قد تكون مجرة ​​درب التبانة قد فقدت للتو مجموعة كاملة من مجرات الأقمار الصناعية

المساحة حول درب التبانة ليست شاغرة. إنها مليئة بالمجرات القزمية – صغيرة وخافتة ومنخفضة الكتلة ، مع عدد قليل من النجوم يصل إلى حوالي 1000 نجم لكل منها.

هذا ليس غريبا. نعلم من ملاحظاتنا للمجرات الكبيرة الأخرى أن المجرات القزمة غالبًا ما تتجمع في مكان قريب ، ويمكن التقاطها في مجال الجاذبية للجسم الأكبر.

حدد علماء الفلك حتى الآن ما يقرب من 60 مجرة ​​أصغر في نطاق 1.4 مليون سنة ضوئية من مجرة ​​درب التبانة ، على الرغم من أنه من المحتمل أن يكون هناك المزيد من المجرات المختبئة في الظلام. يبدو معظمهم وكأنهم يتسكعون ، مثل ذباب الفاكهة حول موزة.

وفقًا لتحليل جديد للبيانات المأخوذة من القمر الصناعي Gaia ، فإن معظم هذه المجرات هي في الواقع جديدة نسبيًا في المنطقة – وهي جديدة جدًا بحيث لا يمكن أن تدور حول مجرة ​​درب التبانة ، على الأقل ليس بعد ، كما يعتقد الباحثون.

“نستنتج أنه نظرًا لطاقاتهم العالية التي لا مثيل لها وعزمهم الزاوي ، فإن معظم الأقزام لا يمكن أن يكونوا أقمارًا صناعية طويلة العمر ، وإذا كان من الممكن ربطهم بدرب التبانة ، فإنهم في أول المرور ، أي قبل أقل من ملياري سنة ، “يكتب الباحثون في ورقة جديدة بقيادة عالم الفيزياء الفلكية فرانسوا هامر من مرصد باريس في فرنسا.

المجرات القزمية في الفضاء حول مجرة ​​درب التبانة. (ESA / Gaia / DPAC، CC BY-SA 3.0)

مهمة Gaia هي مشروع مستمر لرسم خريطة لمجرة درب التبانة بأكبر قدر من الدقة حتى الآن ، بما في ذلك المواقع ثلاثية الأبعاد والحركات وسرعات النجوم والأشياء الموجودة فيها (وطريق قليل للخارج).

باستخدام قياسات هذه الخصائص ، استخدم هامر وزملاؤه بيانات من الإصدار الثالث المبكر للبيانات من Gaia لحساب حركات 40 مجرة ​​قزمة خارج مجرة ​​درب التبانة. ثم استخدموا معلمات مثل السرعة ثلاثية الأبعاد لكل مجرة ​​لحساب طاقتها المدارية والزخم الزاوي.

كانت النتائج مثيرة للاهتمام حقًا – لأنها أظهرت أن معظم المجرات القزمة التي يُفترض أنها أقمار صناعية لمجرة درب التبانة تتحرك بسرعة أكبر بكثير من الأجسام المعروفة بأنها تدور في مدار حول مجرة ​​درب التبانة ، مثل النجوم من Gaia-Enceladus و Sagittarius dwarf مجرة كروية.

درب التبانة قامت بتفكيك مجرات أخرى مرارًا وتكرارًا على مدار تاريخها الطويل. تم تصنيف Gaia-Enceladus ، المعروف أيضًا باسم Gaia Sausage ، منذ حوالي 9 مليارات عام. تبقى آثاره في مجموعة من النجوم التي تدور حول طاقات منخفضة نسبيًا.

تتعرض مجرة ​​القوس القزم الكروية حاليًا للاضطراب بفعل قوى المد والجزر (الجاذبية) ودمجها في مجرة ​​درب التبانة ، وهي عملية بدأت منذ حوالي 4 إلى 5 مليارات سنة. هذه النجوم تتأرجح بشكل أسرع قليلاً من نجوم Gaia-Enceladus.

لا تزال المجرات القزمة تتحرك بقوة أكبر. خلص الفريق إلى أن هذا يعني أن هذه المجرات القزمة لا يمكن أن تكون قريبة من مجرة ​​درب التبانة لفترة كافية لإبطاء مجال الجاذبية للمجرة الضخمة من سرعتها.

يقول الباحثون إن هذا الاكتشاف يمكن أن يغير فهمنا للتفاعلات بين المجرات العادية والمجرات القزمة ، وخصائص المجرات القزمة.

من المحتمل أن يتم التقاط بعض المجرات القزمة في مدار مجرة ​​درب التبانة (على الرغم من أنه من المستحيل تحديد أي منها) ، ولكن يبقى السؤال مفتوحًا.

يوضح هامر: “إن مجرة ​​درب التبانة عبارة عن مجرة ​​كبيرة ، لذا فإن قوتها المدية هي ببساطة عملاقة ومن السهل جدًا تدمير مجرة ​​قزمة بعد مرور مقطع واحد أو اثنين”.

إذا تمكنت مجرة ​​قزمة من البقاء لفترة أطول من ذلك – كما كان يعتقد بالنسبة لمجرات درب التبانة القزمة – فلا بد أن شيئًا ما يربطها ببعضها البعض ، مثل التركيزات العالية للمادة المظلمة ، الصمغ غير المرئي الذي يربط الكون ببعضه البعض.

إن احتمالية أن تحتوي المجرات القزمة على كمية مدهشة من المادة المظلمة تم التلميح إليها بقوة من خلال حركات نجومها ، والتي لا يمكن تفسيرها من خلال وجود المادة الطبيعية وحدها.

تشير النتائج الجديدة إلى أن المادة المظلمة لا تحتاج بالضرورة إلى تضمينها في نماذجنا لهذه المجرات ؛ يمكن أن يدرس البحث المستقبلي إمكانية ما إذا كانوا يخضعون حاليًا لاضطراب المد والجزر مع مجموعة أوسع من المعلمات للعب بها.

تجدر الإشارة أيضًا إلى أن نتائج الباحثين لا تختلف عن ورقة بحثية صدرت عام 2006 وجدت أن سرعات سحابة ماجلان الكبيرة والصغيرة كانت أعلى بكثير مما كان يُعتقد ، استنادًا إلى بيانات هابل ، مما يشير إلى أنها ليست من أقمار درب التبانة. يبدو أن هذه الفكرة قد تم التخلي عنها منذ ذلك الحين من قبل بعض الباحثين على الأقل.

ومع ذلك ، هناك الكثير مما لا نعرفه عن الأشياء الموجودة في وحول مجرة ​​درب التبانة ، وليس هناك شك على الإطلاق في أن Gaia يغير فهمنا لركننا الصغير من الكون.

يقول عالم الفيزياء الفلكية تيمو بروستي Timo Prusti من وكالة الفضاء الأوروبية: “بفضل جزء كبير من Gaia ، أصبح من الواضح الآن أن تاريخ مجرة ​​درب التبانة هو أكثر من مجرد طوابق مما فهمه علماء الفلك سابقًا”.

“من خلال التحقيق في هذه القرائن المحيرة ، نأمل في زيادة استخلاص الفصول الرائعة في ماضي مجرتنا.”

تم نشر البحث في مجلة الفيزياء الفلكية.

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *