الأحافير النجمية تكشف الكثير عن أسرار تشكل درب التبانة قديما

أعاد علماء الفلك النظر إلى تاريخ اندماج مجرة درب التبانة، ووجدوا أن مجرتنا قد امتصت خمس مجرات فضائية كبيرة في آخر 12 مليار سنة.

مجرتنا قديمة ، قديمة قدم الكون نفسه تقريبًا لكنها لم تبدأ على شكل دوامة من النجوم حول مركز على شكل حبة الفول السوداني، حيث أنها نمت بمرور الوقت ، وكلاهما يتراكم نجومًا من اصطدام مجرات أخرى ويشكل النجوم نفسها من تدفق الغاز.

يعد تجميع تفاصيل هذا التاريخ هدفًا رئيسيًا لعلماء الفلك ، وقد اقترح Diederik Kruijssen (جامعة هايدلبرغ بألمانيا وهارفارد) وزملاؤه نسخة واحدة من هذه القصة ، والتي نُشرت الآن في الإخطارات الشهرية للجمعية الملكية الفلكية .

لإلقاء نظرة خاطفة على الماضي ، قام Kruijssen وزملاؤه بفحص العناقيد الكروية التي كانت عيارة عن النجوم المزدحمة بكثافة ودليلا على التاريخ القديم ، وتم إلقاء نظرة على المجرات الفضائية التي تم دمجها في مجرة ​​درب التبانة، والتي  يدور الآن معظمها خارج قرص مجرتنا في هالة نجمية يعرف علماء الفلك ما لا يقل عن 150 منها.

تشكلت العديد من العناقيد الكروية في مكانها الصحيح ، لكن مدارات مجموعة فرعية منها تشير إلى أنها غريبة عن منطقة درب التبانة بحيث أنها لا تحتوي على العديد من العناصر الأثقل من الهيدروجين والهيليوم الشائعة لدى علماء الفلك مثل المعادن، مما يشير إلى أصلهم في المجرات الأصغر بدلاً من مجرة ​​درب التبانة الأكبر والغنية بالمعادن.

لفهم أين – ومتى – جاءت هذه العناقيد الكروية ، اعتمد فريق كرويسن على مجموعة من المحاكاة الكونية المكبرة تسمى E-MOSAICS، تُظهر هذه المحاكاة تطور المجرات الشبيهة بدرب التبانة التي تكون عبارة عن  تفكك المجرات الأصغر .

يوضح كرويسن أن “تجميع المجرات هو عملية فوضوية للغاية ، يتم خلالها إعادة ترتيب مدارات الحشود الكروية بالكامل … لفهم النظام المعقد المتبقي اليوم ، لذلك قررنا استخدام الذكاء الاصطناعي.”

قام Kruijssen وزملاؤه بتدريب شبكة عصبية اصطناعية على E-MOSAICS ، وعلموها ربط خصائص العناقيد الكروية ومجرتهم الأصلية. والنتيجة هي تاريخ لأهم عمليات الاندماج مع المجرات الأخرى:

في البداية جاءت مجرة أطلق عليها اسم “كراكن” ، والتي اصطدمت بمجرتنا منذ حوالي 11 مليار سنة، على الرغم من أنها لم تكن أكبر مجرة فضائية واجهتها مجرة درب التبانة ، إلا أنها كانت الأكثر أهمية بالنسبة لكتلة مجرتنا في ذلك الوقت حيث أنها ساهمت بما لا يقل عن 13 عناقيد نجمية في مجرة درب التبانة.

بعد مليار سنة ظهرت مجرة أصغر ينظر إلى بقاؤها على أنها مجموعة من النجوم يطلق عليها اسم تيارات حلمي،  قامت بجلب خمس مجموعات كروية على الأقل.

انضمت مجرتان صغيرتان إلى مجرتنا في تتابع سريع ، أطلق عليهما “سيكويا” و “جايا إنسيلادوس” ، مصحوبة بثلاث مجموعات كروية على الأقل و 20 عناقيد كروية على الأقل.

كان الاستحواذ الأخير هو Sagittarius dwarf ، الذي انضم إلينا منذ 7 مليارات سنة، بالإضافة إلى المجموعات الكروية السبعة التي جلبتها معها ، تظهر بقايا المجرة أيضًا على شكل حلقات متدرجة من النجوم تدور حول مجرتنا في مدارات قطبية تقريبًا.

كان يُعتقد سابقًا أن جايا إنسيلادوس هو أكبر تصادم يوضح كرويسن: “مع ذلك ، حدث الاندماج مع مجرة كراكن منذ 11 مليار سنة ، عندما كانت مجرة درب التبانة أقل حجمًا بأربعة أضعاف”. “نتيجة لذلك ، لا بد أن الاصطدام مع كراكن قد غير شكل درب التبانة كليا في ذلك الوقت.”

من المحتمل حدوث العديد من الاصطدامات المجرية الصغيرة الأخرى التي لم تساهم في العناقيد الكروية ، لكن هذه الدراسة لم تكن مصممة لتصنيفها.

ومن المثير للاهتمام أن كروجسن وزملاؤه وجدوا أيضًا أنه على الرغم من أن اصطدامات المجرات هذه تمثل أهم الأحداث في تاريخ مجرة درب التبانة، إلا أنها ساهمت بحوالي مليار نجم فقط ، أي ما يقرب من كتلة الهالة النجمية بقطرة في الدلو وأن معظم نجوم درب التبانة قد تشكلت بداخلها. 

مقالات ذات علاقة