بالنظر إلى أن نظامنا الشمسي يقع داخل مجرة درب التبانة ، فإن الحصول على صورة واضحة لما يبدو عليه الأمر ككل قد يكون أمرًا صعبًا للغاية. في الواقع ، لم يكن حتى عام 1852 عندما افترض عالم الفلك ستيفن ألكساندر لأول مرة أن المجرة كانت لولبية الشكل. ومنذ ذلك الوقت ، ظهرت العديد من الاكتشافات التي غيرت طريقة تصورنا لها.
لعقود من الزمن ، اعتقد علماء الفلك أن مجرة درب التبانة تتكون من أربعة أذرع - تتكون من نجوم وسحب من الغازات المكونة للنجوم - تمتد إلى الخارج بطريقة حلزونية. ثم في عام 2008 ، بدا أن البيانات من تلسكوب سبيتزر الفضائي تشير إلى ذلك مجرتنا درب التبانة لها ذراعين فقط ، لكن شريط مركزي أكبر. ولكن الآن ، وفقًا لفريق من علماء الفلك من الصين ، قد يمتد أحد أذرع مجرتنا إلى أبعد مما كان يُعتقد سابقًا ، ويصل إلى كل المسافة حول المجرة.
يُعرف هذا الذراع باسم Scutum – Centaurus ، والذي ينبثق من أحد طرفي شريط درب التبانة ، ويمر بيننا وبين مركز المجرة ، ويمتد إلى الجانب الآخر من المجرة. لعقود عديدة ، كان يعتقد أن هذا هو المكان الذي تنتهي فيه هذه الذراع.
ومع ذلك ، في عام 2011 ، اكتشف عالما الفلك توماس دام وباتريك ثاديوس من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ما يبدو أنه امتداد لهذه الذراع على الجانب الآخر من المجرة.
منطقة تشكل النجوم في الفضاء بين النجوم. حقوق الصورة: NASA و ESA و Hubble Heritage (STScI / AURA) -ESA / Hubble Collaboration
لكن وفقًا لعالم الفلك يان صن وزملاؤه من مرصد الجبل الأرجواني في نانجينغ ، الصين ، قد يمتد ذراع Scutum-Centaurus إلى أبعد من ذلك. باستخدام نهج جديد لدراسة السحب الغازية الواقعة بين 46000 إلى 67000 سنة ضوئية خارج مركز مجرتنا ، اكتشفوا 48 سحابة جديدة من الغازات البينجمية ، بالإضافة إلى 24 سحابة تمت ملاحظتها سابقًا.
من أجل دراستهم ، اعتمد صن وزملاؤه على بيانات التلسكوب الراديوي التي قدمها مشروع درب التبانة Imaging Scroll Painting الذي يمسح سحب الغبار بين النجوم بحثًا عن موجات الراديو المنبعثة من غاز أول أكسيد الكربون. بجانب الهيدروجين ، هذا الغاز هو العنصر الأكثر وفرة في الفضاء بين النجوم - ولكن من السهل على التلسكوبات الراديوية اكتشافه.
بدمج هذه المعلومات مع البيانات التي تم الحصول عليها من المسح الكندي للطائرة المجرية (التي تبحث عن غاز الهيدروجين) ، خلصوا إلى أن هذه السحب الـ 72 تصطف على طول مقطع ذراع حلزوني يبلغ طوله 30000 سنة ضوئية. ما هو أكثر من ذلك ، يدعون في أبلغ عن أن: 'يبدو أن الذراع الجديدة هي امتداد للذراع البعيد الذي تم اكتشافه مؤخرًا بواسطة Dame & Thaddeus (2011) بالإضافة إلى ذراع Scutum-Centaurus في الربع الثاني الخارجي.'
رسم توضيحي لمجرتنا يُظهر الامتداد المحتمل لذراع Scutum-Centaurus. المصدر: يان صن / رسائل مجلة الفيزياء الفلكية ، المجلد. 798 / روبرت هيرت. ناسا / مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا / SSC
هذا يعني أن الذراع ليست فقط الأكبر في مجرتنا ، ولكنها أيضًا الذراع الوحيدة التي تصل بشكل فعال إلى 360 درجة حول مجرة درب التبانة. سيكون مثل هذا الاكتشاف غير مسبوق بالنظر إلى حقيقة أنه لم يتم ملاحظة أي شيء من هذا القبيل مع المجرات الحلزونية الأخرى في كوننا المحلي.
توماس دام ، أحد علماء الفلك الذين اكتشفوا التمديد المحتمل لذراع Scutum-Centaurus في عام 2011 ، اقتبس من قبل Scientific American كقوله: 'هذا نادر. أراهن أنه سيتعين عليك إلقاء نظرة على العشرات من صور المجرات الحلزونية لتجد واحدة حيث يمكنك إقناع نفسك أنه يمكنك تتبع ذراع واحدة 360 درجة. '
بطبيعة الحال ، فإن الاحتمال يطرح بعض المشاكل. أولاً ، هناك فجوة واضحة بين المقطع الذي اكتشفه دام وتاديوس في عام 2011 وبداية الجزء الذي اكتشفه الفريق الصيني - فجوة تبلغ 40 ألف سنة ضوئية على وجه الدقة. قد يعني هذا أن الغيوم التي اكتشفها صن وزملاؤه قد لا تكون جزءًا من ذراع Scutum-Centaurus بعد كل شيء ، ولكنها جزء جديد تمامًا من الذراع الحلزونية.
إذا كان هذا صحيحًا ، فهذا يعني أن مجرتنا بها عدة أجزاء من الذراع 'الخارجية'. من ناحية أخرى ، قد يسد بحث إضافي هذه الفجوة (إذا جاز التعبير) ويثبت أن درب التبانة جميل عندما يُنظر إليه بعيدًا مثل أي من اللوالب التي نلاحظها غالبًا من راحة نظامنا الشمسي.
قراءة متعمقة: arXiv الفيزياء الفلكية و رسائل الفيزياء الفلكية