ظل علماء الفلك يحاولون منذ عقود فهم سبب تشويه مجرة درب التبانة كما هي. في السنوات الأخيرة ، افترض علماء الفلك أنه يمكن لجيراننا ، سحابة ماجلان ، أن يكونوا مسؤولين عن هذه الظاهرة. وفقًا لهذه النظرية ، تسحب هذه المجرات القزمة المادة المظلمة في درب التبانة ، مما يتسبب في حدوث تذبذبات تسحب إمداد مجرتنا بغاز الهيدروجين.
ومع ذلك ، وفقًا لبيانات جديدة من مرصد Gaia المرسم على خرائط النجوم التابع لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ، من الممكن أن يكون هذا الالتواء نتيجة اصطدام مستمر مع مجرة أصغر. تؤكد هذه النتائج أن الالتواء في مجرتنا ليس ثابتًا ، ولكنه عرضة للتغيير بمرور الوقت (ويعرف أيضًا باسم البادئة) ، وأن هذه العملية تحدث بشكل أسرع مما كان يعتقده أي شخص!
لقد عرف الفلكيون منذ أواخر الخمسينيات أن قرص درب التبانة ، حيث يقيم معظم نجومه - منحني لأعلى من جانب ولأسفل من الجانب الآخر. ومع ذلك ، ظلت أسباب ذلك غير واضحة ، مع نظريات تتراوح بين تأثير المجال المغناطيسي بين المجرات ، والآثار الجاذبية لهالة المادة المظلمة غير المنتظمة.
ولإلقاء الضوء على ذلك ، قام فريق من علماء الفلك من مرصد تورين للفيزياء الفلكية في إيطاليا ومعهد ماكس بلانك لعلم الفلك في ألمانيا باستشارة القياسات الفلكية من إصدار بيانات Gaia الثاني (DR2). تحتوي هذه الحزمة الأخيرة (التي تم إصدارها في 25 أبريل 2018) على معلومات محدثة عن الموقع والحركة والمسافات من 1.692 مليار نجم.
باستخدام هذه البيانات ، تمكن الفريق من فحص سلوك النجوم الموجودة في القرص الخارجي ، والتي أكدوا منها أن التفاف المجرة ليس ثابتًا ولكنه يغير اتجاهه بمرور الوقت. هذا التغيير في الاتجاه ، المعروف باسم البادئة ، مماثل بنفس الطريقة التي يعاني بها الكوكب من "التذبذب" بسبب الطريقة التي يدورون بها على محورهم.
بالإضافة إلى ذلك ، وجدوا أيضًا أن بداية هذه الالتواء تحدث بمعدل أسرع بكثير مما كان متوقعًا - أسرع بكثير مما يمكن أن يكون عليه المجال المغناطيسي بين المجرات أو هالة المادة المظلمة. استنتج الفريق من ذلك أن شيئًا أكثر قوة يجب أن يؤثر على شكل مجرتنا ، مثل الاصطدام بمجرة أخرى.
ظهرت الدراسة التي تصف نتائجها ، بعنوان "دليل على انحراف المجرة المتطور ديناميكيًا" ، مؤخرًا في المجلة فلك الطبيعة. كما أوضحت Eloisa Poggio من مرصد تورين للفيزياء الفلكية ، وهو المؤلف الرئيسي للدراسة ، في بيان صحفي لوكالة الفضاء الأوروبية:
"قمنا بقياس سرعة الالتواء من خلال مقارنة البيانات مع نماذجنا. استنادًا إلى السرعة التي تم الحصول عليها ، سيكمل الالتفاف دورانًا واحدًا حول مركز درب التبانة في 600 إلى 700 مليون سنة. هذا أسرع بكثير مما توقعناه بناءً على توقعات من نماذج أخرى ، مثل تلك التي تبحث في تأثيرات الهالة غير الكروية ".
ومع ذلك ، فإن سرعة سرعة الالتواء أبطأ من السرعة التي تدور بها النجوم في قرص درب التبانة حول مركز المجرة. على سبيل المثال ، تدور شمسنا حول مركز درب التبانة بسرعة متوسطة تبلغ 230 كم / ثانية (828000 كم / ساعة ؛ 514495 ميل في الساعة) وتستغرق حوالي 220 مليون سنة لإكمال مدار واحد.
في الوقت الحاضر ، من غير المعروف أي المجرة التي قد تسبب التموج أو عندما بدأ التصادم. ومع ذلك ، يشتبه الفريق في أنه يمكن أن يكون Sagittarius Dwarf Galaxy ، وهي مجموعة على شكل بيضاوي الشكل تتكون من حوالي 10000 نجمة تدور حول درب التبانة من القطب إلى القطب ، وعلى مسافة حوالي 50000 سنة ضوئية.
يعتقد علماء الفلك أن هذه المجرة القزمة يتم امتصاصها تدريجيًا بواسطة درب التبانة ، وهي عملية يعتقد أنها تسببت في تحطمها عبر قرص درب التبانة عدة مرات في الماضي. إذا كان صوت هذا يجعل أي شخص يشعر بالتوتر ، فيجب أن يشعر بالراحة في حقيقة أن هذه التغييرات تحدث على نطاق المجرة وبعيدة جدًا - وبالتالي ، لن يكون لها آثار ملحوظة على الحياة على الأرض.
يعتبر هذا البحث بمثابة مثال للقدرة غير المسبوقة لمرصد Gaia على رسم خريطة مجرتنا في شكل ثلاثي الأبعاد ، بالإضافة إلى أنواع الأبحاث التي يقوم بها هذا. وكما وصفه رونالد دريميل ، عالم الفلك في مرصد تورين للفيزياء الفلكية والمؤلف المشارك في البحث:
"إن الأمر يشبه امتلاك سيارة ومحاولة قياس سرعة واتجاه السفر لهذه السيارة خلال فترة زمنية قصيرة جدًا ، ثم ، بناءً على هذه القيم ، في محاولة لوضع نموذج لمسار السيارة في الماضي والمستقبل. إذا قمنا بإجراء مثل هذه القياسات للعديد من السيارات ، فيمكننا نمذجة تدفق حركة المرور. وبالمثل ، من خلال قياس الحركات الظاهرة لملايين النجوم عبر السماء ، يمكننا نمذجة عمليات واسعة النطاق مثل حركة الالتواء ".
هذه النتائج مشابهة لنتائج البحث الأخرى التي تمت بفضل جايا. في عام 2018 ، استخدم فريق من علماء الفلك أول 22 شهرًا من بيانات المهمة لتحديد أن مجرة درب التبانة والمجرات الأخرى خضعت للتصادمات والاندماجات في الماضي البعيد ، والتي لا يزال دليلها مرئيًا اليوم في حركات مجموعات كبيرة من النجوم.
"مع Gaia ، ولأول مرة ، لدينا كمية كبيرة من البيانات حول كمية كبيرة من النجوم ، والتي يتم قياس حركتها بدقة بحيث يمكننا محاولة فهم الحركات واسعة النطاق للمجرة ووضع نموذج لتاريخ تكوينها". قال خوسيه دي بروين ، نائب عالم مشروع Gaia. "هذا شيء فريد. هذه حقا ثورة غايا ".
المهمة في عامها السادس وستستمر (منع الإضافات) في جمع البيانات الفلكية حتى عام 2022. في غضون ذلك ، ينتظر الفلكيون بفارغ الصبر الإصدارين التاليين من بيانات Gaia (DR3 و DR4) ، والتي من المخطط لها في وقت لاحق في عام 2020 وفي النصف الثاني من عام 2021. بالنظر إلى ما تعلمناه بالفعل من هذه المهمة ، يمكن للمرء أن يتكهن فقط بالألغاز الأخرى التي ستساعد في حلها!
