درب التبانة لا يزال يتدحرج من اصطدام المجرة منذ ملايين السنين

Send

بين 300 مليون و 900 مليون سنة مضت ، اصطدمت مجرتنا درب التبانة تقريبًا بمجرة القوس القزمة. تُظهر البيانات من مهمة Gaia التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA) التأثير المستمر لهذا الحدث ، حيث تتحرك النجوم مثل التموجات على سطح البركة. يعد التصادم المجري جزءًا من أكل لحوم البشر المستمر للمجرة القزمة بواسطة درب التبانة الأكبر بكثير.

"في البداية كانت الميزات غريبة للغاية بالنسبة لنا." - تيريزا أنتوجا ، باحثة رئيسية ، جامعة برشلونة ، إسبانيا.

الهدف العلمي الرئيسي لـ Gaia هو مسح مليار نجم في جوارنا المجري. إنها تنشئ خريطة ثلاثية الأبعاد دقيقة لمجرة درب التبانة ، وتجيب عن أسئلة حول أصل مجرتنا وتطورها. أطلقت وكالة الفضاء الأوروبية غايا في عام 2013 في مهمة مدتها خمس سنوات.

اكتشف جايا اللقاء بين مجرة درب التبانة ومجرة القزم القوس عن طريق رسم خريطة حركة النجوم في قرص مجرة درب التبانة. يقيس Gaia بدقة المواضع والسرعات الدقيقة لمليار نجم. وضعت المركبة الفضائية ما يُعرف باسم "مساحة الطور" لمجموعة فرعية من بضعة ملايين من النجوم ، من خلال تقدير السرعات ثلاثية الأبعاد لتلك النجوم. سمحت مساحة الطور هذه ، أو مزيج من الموقع والسرعة ، للعلماء بدراسة الحركة النجمية للنجوم في القرص.

"لقد صدمت قليلاً واعتقدت أنه قد تكون هناك مشكلة في البيانات لأن الأشكال واضحة للغاية." - تيريزا أنتوجا ، جامعة برشلونة ، إسبانيا.

كشفت الحركات النجمية في مرحلة الطور عن شيء صادم وغير متوقع. صدمت الباحثة الرئيسية تيريزا أنتوجا ، من جامعة برشلونة في إسبانيا ، ما كشفته البيانات. اعتقدت أنه يجب أن تكون هناك مشكلة في البيانات. نمط يشبه الحلزون لم يسبق له مثيل من قبل. كان النمط في الرسم البياني لارتفاع النجوم أعلى أو أسفل مستوى المجرة ، تم رسمه مقابل سرعتها في نفس الاتجاه. تقول تيريزا: "في البداية كانت الميزات غريبة جدًا بالنسبة لنا". "لقد صدمت قليلاً واعتقدت أنه قد تكون هناك مشكلة في البيانات لأن الأشكال واضحة للغاية."

لكن مهمة Gaia هي مشروع ضخم. لديها فرق معالجة البيانات وتحليلها في جميع أنحاء أوروبا ، واختبرت تلك الفرق جميع البيانات قبل إصدارها. اختبرت أنتوجا وزملاؤها البيانات أيضًا لمعرفة ما إذا كانت الأخطاء قد تسببت في ظهور الشكل. لكن بحثهم عن الأخطاء لم يفضِ إلى شيء. كان عليهم أن يقبلوا أن الشكل غير العادي وغير المتوقع كان موجودًا بالفعل.

تقول تيريزا: "يبدو فجأة أنك وضعت النظارات المناسبة وترى كل الأشياء التي لم يكن من الممكن رؤيتها من قبل".

أدرك أنتوجا أن الشكل تم الكشف عنه لأن البيانات من Gaia كانت ذات جودة عالية. كان الأمر مثل وضع النظارات المناسبة. كانت الخطوة التالية هي معرفة سبب هذا الشكل.

كانت التموجات في نجوم قرص درب التبانة مثل التموجات على البركة. تشرح تيريزا: "إن الأمر أشبه بقذف حجر في بركة ، مما يؤدي إلى تشريد المياه كتموجات وأمواج". ومع ذلك ، يهدأ سطح البركة بسرعة كبيرة. حركة النجوم مستمرة منذ مئات الملايين من السنين.

بمجرد أن عرف الفريق أنهم يرون شيئًا حقيقيًا ، بدأوا في التحقيق في سبب هذه "التموجات". ماذا حدث لمجرة درب التبانة لإنتاجها؟

درب التبانة ، مثل العديد من المجرات الكبيرة ، هي جزء من أكلة لحوم البشر. تتمثل إحدى الطرق التي ينمو بها هذا الحجم الكبير في امتصاص النجوم من عناقيد النجوم والمجرات الأخرى. بمجرد امتصاصها ، تمتزج هذه النجوم مع بقية المجرة. ولكن في هذه الحالة ، لم يختلط الأعضاء الجدد في درب التبانة.

تعمل أمينة حلمي في جامعة جرونينجن بهولندا. وهي متعاونة في المشروع والمؤلفة الثانية في الورقة الناتجة. استذكرت حلمي الدراسات التي قامت بها هي نفسها وباحثون آخرون حول مجرة القوس القزمة. يحتوي القوس على عشرات الملايين من النجوم فقط ، وهو أقل بكثير من 100 إلى 400 مليار نجم في مجرة درب التبانة. عرف حلمي أن مجرة درب التبانة كانت تأكل مجرة القوس.

آخر مرة اقتربت فيها المجرتان من بعضهما البعض لم تصطدم بهما. لكن الجاذبية الناتجة عن هذا اللقاء القريب كانت كافية لإزعاج بعض النجوم في قرص درب التبانة. تماما مثل حجر رمى تموج سطح البركة.

"هذا هو بالضبط نوع الاكتشاف الذي كنا نأمل أن يأتي من بيانات Gaia." - Timo Prusti ، عالم مشروع Gaia في ESA.

كان تقدير اللقاء الأخير بين القوس ودرب التبانة بين 200 مليون ومليار سنة مضت. ويتطابق هذا الإطار الزمني مع الإطار الزمني المحدد بواسطة بيانات Gaia.

يبدو مقنعا للغاية. قال Antoja: "تشير الدراسة ، بالتأكيد ، إلى أن قرص مجرتنا صغير بشكل حيوي ، وحساس للاضطرابات ويتغير بمرور الوقت". ولكن لا تزال هناك حاجة إلى توخي الحذر. العلاقة بين حركة النجوم في قرص مجرة درب التبانة ومجرة القوس مبنية على نماذج وتحليلات حاسوبية بسيطة.

بيانات Gaia لديها الكثير لتعلمنا حول تطور درب التبانة. يعتزم الفريق المسؤول عن الدراسة دراسة الظاهرة بأكملها بشكل كامل. هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به ، وكمية هائلة من البيانات لتمشيطها.

"كان الاكتشاف سهلاً. التفسير أصعب. وقد يستغرق الفهم الكامل لمعناه ومضامينه عدة سنوات ". قالت أمينة.

وأضاف Timo Prusti ، عالم مشروع Gaia في وكالة الفضاء الأوروبية: "هذا هو بالضبط نوع الاكتشاف الذي كنا نأمل أن يأتي من بيانات Gaia".