علماء الفلك يعيدون التفكير في شكل مجرة درب التبانة
تهيمن مجرة درب التبانة على سماء الليل. يبدو كحزمة ضبابية من الضوء تمتد من أفق إلى آخر. لكن هذا المنظر الجانبي يخفي بنية المجرة ويمنع علماء الفلك من فك رموز شكل مجرتنا.
ومع ذلك ، يعتقد علماء الفلك حاليًا أن مجرة درب التبانة عبارة عن مجرة حلزونية تتكون من انتفاخ مركزي أو قضيب بأربعة أذرع لولبية رئيسية والعديد من الأذرع الأخرى المتفرعة بعيدًا.
الآن يي شو من مرصد الجبل الأرجواني في نانجينغ ، الصين ، وزملاؤه ، يقولون إن هذه الصورة بحاجة إلى المراجعة. باستخدام قياسات عالية الدقة لمواقع النجوم ، قاموا ببناء خريطة أكثر دقة لمجرة درب التبانة. وخلصوا إلى أنه يجب أن يكون حلزونيًا ذو قضيبين وأن الأذرع الأخرى البعيدة قد انقسمت بطريقة ما لتشكيل أذرع صغيرة.
إعادة التفكير الحلزوني
عرف علماء الفلك منذ فترة طويلة من السحرة الفلكية أن المجرات تنقسم إلى ثلاث فئات من الأشكال: النقط الإهليلجية ، والأشكال غير المنتظمة واللوالب. تحتوي معظم الحلزونات على ذراعين رئيسيين مع أوضح الأمثلة تسمى حلزونات “التصميم الكبير”. والأكثر شيوعًا ، مع ذلك ، أن الحلزونات تنقسم لتشكل أذرعًا ثانوية أخرى ، ربما نتيجة الاصطدام والاندماج مع العناقيد والمجرات الأخرى. علاوة على ذلك ، تحتوي بعض الحلزونات على انتفاخ مركزي أو قضيب تمتد منه الأذرع الحلزونية.
وهذا يجعل استنتاج علماء الفلك أن مجرة درب التبانة لها أربعة أذرع ، وهو أمر مفاجئ. إذا اتضح أن ذلك صحيح ، فستكون مجرة درب التبانة مجرة غير عادية للغاية ، الأمر الذي يتطلب بعض الشرح.
يعتمد عمل يي وزملاؤه على بيانات من جيل جديد من الأدوات القادرة على قياس المسافة إلى النجوم بدقة أكبر من أي وقت مضى. أحد المصادر هو قياس التداخل الأساسي الطويل جدًا الذي يلتقط إشارات الراديو من الماسرات – النجوم التي تنبعث من الموجات الدقيقة. يمكن أن تحدد هذه التقنية المسافة بينهما في حدود 20 ميكرو ثانية. (واحد ميكرو ثانية هو عرض نقطة توقف كاملة في أدلة أبولو المتروكة على القمر ، وفقًا لويكيبيديا.) تمكن الفريق من رسم خريطة لمواقع أكثر من 200 منها.
مصدر آخر للبيانات الجديدة هو مرصد جايا الفضائي ، الذي يرسم حاليًا خريطة لموقع ألف مليار نجم في مجرة درب التبانة. ركز يي وزملاؤه على الشمس الحارة الضخمة ، المسماة بالنجوم من نوع OB ، والتي تعد مؤشرات جيدة لبنية المجرة لأنها لا تميل إلى التحرك بعيدًا عن مكان تشكلها. يشمل Ye and Co موقع ما يقرب من 24000 من هؤلاء بدقة مماثلة للمازرات.
كما تضمنت أيضًا موقعًا لما يقرب من ألف مجموعة مفتوحة من النجوم ، مأخوذة مرة أخرى من بيانات Gaia.
بعد تعيين موقع هذه الكائنات ، بحث الفريق بعد ذلك عن الأشكال الحلزونية التي تناسب توزيعها. هذا المتحان ليس سهل. معظم هذه النجوم قريبة نسبيًا من الشمس ولذا فهي تقع في ربع واحد فقط من مجرة درب التبانة.
ومع ذلك ، يقول يي وزملاؤه إن أفضل ملاءمة هي اللولب ذي القضبان مع ذراعين داخليين متماثلين يمتدان بعيدًا عن نهايات الشريط. هذه هي Perseus و Norma Arms.
أذرع متعددة
الأذرع الأخرى ، كما يقولون ، أطول وأكثر بعدًا وغير منتظمة ، وقد انفصلت عن الهيكل الرئيسي ، ربما في اصطدامات مجرية في الماضي البعيد. في الواقع ، يُعتقد أن درب التبانة عانت من مثل هذا التصادم قبل حوالي 10 مليارات سنة. هذه الهياكل غير المنتظمة هي Centaurus و Sagittarius و Carina والأذرع الخارجية والمحلية. لهذا السبب ، صنف يي وزملاؤه مجرة درب التبانة على أنها مجرة متعددة الأذرع.
هذا عمل مثير للاهتمام يجعل مجرة درب التبانة تبدو عادية أكثر بكثير مما اقترحته نظرية الأذرع الأربعة. يقول يي وزملاؤه: “إن مورفولوجيا مجرة درب التبانة تشبه تلك الموجودة في معظم المجرات متعددة الأذرع في الكون”.
لا تزال هناك بعض الألغاز التي يتعين حلها. يقول الباحثون إنهم لا يزالون غير قادرين على معرفة ما إذا كانت أذرع نورما وبرسوس تبدأ في نهايات الشريط المركزي. سيتطلب ذلك المزيد من البيانات.
سوف تتراكم هذه البيانات بالتأكيد مع إنتاج Gaia والمراصد الأخرى صورة أكثر تفصيلاً من أي وقت مضى للبنية ثلاثية الأبعاد لمجرتنا. في غضون ذلك ، يمكن لعلماء الفلك أن يطمئنوا إلى أن مجرة درب التبانة هي مجرة غير ملحوظة يبدو أنها تشكلت بنفس الطريقة التي تشكلت بها الغالبية العظمى من المجرات الأخرى.
