيع النجوم من المجرة الملتهمة عبر الهالة التي تحيط بالقرص الرئيسي لمجرة درب التبانة وأذرعها الحلزونية المميزة. ترسل نوبات أكل لحوم البشر هذه في المجرة أيضًا “تجاعيد” تموج عبر مجرة درب التبانة وتؤثر على “عائلات” مختلفة من النجوم، ذات أصول مختلفة، وبطرق مختلفة.
بفضل قدرته على تحديد موقع وحركة أكثر من 100.000 نجم محلي في النظام الشمسي بدقة ضمن الكتالوج الكامل للأجسام النجمية في الشاشات، يهدف Gaia إلى إعادة سرد تاريخ درب التبانة من خلال حساب تجاعيدها.
متعلق ب: في مجرة درب التبانة، هناك 3 نجوم دخيلة “في حالة فرار” – في الاتجاه الخاطئ
يقول توماس دونلون، قائد فريق الدراسة في معهد وجامعة رينسيلار للفنون التطبيقية: “إننا نصبح أكثر تجعدًا مع تقدمنا في السن، لكن عملنا يكشف أن العكس هو الصحيح بالنسبة لمجرة درب التبانة. إنها نوع من الكون بنجامين باتون، الذي يصبح أقل تجعدًا بمرور الوقت”. وقال عالم ألاباما في بيان. “من خلال النظر في كيفية تبدد هذه التجاعيد مع مرور الوقت، يمكننا تتبع متى شهدت مجرة درب التبانة آخر تحطم كبير لها – واتضح أن هذا حدث بعد مليارات السنين مما كنا نعتقد.”
تم اكتشاف هذه التجاعيد المجرية بواسطة جايا فقط في عام 2018؛ هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها إجراء بحث مكثف للكشف عن توقيت الاصطدام الذي أدى إلى ظهورهم.
هالة النجوم تتحرك بطرق غريبة
هالة مجرتنا مليئة بالنجوم التي لها مدارات غريبة، ويعتقد أن العديد منها هي “بقايا” المجرات التي التهمتها مجرة درب التبانة ذات يوم.
ويُعتقد أن العديد من تلك النجوم هي حطام ما يسمى بـ “الاندماج الرئيسي الأخير”، في إشارة إلى المرة الأخيرة التي شهدت فيها مجرة درب التبانة اصطدامًا كبيرًا مع مجرة أخرى. ويعتقد العلماء أن هذا الاصطدام الكبير الأخير ربما يكون قد شمل مجرة قزمة ضخمة، ويعرف هذا الحدث باسم اندماج غايا-سجق-إنسيلادوس (GSE). ويُعتقد أنه ملأ مجرة درب التبانة بنجوم في مدارات جعلتها قريبة من مركز المجرة. ويعتقد أن حدث GSE قد حدث قبل ما بين ثمانية و11 مليار سنة عندما كانت مجرة درب التبانة في مهدها.
منذ عام 2020، كان توماس وفريقه يقارنون تجاعيد مجرة درب التبانة بمحاكاة لكيفية ظهور هذه الاصطدامات والاندماجات المجرية. ومع ذلك، فإن ملاحظات غايا لهذه النجوم التي تدور بشكل غريب – والتي تم إصدارها كجزء من إصدار البيانات 3 للتلسكوب الفضائي في عام 2022 – تشير إلى أن هذه الأجسام النجمية الغريبة من الممكن أن تكون قد ترسبت من خلال حدث اندماج مختلف.
“يمكننا أن نرى كيف تتغير أشكال وعدد التجاعيد بمرور الوقت باستخدام عمليات الدمج المحاكاة هذه. وهذا يتيح لنا تحديد الوقت الدقيق الذي تتطابق فيه المحاكاة بشكل أفضل مع ما نراه في بيانات Gaia الحقيقية لمجرة درب التبانة اليوم – وهي طريقة استخدمناها في هذا وأوضح دونلون دراسة جديدة أيضًا. “من خلال القيام بذلك، وجدنا أن التجاعيد كانت على الأرجح ناجمة عن اصطدام مجرة قزمة مع درب التبانة منذ حوالي 2.7 مليار سنة. وقد أطلقنا على هذا الحدث اسم “الاندماج الشعاعي للعذراء”.
“لكي تكون تجاعيد النجوم واضحة كما تظهر في بيانات جايا، يجب أن تكون قد انضمت إلينا قبل أقل من ثلاثة مليارات سنة – أي بعد خمسة مليارات سنة على الأقل مما كان يعتقد سابقا،” عضو الفريق هايدي جو نيوبيرج، وهو أيضا من رينسيلار. وقال معهد البوليتكنيك. “تتشكل تجاعيد جديدة للنجوم في كل مرة تتأرجح فيها النجوم ذهابًا وإيابًا عبر مركز درب التبانة. إذا انضمت إلينا قبل ثمانية مليارات سنة، فسيكون هناك الكثير من التجاعيد بجوار بعضها البعض والتي لن نتمكن من رؤيتها بعد الآن لهم كميزات منفصلة.”
إن الفحص الأخير لملاحظات جايا يدعو إلى التساؤل عما إذا كان هناك حاجة بالفعل إلى اندماج قديم هائل في التاريخ المبكر لمجرة درب التبانة لتفسير المدارات الغريبة لبعض النجوم في المجرة. كما أنه يلقي بظلال من الشك على جميع النجوم المرتبطين سابقًا بدمج GSE.
وقال دونلون: “هذه النتيجة – وهي أن جزءًا كبيرًا من مجرة درب التبانة انضم إلينا فقط خلال مليارات السنين القليلة الماضية – تمثل تغييرًا كبيرًا عما اعتقده علماء الفلك حتى الآن”. “تتوقع العديد من النماذج والأفكار الشائعة حول كيفية نمو درب التبانة أن يكون الاصطدام المباشر الأخير بمجرة قزمة بهذه الكتلة نادرًا جدًا.”
ويعتقد الفريق أيضًا أن اندماج برج العذراء الشعاعي قد جلب إلى مجرتنا عائلة من المجرات القزمة الصغيرة الأخرى وعناقيد النجوم، والتي من الممكن أن تلتهمها مجرة درب التبانة في نفس الوقت تقريبًا.
يمكن أن يُظهر التحقيق والبيانات المستقبلية من Gaia ما إذا كانت أي كائنات مرتبطة سابقًا بحدث GSE مرتبطة بالفعل بـ Virgo Radial Merger الأحدث.
قصص ذات الصلة
– المركبة الفضائية شاندرا التابعة لناسا ترصد ثقبًا أسود هائلًا ينفجر في قلب مجرة درب التبانة
– العلماء يكشفون عن خريطة لم يسبق رؤيتها للمحرك المركزي لمجرة درب التبانة (صورة)
– قد تهيمن المادة المظلمة على أضعف نظام نجمي يدور حول مجرتنا درب التبانة
هذا البحث الجديد هو الأحدث في كنز من النتائج الناشئة عن بيانات غايا التي تعيد كتابة تاريخ درب التبانة.
أصبحت هذه المراجعة الكونية ممكنة بفضل قدرة جايا الفريدة على استكشاف عدد كبير من النجوم فوق الأرض، مما سمح للتلسكوب الفضائي بتجميع خريطة لا مثيل لها لمواقع ومسافات وحركات حوالي 1.5 مليار نجم حتى الآن.
وخلص دونلون إلى القول: “إن تاريخ درب التبانة تتم إعادة كتابته باستمرار، وذلك بفضل البيانات الجديدة من جايا”. “لقد تغيرت صورتنا لماضي درب التبانة بشكل كبير عما كانت عليه قبل عقد من الزمن، وأعتقد أن فهمنا لهذه الاندماجات سيستمر في التغير بسرعة.”
نُشر بحث الفريق في شهر مايو مجلة الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.