توقف عملية ولادة النجوم على بعد 40 ألف سنة ضوئية من مركز مجرة درب التبانة – ولا يعرف علماء الفلك السبب
لقد اكتشف علماء الفلك حدود تكوين النجوم في القرص الحلزوني لمجرة درب التبانة – وهي ليست بعيدة عن مركز مجرتنا كما قد تتخيل.
يبلغ قطر مجرة درب التبانة 100000 سنة ضوئية على الأقل، لكن النتائج الجديدة تشير إلى أن تكوين النجوم في المجرة يحدث داخل منطقة تمتد إلى نصف قطر يبلغ 40000 سنة ضوئية من مركز المجرة.
تنتشر النجوم عبر القرص الحلزوني لمجرة درب التبانة، ويتم الحصول على بيانات طيفية تصف درجات حرارتها وأعمارها من تلسكوب LAMOST (التلسكوب الطيفي متعدد الأجسام ذو المساحة الكبيرة للسماء) في الصين وتجربة تطور المجرة في مرصد أباتشي بوينت (APOGEE) في مسح سلون الرقمي للسماء في الولايات المتحدة، بالإضافة إلى بيانات إضافية من مهمة Gaia التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية.
"يفي مشروع غايا بوعده: فمن خلال الجمع بين بياناته والتحليل الطيفي الأرضي ومحاكاة المجرات، فإنه يسمح لنا بفك شفرة تاريخ تكوين مجرتنا"، كما قال لوران إير من جامعة جنيف.
تنمو المجرات من الداخل إلى الخارج، ومجرة درب التبانة ليست استثناءً، حيث يتناقص متوسط عمر النجوم مع ازدياد المسافة من مركز المجرة. وقد وجد فريق فيتيني أن متوسط العمر يصل إلى أدنى مستوى له عند مسافة 40,000 سنة ضوئية من المركز. وللمقارنة، تقع شمسنا على بعد 26,000 سنة ضوئية من مركز المجرة، أي داخل حدود تكوّن النجوم. بعد هذه النقطة، تبدأ النجوم بالتقدم في العمر تدريجيًا، حيث توجد أقدم النجوم في كل من مركز قرص درب التبانة وعلى حافته، مما يُشكّل توزيعًا على شكل حرف U للأعمار.
لا تنفرد مجرة درب التبانة بتوزيع أعمار النجوم على شكل حرف U مع نصف القطر؛ فقد وُجد سابقًا أن مجرات أخرى تشترك في توزيع مماثل. وتشير المحاكاة الحاسوبية التي أجراها فريق فيتيني إلى سبب هذا التوزيع العمري على شكل حرف U.
لا تُعزى هذه الظاهرة إلى اصطدامات مع مجرات أخرى. بل يُرجّح أنها ناتجة عن ظاهرة تُعرف بالهجرة الشعاعية. فكما يركب راكبو الأمواج الأمواج نحو الشاطئ، تستطيع النجوم أن تركب موجات الكثافة التي تُشكّل الأذرع الحلزونية لمجرة درب التبانة، مُمتدةً إلى مسافات أبعد من مركز المجرة. ويستغرق وصول النجوم إلى حافة قرص درب التبانة، التي تبعد 50,000 سنة ضوئية أو أكثر عن مركز المجرة، وقتًا أطول، مما يُفسّر وجود أقدم النجوم على أطراف المجرة.
يثير هذا كله تساؤلاً حول سبب توقف تكوّن النجوم عند مسافة 40,000 سنة ضوئية من مركز المجرة. أحد الاحتمالات هو ارتباط ذلك ببنية مجرة درب التبانة. ربما يتسبب الشريط المركزي لمجرتنا، الذي تتراوح قياسات طوله بين 11,000 و15,000 سنة ضوئية، في تجمع الغاز على مسافة معينة من مركز المجرة. أو ربما يكون انحناء القرص الحلزوني لمجرتنا، والذي يُعزى إلى تفاعل جاذبي مع مجرة قزمة أخرى، قد يعيق تكوّن النجوم في المجرة، ويوقفه عند مسافة 40,000 سنة ضوئية.
نُشرت النتائج في 13 أبريل في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية.
