تشير النتائج الجديدة التي توصل إليها تلسكوب جايا الفضائي إلى أنه، من الناحية الكونية، ربما تكون مجرة درب التبانة قد أكلت مجرة صغيرة منذ وقت طويل جدًا. في الواقع، يبدو أن آخر تصادم كبير بين مجرتنا ومجرة أخرى قد حدث مليارات بعد سنوات عديدة مما كان يعتقد سابقا.
من المعروف منذ فترة طويلة أن مجرة درب التبانة قد نمت من خلال سلسلة من الاصطدامات العنيفة التي شهدت تمزق المجرات الأصغر بسبب تأثير الجاذبية الهائل للمنزل الحلزوني لنظامنا الشمسي. تقوم هذه الاصطدامات بتوزيع النجوم من المجرة المبتلعة في جميع أنحاء الهالة المحيطة بالقرص الرئيسي لمجرة درب التبانة وأذرعها الحلزونية المميزة. ترسل نوبات أكل لحوم البشر في المجرة “تموجات” عبر مجرة درب التبانة تؤثر على “عائلات” مختلفة من النجوم من أصول مختلفة بطرق مختلفة.
من خلال القدرة على تحديد موقع وحركة 100.000 نجم محلي في النظام الشمسي في كتالوج كامل للأجسام النجمية على الشاشات، يهدف Gaia إلى تتبع تاريخ درب التبانة من خلال حساب انقباضاتها.
متعلق ب: في مجرة درب التبانة، هناك ثلاثة نجوم بين النجوم تسير في الاتجاه الخاطئ
وقال توماس دونلون، رئيس مجموعة الدراسة في معهد رينسيلار للفنون التطبيقية وجامعة ألاباما: “إننا نتقلص مع تقدمنا في السن، لكن عملنا يكشف أن العكس هو الصحيح بالنسبة لمجرة درب التبانة. إنها نوع من الكون بنجامين باتون الذي يتقلص بمرور الوقت”. قال في بيان. “من خلال النظر في كيفية تبدد هذه الانقباضات بمرور الوقت، يمكننا معرفة متى شهدت مجرة درب التبانة آخر انهيار كبير لها، وقد حدث ذلك بعد مليارات السنين مما كنا نعتقد”.
تم اكتشاف هذه الانقباضات المجرية بواسطة جايا فقط في عام 2018؛ هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها بحثهم بالتفصيل للكشف عن توقيت الصراع الذي خلقهم.
نجوم الهالة تتحرك بطرق غريبة
تمتلئ هالة مجرتنا بالنجوم ذات المدارات الغريبة، والتي يعتقد أن العديد منها هي “بقايا” من المجرات التي ابتلعتها مجرة درب التبانة.
ويُعتقد أن العديد من تلك النجوم هي عبارة عن حطام ناتج عما يسمى بـ “الاندماج الرئيسي الأخير”، والذي يمثل المرة الأخيرة التي شهدت فيها مجرة درب التبانة اصطدامًا كبيرًا مع مجرة أخرى. يفترض العلماء أن مجرة قزمة ضخمة ربما تكون متورطة في هذا الاصطدام الكبير الأخير، ويعرف هذا الحدث باسم اندماج غايا-سجق-إنسيلادوس (GSE). ويُعتقد أنه زود مجرة درب التبانة بالنجوم في مدارات جعلتها أقرب إلى 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 تقلصات درب التبانة بمحاكاة كيفية تشكل الاصطدامات والاندماجات بين النجوم. ومع ذلك، تشير ملاحظات غايا لهذه النجوم ذات المدارات الفردية – والتي تم إصدارها كجزء من إصدار بيانات التلسكوب الفضائي 3 في عام 2022 – إلى أن هذه الأجسام النجمية الغريبة ربما تكون قد ترسبت من خلال حدث اندماج مختلف.
“باستخدام عمليات المحاكاة هذه، يمكننا أن نرى كيف تتغير أشكال وعدد التقلصات بمرور الوقت. تتطابق المحاكاة تمامًا مع ما نراه اليوم في بيانات غايا الحقيقية لمجرة درب التبانة – الطريقة التي استخدمناها في هذا. الدراسة الجديدة أيضًا “، أوضح دونلون. “من خلال القيام بذلك، وجدنا أن الانكماشات ربما كانت ناجمة عن اصطدام مجرة قزمة مع مجرة درب التبانة منذ حوالي 2.7 مليار سنة. وقد أطلقنا على هذا الحدث اسم اندماج العذراء الشعاعي”.
وقالت عضوة الفريق هايدي جو من معهد نيوبيرج للفنون التطبيقية التابع لرينسيلار: “لكي تكون مجموعات النجوم التي تظهر في بيانات جايا واضحة، يجب أن تكون قد اندمجت معنا قبل ثلاثة مليارات سنة، أي بعد خمسة مليارات سنة على الأقل مما كان يعتقد سابقًا”. “في كل مرة تتأرجح فيها النجوم ذهابًا وإيابًا في مركز مجرة درب التبانة، تتشكل انقباضات جديدة للنجوم. لو أنها انضمت إلينا قبل ثمانية مليارات سنة، لكان هناك الكثير من الانقباضات المتتالية التي لا يمكننا رؤيتها. إنها سمات منفصلة.” “.
تدعو دراسة حديثة لملاحظات جايا إلى التساؤل عما إذا كان هناك حاجة بالفعل إلى اندماج قديم هائل في التاريخ المبكر لمجرة درب التبانة لشرح المدارات الغريبة لبعض النجوم في المجرة. وهذا يلقي بظلال من الشك على جميع النجوم المرتبطين سابقًا بدمج GSE.
وقال دونلون: “إن هذه النتيجة – وهي أن معظم مجرة درب التبانة قد انضمت إلينا فقط في المليارات القليلة الماضية – تمثل تغييراً كبيراً عما كان يعتقده علماء الفلك حتى الآن”. “إن العديد من النماذج والأفكار الشائعة حول كيفية نمو درب التبانة نادرًا ما تتوقع اصطدامًا مباشرًا بمجرة قزمة بهذه الكتلة.”
ويفترض الفريق أن الاندماج الشعاعي لبرج العذراء جلب عائلة من المجرات القزمة الصغيرة الأخرى وعناقيد النجوم إلى مجرتنا، والتي كان من الممكن أن تبتلعها مجرة درب التبانة في نفس الوقت.
قد يُظهر التحقيق والبيانات المستقبلية من Gaia ما إذا كانت أي كائنات مرتبطة سابقًا بحدث GSE مرتبطة بالفعل بالاندماج الشعاعي الأخير لـ Virgo.
هذا البحث الجديد هو الأحدث في كنز من النتائج الناشئة عن بيانات غايا التي تعيد كتابة تاريخ درب التبانة.
أصبحت هذه التحريفية الكونية ممكنة بفضل قدرة جايا الفريدة على سبر الغالبية العظمى من النجوم على الأرض، مما يسمح للتلسكوب الفضائي بتجميع خريطة لا مثيل لها لمواقع ومسافات وحركات حوالي 1.5 مليار نجم حتى الآن.
واختتم دونلون حديثه قائلاً: “يستمر إعادة تشكيل تاريخ درب التبانة، ويرجع الفضل في ذلك إلى حد كبير إلى البيانات الجديدة من جيا”. “لقد تغيرت صورتنا لماضي درب التبانة بشكل كبير عما كانت عليه قبل عقد من الزمن، وأعتقد أن فهمنا لهذه الروابط سيستمر في التغير بسرعة.”
ونشرت دراسة المجموعة في شهر مايو جريدة الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.
