يحدد الباحثون حافة درب التبانة حيث تولد معظم النجوم

قام باحثون من جامعة مالطا ومتعاونون دوليون برسم خريطة دقيقة حيث تنتهي منطقة تكوين النجوم في درب التبانة. يكشف الاكتشاف، الذي صدر في أبريل 2026، أن الحد يحدث على بعد حوالي 35.000 إلى 40.000 سنة ضوئية من مركز المجرة، ويتميز بنمط على شكل حرف U في توزيع أعمار النجوم.

قام الفريق بتحليل بيانات أكثر من 100.000 نجم عملاق ساطع باستخدام معلومات من المسوحات الطيفية LAMOST وAPOGEE، بالإضافة إلى قياسات دقيقة من القمر الصناعي Gaia. يقدم هذا العمل إجابة واضحة على السؤال الذي تحدى علم الآثار المجرية لعقود من الزمن: بالضبط أين تتوقف مجرة ​​درب التبانة عن خلق نجوم جديدة.

يكشف النمط على شكل حرف U عن حدود تكوين النجوم

لمليارات السنين، كانت مجرة ​​درب التبانة تنمو من الداخل إلى الخارج. بدأت المناطق المركزية الكثيفة بتكوين النجوم أولًا، بينما بدأت المناطق الخارجية بهذه العملية مؤخرًا. ولذلك تتركز النجوم الشابة بعيداً عن المركز، بينما تسود النجوم القديمة بالقرب منه. ويستمر هذا النمط المتوقع حتى نقطة حرجة.

وعلى بعد ما بين 35 ألف و40 ألف سنة ضوئية تقريبًا من نواة المجرة، ينعكس الاتجاه. هناك، تشيخ النجوم مرة أخرى مع زيادة المسافة من المركز. يشكل الرسم البياني للعمر شكل U مميزًا – حيث تحتل النجوم الأصغر سنًا أعمق نقطة، بينما تظهر النجوم الأكبر سنًا عند الحواف الداخلية والخارجية. ومن خلال مقارنة هذا النمط مع عمليات المحاكاة الحاسوبية المتطورة لتطور المجرة، أكد العلماء أن هذه هي النهاية الحقيقية لمنطقة ولادة النجوم في درب التبانة.

وأوضح الدكتور كارل فيتيني، المؤلف الرئيسي للورقة البحثية، والذي يعمل حاليا في جامعة إنسوبريا: “من خلال رسم خريطة لكيفية تغير أعمار النجوم عبر القرص، أصبح لدينا الآن إجابة واضحة وكمية”. تكشف البيانات عن انخفاض حاد في كفاءة تكوين النجوم عند هذه النقطة الفاصلة.

تفسر الهجرة الشعاعية النجوم وراء الحافة

ويبرز سؤال واضح: إذا تباطأ تكوين النجوم بشكل كبير عند هذا الحد، فلماذا توجد نجوم أبعد من ذلك؟ تكمن الإجابة في الهجرة الشعاعية، وهي عملية تتحرك من خلالها النجوم تدريجيًا بعيدًا عن أماكن ميلادها أثناء تفاعلها مع الموجات الحلزونية المجرية.

مثلما ينزلق راكبو الأمواج فوق أمواج المحيط، تكتسب النجوم زخمًا من أذرع المجرة الحلزونية وتتحرك إلى مسافات أكبر بمرور الوقت. هذه العملية تدريجية وعشوائية. النجوم التي تسافر مسافات أكبر تستغرق وقتًا أطول للوصول إلى هناك، مما يفسر سبب كون النجوم الأبعد عن الحدود هي الأقدم. هذه ليست أجسامًا تم طردها عن طريق الاصطدامات المجرية، بل إنها تحافظ على مدارات دائرية تقريبًا تشير إلى أصل داخلي.

وقال البروفيسور فيكتور بي ديباتيستا، المؤلف المشارك للدراسة في جامعة لانكشاير: “النقطة الحاسمة هي أن النجوم الموجودة في القرص الخارجي تدور في مدارات دائرية تقريبًا، مما يعني أنها يجب أن تكون قد تشكلت في القرص”. “هذه ليست نجومًا منتشرة عبر مجرة ​​تابعة للأقمار الصناعية.”

تتيح أدوات التحليل الاكتشاف

يجمع البحث بين ثلاثة عناصر أساسية لتحقيق دقة غير مسبوقة. أولاً، قياسات أعمار النجوم المستمدة من التحليل الطيفي الأرضي. ثانياً، البيانات الفلكية المستمدة من القمر الصناعي جايا، الذي يرسم خرائط لمجرة درب التبانة بتفاصيل غير مسبوقة. ثالثًا، يتم تشغيل عمليات المحاكاة المتقدمة على أجهزة الكمبيوتر العملاقة للتحقق من صحة التفسيرات الرصدية.

Leia Também

تؤكد فرقة Deep Purple عرضًا منفردًا في ساو باولو في ديسمبر 2026 مع جولة وداع

يجمع برنامج Super Star الإيطالي الجائزة الكبرى البالغة 158.8 مليون يورو ويجذب المراهنين عبر الإنترنت

كريستيانو رونالدو يسجل برأسية والنصر يفوز بالكلاسيكية على الأهلي 2-0

من خلال التركيز على النجوم داخل القرص الرئيسي، عزل الباحثون علامة النمو من الداخل إلى الخارج، وفصلوها عن العمليات الأخرى التي تؤثر على التوزيع النجمي. وسلط البروفيسور لوران آير، من جامعة جنيف، الضوء على أهمية هذا التآزر: “إن جايا تفي بوعدها. ومن خلال الجمع بين بياناتها مع التحليل الطيفي الأرضي ومحاكاة المجرات، فإنها تسمح لنا بفك رموز تاريخ تكوين مجرتنا”.

أكدت النماذج الحاسوبية أن النمط العمري على شكل حرف U ينشأ بشكل طبيعي عندما يتباطأ تكوين النجوم بشكل كبير وتهاجر النجوم الأكبر سنا إلى الخارج. وقد عزز هذا الاستنتاج بأن حرف U يمثل بالفعل حافة قرص تكوين النجوم.

ما يسيطر على هذه الحدود يبقى قيد التحقيق

على الرغم من أن موقع الحدود أصبح واضحًا الآن، إلا أن السبب الدقيق للانخفاض المفاجئ في تكوين النجوم عند تلك النقطة لا يزال قيد التحقيق. تظهر فرضيتين رئيسيتين. يمكن للقضيب المركزي في درب التبانة أن يتسبب في تراكم الغاز عند أنصاف أقطار معينة من خلال تأثيرات الجاذبية. وبدلاً من ذلك، يمكن أن ينحني الانحناء الخارجي لقرص المجرة، مما يؤدي إلى تعطيل الظروف اللازمة لتكوين نجوم جديدة.

وسلط البروفيسور جوزيف كاروانا، المشرف على المشروع في جامعة مالطا، الضوء على التقدم المنهجي: “البيانات المتاحة الآن تسمح بشكل متزايد بأعمار النجوم الدقيقة لتكون بمثابة أدوات قوية لفك رموز تاريخ درب التبانة، إيذانا ببدء حقبة جديدة من الاكتشافات حول مجرتنا”.

مستقبل الملاحظات المجرية

ستوفر المسوحات المستقبلية مثل 4MOST وWEAVE ملاحظات أكثر تفصيلاً عن الأطياف النجمية. ستساعد هذه الحملات علماء الفلك على تحسين القياسات وفهم الآليات الفيزيائية التي تشكل بنية المجرة بشكل أفضل.

يوضح البحث كيف أصبح قياس عمر النجوم، الذي كان يمثل تحديًا تقنيًا هائلاً، أداة قوية لاستكشاف التاريخ الكوني. من خلال تتبع كيفية تشكل النجوم وهجرتها على مدى مليارات السنين، يكتسب العلماء صورة أوضح تدريجيًا لكيفية نشوء مجرة ​​درب التبانة وتطورها إلى شكلها الحالي.

شارك في الدراسة باحثون من مؤسسات متعددة:

• جامعة مالطا
• جامعة إنسوبريا
• جامعة لانكشاير
• جامعة جنيف
• جامعة شنغهاي جياو تونغ