قد لا يكون النظام الشمسي موجودًا إذا لم يكن هناك اصطدام مجري ضخم مع مجرة درب التبانة قبل مليارات السنين
درب التبانة لديها عدد من المجرات الفضائية ؛ ما يقرب من 60 منهم ، اعتمادًا على كيفية تعريفنا لهم. قد يكون أحدهم ، المسمى Sagittarius Dwarf Spheroidal Galaxy (Sgr d Sph) ، قد لعب دورًا كبيرًا عندما يتعلق الأمر بالبشر وعالمنا وحضارتنا الصغيرة. قد يكون الاصطدام بين درب التبانة و Sgr d Sph قد خلق النظام الشمسي نفسه.
تم اكتشاف مجرة القوس القزم الكروية في عام 1994 ، وفي ذلك الوقت اعتقد علماء الفلك أنها أقرب مجرة قزمة لمجرة درب التبانة. يقع Sgr d Sph حاليًا على بعد حوالي 70000 سنة ضوئية من الأرض. يسافر في مدار قطبي دائري حول مجرة درب التبانة.
في 2018 ، أظهرت بيانات Gaia أن الشكل الكروي القزم قد مر عبر مجرة درب التبانة في 300 إلى 900 مليون سنة الماضية. وجد جايا نمطًا لحركة النجوم في مجرة درب التبانة يشير إلى هذه الحقيقة. الآن يبدو أن Sgr d Sph قد مر عبر مجرتنا عدة مرات.
أظهرت دراسة جديدة أنه في أحد ممرات درب التبانة ، منذ حوالي 4.7 مليار سنة ، ربما تكون قد تسببت في اضطرابات أدت مباشرة إلى ولادة نظامنا الشمسي.
الدراسة الجديدة بعنوان ' التأثير المتكرر للقزم القوس على تاريخ تشكل النجوم لمجرة درب التبانة . ' المؤلف الرئيسي هو Tomás Ruiz-Lara ، باحث في الفيزياء الفلكية في Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) في تينيريفي ، إسبانيا. تم نشر الورقة في مجلة Nature Astronomy.
تظهر مجرة Sagittarius dwarf كميزة ممدودة أسفل مركز المجرة وتشير إلى الاتجاه الهبوطي في خريطة السماء بالكامل لكثافة النجوم التي رصدتها مهمة Gaia التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية بين يوليو 2014 إلى مايو 2016. حقوق الصورة: بواسطة ESA / Gaia / DPAC، CC BY-SA 3.0-igo، https://commons.wikimedia.org/w/index.php؟curid=77752828
تستند الدراسة على بيانات من جايا ، تلسكوب فضائي تابع لوكالة الفضاء الأوروبية. تتمثل مهمة Gaia في إنشاء مخطط ثلاثي الأبعاد للنجوم في درب التبانة. من خلال رسم خرائط لسرعة وموقع حوالي مليار نجم في مجرة درب التبانة ، يأمل جايا في الكشف عن التركيب النجمي للمجرة ، وكيف تشكلت المجرة وتطورت بمرور الوقت.
أظهرت بيانات Gaia تأثير ذلك Sag. ظهر القزم الكروى فى مجرة درب التبانة على مدى بلايين السنين. وفقًا للبيانات ، اصطدم القزم بدرب التبانة ثلاث مرات على الأقل في الستة مليارات سنة الماضية. وقد تكون تلك المواعيد قد أثارت بعض الحلقات الرئيسية لتكوين النجوم ، بما في ذلك الشمس نفسها.
أدت التصادمات الثلاثة المعروفة بين القوس ودرب التبانة ، وفقًا لدراسة جديدة ، إلى حدوث حلقات رئيسية لتشكيل النجوم ، ربما يكون أحدها قد أدى إلى ظهور النظام الشمسي. حقوق الصورة: ESA / Gaia
قال المؤلف الرئيسي رويز لارا في خبر صحفى .
'عندما نظرنا في بيانات Gaia حول مجرة درب التبانة ، وجدنا ثلاث فترات من تكوين النجوم المتزايد الذي بلغ ذروته منذ 5.7 مليار سنة ، قبل 1.9 مليار سنة ، وقبل مليار سنة ، وهو ما يتوافق مع الوقت الذي يُعتقد أن القوس قد مر به قال رويز لارا 'قرص مجرة درب التبانة'.
يمتلك علماء الفلك الكثير من البيانات والنماذج تحت تصرفهم ، بما في ذلك التطور النجمي. نظر المؤلفون وراء هذا العمل في نماذج التطور النجمية الحالية ، وقارنوها بالنجوم في غضون 6500 سنة ضوئية حول نظامنا الشمسي. نظروا إلى لمعان النجوم ولونها ومسافاتها. وفقًا لعملهم ، أشارت كل تلك البيانات إلى مواجهة مع مجرة القوس القزم الكروية.
'تشكلت الشمس في الوقت الذي كانت فيه النجوم تتشكل في مجرة درب التبانة بسبب مرور القوس الأول.'
كارمي جالارت ، مؤلف مشارك ، IAC
قال رويز لارا: 'في البداية لديك مجرة ، درب التبانة ، هادئة نسبيًا'. 'بعد حقبة أولية عنيفة من تكوين النجوم ، نشأت جزئيًا عن طريق اندماج سابق كما وصفنا في دراسة سابقة ، وصلت مجرة درب التبانة إلى حالة متوازنة كانت النجوم فيها تتشكل بثبات. فجأة ، لديك القوس يسقط ويعطل التوازن ، مما يتسبب في دوران كل الغازات والغبار السابق داخل المجرة الأكبر مثل التموجات على الماء '.
تغير هذه التموجات كثافة الغاز في بعض المناطق وتخفضها في مناطق أخرى. مع زيادة كثافة الغاز ، فإنه يؤدي إلى تكون النجوم ، كما تفعل موجات الصدمة من المستعرات الأعظمية الزناد تشكل النجوم.
عندما تصادف موجة الصدمة سحابة غازية بين النجوم ، فإنها لا تدفعها بعيدًا عن طريقها. الجزء الخارجي هو مادة أرق من الجزء الداخلي الكثيف للسحابة ، لذلك تنتقل موجة الصدمة حول السطح الخارجي للسحابة ، وتدفع في النهاية من جميع الجوانب وتضغط المادة ، وهو ما يكفي أحيانًا لتشكيل النجوم.
تضغط موجات الصدمة على سحب الغاز وتؤدي إلى تشكل النجوم. حدث الشيء نفسه عندما اصطدمت مجرة القوس القزم الكروية بمجرة درب التبانة ، مما قد يؤدي إلى تكوين شمسنا. حقوق الصورة: ناسا
يقول كارمي جالارت ، وهو مؤلف مشارك في ورقة ، وكذلك من IAC. 'يبدو أن جزءًا مهمًا من الكتلة النجمية لمجرة درب التبانة قد تشكل بسبب التفاعلات مع القوس ولن يكون موجودًا بخلاف ذلك.'
لذلك لم يقتصر الأمر على Sag. غيرت المجرة الكروية القزمية بنية وحركة النجوم في مجرة درب التبانة ، وربما تسببت في تكوين جزء منها. بما في ذلك شمسنا. بينما في الوقت الحالي ، لا يوجد استنتاج مطلق مفاده أن اللقاء الوثيق شكّل في الواقع الشمس ، فهو احتمال واضح.
يقول جالارت: 'تشكلت الشمس في الوقت الذي كانت فيه النجوم تتشكل في مجرة درب التبانة بسبب مرور القوس الأول'. 'لا نعرف ما إذا كانت سحابة الغاز والغبار التي تحولت إلى الشمس قد انهارت بسبب تأثيرات القوس أم لا. لكنه سيناريو محتمل لأن عمر الشمس يتوافق مع نجم تشكل نتيجة لتأثير القوس '.
لكن الأدلة مقنعة. ما إذا كان العلماء يستطيعون الإشارة إلى النجوم المحددة التي ولدت من التفاعل بين مجرة درب التبانة و Sagittarius Dwarf Spheroidal Galaxy أم لا ليس بالضرورة الشيء الأكثر إقناعًا في الدراسة. الشيء المقنع هو أن قمرًا صناعيًا منخفض الكتلة يمكن أن يتسبب في تكون النجوم في رفيقه الأكبر بكثير.
كتب المؤلفون في ورقتهم: 'إن احتمال أن تكون مجرة قزمة تابعة للأقمار الصناعية أقل كتلة بكثير من مضيفها قادرة على إحداث أحداث ضخمة متكررة لتشكيل النجوم التي تنطوي على جزء مهم من قرصها أمر مذهل. يبدو أن جميع الأدلة تشير إلى أن التفاعلات المتكررة بين مجرة درب التبانة ومجرة Sgr القزمة وراء هذه التعزيزات. تشير هذه النتائج إلى أن الأقمار الصناعية منخفضة الكتلة ، لا تؤثر فقط على ديناميكيات قرص مجرة درب التبانة ، ولكنها أيضًا قادرة على إطلاق أحداث ملحوظة لتشكيل النجوم في جميع أنحاء قرصها. '
تتحدث هذه الدراسة عن المساهمة الهائلة التي قدمتها مهمة Gaia في فهمنا لمجرة درب التبانة. تم إطلاقها في عام 2013 ، وانتهت مهمتها الأولية التي مدتها خمس سنوات في سبتمبر 2019. وقد تم تمديدها الآن حتى نهاية عام 2022. كان هناك إصداران من البيانات من Gaia ، وأوراق لا حصر لها تستند إلى تلك البيانات.
'بعض تحديدات تاريخ تشكل النجوم في مجرة درب التبانة كانت موجودة من قبل بناءً على بيانات من وكالة الفضاء الأوروبية في أوائل التسعينيات هيباركوس قال تيمو بروستي ، عالم مشروع ESA Gaia. لكن هذه الملاحظات ركزت على الجوار المباشر للشمس. لم يكن تمثيليًا حقًا ولذا لم يكن بإمكانه الكشف عن تلك الانفجارات في تكوين النجوم التي نراها الآن '.
عرض السماء بالكامل للنجوم في مجرتنا - مجرة درب التبانة - والمجرات المجاورة ، استنادًا إلى السنة الأولى من الملاحظات من القمر الصناعي Gaia التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ، من يوليو 2014 إلى سبتمبر 2015.
تُظهر هذه الخريطة كثافة النجوم التي لاحظها غايا في كل جزء من السماء. تشير المناطق الأكثر سطوعًا إلى تركيزات أكثر كثافة للنجوم ، بينما تتوافق المناطق الداكنة مع بقع من السماء حيث يتم ملاحظة عدد أقل من النجوم. البقعتان الكبيرتان الأبيضتان أدناه وإلى اليمين هما سحابة ماجلان الكبيرة والصغيرة. الائتمان: ESA / Gaia / DPAC / A. Moitinho & M. Barros، CENTRA - University of Lisbon.
لكن وصول جايا غيّر ذلك. 'هذه حقًا المرة الأولى التي نرى فيها تاريخًا مفصلاً لتشكيل النجوم لمجرة درب التبانة. إنها شهادة على القوة العلمية لـ Gaia التي رأيناها تتجلى مرارًا وتكرارًا في عدد لا يحصى من الدراسات الرائدة في فترة عامين فقط '.
أكثر:
- خبر صحفى: ربما تسبب انهيار المجرة في تكوين النظام الشمسي
- ورقة ابحاث: التأثير المتكرر للقزم القوس على تاريخ تشكل النجوم لمجرة درب التبانة
- الكون اليوم: لا تزال مجرة درب التبانة تتأرجح من تصادم المجرة منذ ملايين السنين