درب التبانة هي مساحة شاسعة للغاية ومكتظة بالسكان. إجمالاً ، يبلغ عدد نجومه ما بين 100 و 400 مليار ، وتشير بعض التقديرات إلى أنه قد يحتوي على ما يصل إلى 1 تريليون. لكن من أين أتت كل هذه النجوم؟ حسنًا ، كما اتضح ، بالإضافة إلى تكوين العديد من المجرات الخاصة بها والاندماج مع المجرات الأخرى ، قد تكون درب التبانة قد سرقت بعض نجومها من المجرات الأخرى.
هذه هي الحجة التي قدمها اثنان من علماء الفلك من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية. وبحسب دراستهم التي تم قبولها للنشر في المجلة الفيزيائية الفلكيةيدعون أن ما يقرب من نصف النجوم التي تدور حول الحافة الخارجية القصوى لدرب التبانة قد سرقت بالفعل من مجرة القوس القزمة المجاورة.
في وقت من الأوقات ، كان يُعتقد أن مجرة القوس القزم البيضاوي هي أقرب مجرة إلى مجرتنا (وهو الموقف الذي تحتفظ به الآن مجرة قزم الكبرى). باعتبارها واحدة من عشرات المجرات القزمة التي تحيط بدرب التبانة ، فقد دارت حول مجرتنا عدة مرات في الماضي. مع كل مدار يمر ، يصبح عرضة لجاذبية مجرتنا القوية ، والتي لها تأثير في تفكيكها.
يمكن رؤية التأثيرات طويلة المدى لهذا من خلال النظر إلى أبعد النجوم في مجرتنا ، والتي تتكون من أحد عشر نجمًا تقع على مسافة حوالي 300000 سنة ضوئية من الأرض (بعيدًا عن القرص الحلزوني لدرب التبانة). وفقًا للدراسة التي أعدها ماريون ديريككس ، وهو طالب دراسات عليا في قسم علم الفلك بجامعة هارفارد ، تم أخذ نصف هذه النجوم من مجرة القوس القزمة في الماضي.
شارك البروفيسور آفي لوب ، أستاذ فرانك بي بيرد جونيور ، أستاذ العلوم بجامعة هارفارد وماريون ديريككس ، في تأليف الدراسة - بعنوان "الامتداد المتوقع لتيار القوس إلى نصف درب التبانة الفيروسي". كما قال لمجلة الفضاء عبر البريد الإلكتروني:
"نرى أدلة على تدفقات النجوم المتصلة بنواة المجرة ، وتشير إلى أن هذه المجرة القزمة مرت عدة مرات حول مركز درب التبانة وتمزقها مجال الجاذبية المدية في مجرة درب التبانة. نحن جميعًا على دراية بالمد في المحيط الناجم عن سحب الجاذبية للقمر ، ولكن إذا كان القمر جسمًا أكبر بكثير - لكان قد سحب المحيطات بعيدًا عن الأرض وسنرى تيارًا من البخار ممتدًا بعيدًا من الأرض."
من أجل دراستهم ، قام Dierickx و Loeb بتشغيل نماذج كمبيوتر لمحاكاة تحركات قزم القوس على مدى 8 مليارات سنة الماضية. استنسخت هذه المحاكاة تيارات النجوم الممتدة بعيدًا عن مجرة القوس القزمة إلى مركز مجرتنا. كما قاموا أيضًا بتغيير سرعة القوس وزاوية نهج القوس لمعرفة ما إذا كانت التبادلات الناتجة ستطابق الملاحظات الحالية.
قال لوب: "حاولنا مطابقة بيانات المسافة والسرعة لجوهر مجرة Sagitarrius ، ثم قارنا التنبؤ الناتج بموضع وسرعة تيارات النجوم". "كانت النتائج مشجعة للغاية بالنسبة لمجموعة معينة من الشروط الأولية المتعلقة ببدء رحلة المجرة القوس عندما كان الكون نصف عمره الحالي تقريبًا."
ما وجدوه أنه مع مرور الوقت ، فقد قزم القوس حوالي ثلث نجومه وتسعة أعشار المادة المظلمة لدرب التبانة. كانت النتيجة النهائية لذلك هي إنشاء ثلاثة تيارات متميزة من النجوم تصل إلى مليون سنة ضوئية من مركز المجرة إلى حافة هالة درب التبانة. ومن المثير للاهتمام بما فيه الكفاية ، تم توقع أحد هذه التدفقات من خلال المحاكاة التي أجرتها مشاريع مثل المسح الرقمي سلون.
أظهرت المحاكاة أيضًا أن خمسة من نجوم القوس ستنتهي لتصبح جزءًا من درب التبانة. علاوة على ذلك ، تزامنت مواضع وسرعات هذه النجوم مع خمسة من أبعد النجوم في مجرتنا. لا يبدو أن الستة الآخرين من قزم القوس ، وقد يكون نتيجة تفاعلات الجاذبية مع مجرة قزم أخرى في الماضي.
قال لوب: "إن ديناميكيات النجوم في الأذرع الممتدة التي نتوقعها (وهي أكبر هيكل مجري في السماء تنبأ به على الإطلاق) يمكن استخدامها لقياس كتلة وهيكل درب التبانة". "لم يتم التحقق من الغلاف الخارجي لدرب التبانة بشكل مباشر مطلقًا ، لأنه لم يكن هناك تيار آخر معروف لتمتد إلى هذا الحد".
نظرًا للطريقة التي تتطابق بها المحاكاة مع الملاحظات الحالية ، فإن Dierickx واثق من وجود المزيد من المتطفلين القزم القوس ، في انتظار العثور عليهم. على سبيل المثال ، قد تتمكن الأدوات المستقبلية - مثل تلسكوب المسح السينوبتيكي الكبير (LSST) ، الذي من المتوقع أن يبدأ عمليات المسح الكامل بحلول عام 2022 - من الكشف عن التيار المتبقي من النجوم التي تنبأ بها المسح.
بالنظر إلى المقاييس الزمنية والمسافات المعنية ، من الصعب إلى حد ما استكشاف مجرتنا (وبالتالي الكون) لمعرفة كيف تطورت مع مرور الوقت. ومع ذلك ، فقد ثبت أن إقران بيانات المراقبة بنماذج الكمبيوتر هو اختبار أفضل نظرياتنا حول كيفية حدوث الأشياء. في المستقبل ، بفضل الأدوات المحسنة والدراسات الاستقصائية الأكثر تفصيلاً ، قد نعرف فقط على وجه اليقين!
ومن المؤكد أن تحقق من هذه الرسوم المتحركة لمحاكاة الكمبيوتر ، والتي تظهر التأثيرات على جاذبية درب التبانة على نجوم المجرة القزمة والمادة المظلمة.
