حدد الباحثون حدود مجرة ​​درب التبانة عند 40 ألف سنة ضوئية ببيانات من القمر الصناعي جايا

حددت مجموعة دولية من العلماء الحدود الدقيقة لمجرة درب التبانة فيما يتعلق بقدرتها على توليد أجرام سماوية جديدة. تتراوح حدود منطقة تشكل النجوم في مجرتنا بين 35000 و40000 سنة ضوئية من مركز المجرة. وينهي هذا الاكتشاف عقودًا من عدم اليقين بشأن الحجم الحقيقي للهيكل الذي يضم النظام الشمسي.

وتطلب رسم الخرائط غير المسبوق تحليل المعلومات من أكثر من 100 ألف نجم عملاق منتشر عبر الفضاء. لقد عبر الباحثون قياسات الموقع والحركة فائقة الدقة مع عمليات محاكاة متقدمة للتطور الكوني. ونُشرت نتيجة العمل في المجلة العلمية Astronomy & Astrophysics. يغير القياس الجديد الفهم الأساسي لديناميكيات عنواننا في الكون.

التحدي المتمثل في رسم خريطة للبنية المجرية من الداخل إلى الخارج

تفرض مراقبة درب التبانة حاجزًا ماديًا طبيعيًا أمام علماء الفلك الأرضيين. عادة ما تكون دراسة المجرات الواقعة على بعد ملايين السنين الضوئية مهمة أبسط من تحليل المجرات المجاورة لنا. كوكب الأرض مغمور في قرص المجرة. إن محاولة رسم معالم هذا الهيكل تعادل رسم خريطة لغابة كثيفة دون التمكن من مغادرة الأشجار. تحجب السحب الكثيفة من الغاز والغبار بين النجوم رؤية التلسكوبات في اتجاهات عديدة.

على الرغم من العوائق البصرية، فقد مكنت التكنولوجيا الحديثة من تحقيق تقدم كبير في استكشاف الفضاء. تمكن العلماء من تسجيل أول صورة للثقب الأسود الهائل Sagittarius A*، الموجود في نواة المجرة. وحددت الفرق أيضًا أن القرص المجري به طيات وتشوهات عند الحواف، متجاهلاً فكرة وجود دوامة مسطحة تمامًا. بقي اكتشاف النقطة الدقيقة التي تفقد فيها المجرة قدرتها على تكثيف المواد لإضاءة شموس جديدة.

عصر النجوم يكشف عن نقطة التوقف الدقيقة

وجاء حل اللغز من خلال تحليل عمر النجوم الموزعة على القرص. وقاد الباحث كارل فيتيني، من جامعة إنسوبريا بإيطاليا، التحقيق الذي حدد نمطًا رياضيًا واضحًا. تنمو المجرات الحلزونية من الداخل إلى الخارج أثناء تطورها. يركز القلب على أقدم النجوم في النظام. ومع زيادة المسافة عن المركز، يتناقص متوسط ​​عمر النجوم تدريجياً.

وقد تعرض السلوك المتوقع لتغير مفاجئ عند علامة تبعد 40 ألف سنة ضوئية عن النواة. اختفى اتجاه تجديد النجوم تمامًا في هذه المرحلة. بدأت النجوم الواقعة خارج هذه الحدود في تسجيل أعمار أقدم بكثير. شكل الرسم البياني للتوزيع منحنى على شكل حرف U. أدنى نقطة في هذا الخط تمثل الحد الدقيق لمصنع نجوم درب التبانة.

ولتحقيق هذا المستوى من الدقة، استخدم الفريق الدولي مجموعة من الأدوات التكنولوجية المتطورة:

• قدم القمر الصناعي الأوروبي غايا خرائط ثلاثية الأبعاد لمليارات الأجرام السماوية بدقة فلكية غير مسبوقة.
• قدمت برامج المراقبة LAMOST وAPOGEE بيانات طيفية مفصلة عن التركيب الكيميائي للنجوم.
• قامت أجهزة الكمبيوتر العملاقة بمعالجة عمليات محاكاة الجسم N لوضع نموذج لتطور الجاذبية للنظام على مدى مليارات السنين.

إن دمج هذه الركائز الثلاث للبيانات جعل من الممكن عزل سلوك النجوم العملاقة في الهوامش البعيدة والمظلمة لقرص المجرة.

Leia Tambem

تتفوق جيب كوماندر على تقدم العلامات التجارية الآسيوية وتعزز ريادتها في فئة السيارات ذات السبعة مقاعد

The Elder Scrolls: يؤثر إيقاف تشغيل Blades على مشغلات الأجهزة المحمولة وNintendo Switch في عام 2026

ظهر جهاز Vivo Pad 6 Pro المتميز لأول مرة في الأسواق بمعالج Snapdragon 8 Elite Gen 5

تدفع الهجرة الشعاعية النجوم القديمة إلى الحواف

أثار وجود النجوم القديمة في منطقة بعيدة أسئلة جديدة لدى الباحثين. تكمن الإجابة على هذه الظاهرة في عملية ميكانيكية تعرف باسم الهجرة الشعاعية النجمية. النجوم الموجودة على حواف مجرة ​​درب التبانة لم تتشكل بتلك الإحداثيات المتطرفة. لقد ولدوا في المناطق الوسطى الكثيفة من المجرة. إن تفاعل الجاذبية مع الأذرع الحلزونية دفع هذه الأجرام السماوية إلى الخارج بطريقة بطيئة وثابتة.

تعمل الحركة مثل موجة المحيط التي تحمل الأشياء تدريجياً بعيداً عن الأصل. وأشار فيكتور بي. ديباتيستا، الباحث في جامعة لانكشاير، إلى أن النجوم الموجودة في القرص الخارجي تحافظ على مدارات دائرية تقريبًا. وتثبت الخاصية المدارية أن النجوم تنتمي إلى القرص الأصلي ولم تصل إلى هناك عن طريق الاصطدام بالمجرات التابعة لها. وتتطلب الرحلة مليارات السنين لتكتمل. فقط النجوم الأقدم كان لديها الوقت الكافي للوصول إلى حدود 40 ألف سنة ضوئية.

وسلط الباحث جواو إيه إس أمارانتي، من جامعة شنغهاي جياو تونغ، الضوء على أهمية النمذجة الافتراضية في الدراسة. أثبتت عمليات المحاكاة أن الهجرة النجمية تغير المظهر العمري للقرص المجري بطريقة يمكن التنبؤ بها. وأكدت النماذج الرياضية الملاحظات التي قدمتها التلسكوبات.

فرضيات حول منع ولادة نجوم جدد

ويحقق العلماء الآن في أسباب توقف تكوين النجوم فجأة عند الحدود المعينة. ويعمل المجتمع الفلكي على ثلاث فرضيات رئيسية لتفسير الظاهرة. الأول يشير إلى أن الشريط المركزي لمجرة درب التبانة يعمل بمثابة عائق مادي ضد تدفق الغاز اللازم لتكوين النجوم. وتشير النظرية الثانية إلى تشوهات الجاذبية عند حواف المستوى المجري. ويشير الاحتمال الثالث إلى أن الغاز الموجود في المنطقة الخارجية يصل إلى مستوى شديد من التخلخل. لا يمكن أن تبرد المادة بدرجة كافية لتنهار وتولد اشتعالًا نوويًا.

ويقدر الباحث جوزيف كاروانا، من جامعة مالطا، أن حجم البيانات المعالجة يبشر بمرحلة غير مسبوقة في علم الفلك الحديث. إن الجمع بين الملاحظات الحقيقية والقدرة الحاسوبية الهائلة يجعل من الممكن اختبار النظريات القديمة بدقة رياضية. إن وصول أدوات المراقبة الجديدة يعد بتسريع وتيرة الاكتشافات.

سيتم تشغيل البرنامجين الفلكيين 4MOST وWEAVE في السنوات القادمة لتوسيع عملية جمع البيانات. ستقوم المعدات بتحليل مليارات النجوم الإضافية في أحلك المناطق في المجرة. ستعمل المعلومات على تحسين تقديرات عمر الأجرام السماوية وحركتها الصحيحة. يحدد حد 40.000 سنة ضوئية نقطة الصفر الجديدة لفهم الديناميكيات التطورية للمجرات الحلزونية عبر الكون.