مثل الحكايات المحرضة المخزنة في فترات الراحة الشاسعة في الثلاجة ، لدى علماء الفلك الذين يستخدمون تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا أدلة على وجود قشرة من النجوم متبقية من إحدى وجبات درب التبانة. في دراسة ستظهر في العدد القادم من مجلة الفيزياء الفلكية كشف باحثون عن مجموعة من النجوم تتحرك بشكل جانبي - وهي حركة تشير إلى حقيقة أن مجرتنا قد تكون استهلكت أخرى خلال تطورها.
"إن قدرات هابل الفريدة تسمح لعلماء الفلك بالكشف عن أدلة لماضي المجرة البعيد. تطورت المناطق البعيدة من المجرة بشكل أبطأ من الأجزاء الداخلية. قال رويلاند فان دير ماريل من معهد علوم تلسكوب الفضاء (STScI) في بالتيمور بولاية ماريلاند: "لا تزال الأجسام في المناطق الخارجية تحمل توقيعات الأحداث التي حدثت منذ فترة طويلة".
على الرغم من فضول هذه القشرة من النجوم ، فإنها تقدم المزيد من المعلومات من خلال الكشف عن فرصة لدراسة الكتلة الخفية الغامضة لدرب التبانة - المادة المظلمة. مع وجود أكثر من مائة مليار مجرة منتشرة في الكون ، أي مكان أفضل لإلقاء نظرة أقرب من هنا في المنزل؟ قام فريق الفلكيين بقيادة Alis Deason من جامعة كاليفورنيا ، سانتا كروز ، وفان دير ماريل بدراسة الهالة الخارجية ، وهي منطقة تبعد حوالي 80،000 سنة ضوئية عن مركز مجرتنا ، وحددوا 13 نجمة ربما تكون قد ظهرت إلى النور بداية تكوين درب التبانة.
ما الذي يميز هذه المجموعة من شموس الشيخوخة؟ في هذه الحالة ، إنها حركتهم. بدلاً من الإبحار في مدار شعاعي ، تظهر هذه النجوم المسنة حركة عرضية - ملاحظة غير متوقعة. تسافر نجوم الهالة عادة نحو مركز المجرة ، لتعود للخارج مرة أخرى. ما الذي يمكن أن يجعل هذه الحفنة المزدوجة من النجوم تتحرك بشكل مختلف؟ يتكهن فريق البحث أنه قد يكون هناك "كثافة مفرطة" من النجوم عند 80.000 سنة ضوئية.
تم اكتشاف هذه القشرة الغريبة إلى حد ما بالصدفة إلى حد ما مثل هذه النجوم. فازت ديسون وفريقها بنجوم الهالة الخارجية من دراسة استمرت سبع سنوات للصور الأرشيفية التي التقطها تلسكوب هابل في مجرة أندروميدا. أثناء النظر بعيدًا أكثر بعشرين مرة عن نجوم مجرتنا المجاورة ، ظهرت هذه النجوم الغريبة المتحركة ككائنات في المقدمة ... كائنات "تشوش" الصور. في حين أن نجوم النجوم هذه كانت سيئة لتلك الدراسة بالذات ، إلا أنها كانت جيدة جدًا لـ Deason والفريق. لقد أعطتهم الفرصة لإلقاء نظرة فاحصة على حركة نجوم هالة درب التبانة.
ومع ذلك ، لم تكن رؤية هذه النجوم سهلة. بفضل دقة هابل المذهلة وقوة جمع الضوء ، احتوت كل صورة على أكثر من 100000 نجم فردي. قال فان دير ماريل: "كان علينا أن نجد بطريقة أو بأخرى تلك النجوم القليلة التي تنتمي بالفعل إلى هالة درب التبانة". "كان مثل إيجاد إبر في كومة قش."
فكيف فصل الفلكيون النجوم القشرية عن تلك التي تنتمي إلى الأطراف الخارجية لأندروميدا؟ التقطت الملاحظات الأولية النجوم بناءً على لونها وسطوعها وحركتها الجانبية. بفضل اختلاف المنظر ، يبدو أن نجوم هالةنا تتحرك بسرعة أكبر لمجرد أنها أقرب. من خلال عمل عضو الفريق توني سون من STSci ، تم تحديد وقياس هذه النجوم الثورية. وقد لوحظت حركتهم المماسية وسجلت بدقة خمسة بالمائة. ليست عملية سريعة عندما تفكر في أن هذه النجوم القشرة تتحرك فقط عبر السماء بمعدل حوالي ملي ثانية من الثانية في السنة!
"يتم تمكين قياسات هذه الدقة من خلال الجمع بين رؤية هابل الحادة ، وعدد الملاحظات التي تبلغ سنوات عديدة ، واستقرار التلسكوب. وقال فان دير ماريل إن هابل يقع في بيئة الفضاء ، وهو خالٍ من الجاذبية والرياح والغلاف الجوي واضطرابات الزلازل.
ما الذي يجعل الفريق واثقًا جدًا في النتائج التي توصلوا إليها؟ كما نعلم ، فإن النجوم في المنزل في الهالة الداخلية للمجرة لدينا لها مدارات شعاعية عالية. عندما تم إجراء مقارنة بين الحركة الجانبية لنجوم الهالة الخارجية مع الحركات الداخلية ، وجد الباحثون المساواة. وفقًا لمحاكاة الكمبيوتر لتكوين المجرة ، يجب أن تستمر النجوم الخارجية في الحركة الشعاعية أثناء تحركها إلى الخارج في الهالة ، لكن هذه النتائج الجديدة تثبت عكس ذلك. ما الذي يمكن أن يسببه؟ التفسير الطبيعي هو حدث تراكم يشمل مجرة ساتلية.
ولمزيد من إثبات النتائج التي توصلوا إليها ، قارن الفريق نتائجهم بالبيانات المأخوذة من مسح Sloan Digital Sky Survey الذي يشمل نجوم الهالة. لقد كانت لحظة أوريكا. كشفت الملاحظات التي تم أخذها بواسطة SDSS كثافة أعلى من النجوم على نفس المسافة تقريبًا مثل المسافرين الذين صدموا القذائف. ودرب التبانة ليست وحدها. تظهر دراسات أخرى لنجوم الهالة المشاركة في كل من Triangulum و Andromeda عددًا كبيرًا من نجوم الهالة الموجودة إلى حد معين - فقط لإسقاطها. أدرك ديسون أن ذلك لم يكن مجرد مصادفة غريبة. وأوضح ديسون: "ما قد يحدث هو أن النجوم تتحرك ببطء شديد لأنها في مركز الانفجار ، وهي أبعد نقطة في مدارها حول مركز درب التبانة". "يخلق التباطؤ تراكمًا للنجوم وهي تدور في مسارها وتعود إلى المجرة. لذا فإن حركتهم للداخل وللخارج أو الشعاعية تنخفض مقارنةً بحركاتهم الجانبية أو العرضية ".
على الرغم من أن هذه النتائج مثيرة ، فهي ليست أخبارًا. وقد لوحظت نجوم القذائف في هالات المجرات الأخرى ، وكان من المتوقع أن تكون جزءًا من مجرة درب التبانة. بطبيعتهم ، كان يجب أن يكونوا هناك - لكنهم ببساطة كانوا خافتين وبعيدين عن بعضهم البعض لجعل الفلكيين إيجابيين لوجودهم. ليس بعد الآن. الآن بعد أن عرف الفلكيون ما الذي يبحثون عنه ، أصبحوا أكثر حرصًا على البحث في أرشيفات هابل. قال ديسون: "هذه النتائج غير المتوقعة تغذي اهتمامنا بالبحث عن المزيد من النجوم للتأكد من أن هذا يحدث بالفعل". "في الوقت الحالي لدينا عينة صغيرة جدًا. لذا يمكننا حقًا أن نجعلها أكثر قوة مع الحصول على المزيد من الحقول باستخدام هابل ". تغطي ملاحظات أندروميدا فقط "منظر ثقب المفتاح" صغير جدًا للسماء.
إذا ما هو التالي؟ يمكن للفريق الآن رسم صورة أكثر دقة لتاريخ درب التبانة التطوري. من خلال فهم حركات ومدارات "غلاف" النجوم في الهالة ، قد يتمكنون حتى من إعطائنا كتلة دقيقة. "حتى الآن ، ما نفتقده هو الحركة الملموسة للنجوم ، وهي مكون رئيسي. ستسمح لنا الحركة المماسية بقياس التوزيع الكلي الشامل للمجرة ، التي تهيمن عليها المادة المظلمة. من خلال دراسة التوزيع الجماعي ، يمكننا أن نرى ما إذا كان يتبع نفس التوزيع كما هو متوقع في نظريات تكوين البنية.
حتى ذلك الحين سنستمتع "بقايا الطعام" ...
المصدر الأصلي للقصة: نشرة أخبار هابلسايت.
