برخورد کهکشان سوسیس ممکن است راه شیری را بیش از ۹۰ درجه بچرخاند

کد خبر: ۹۳۲۴۳۹ تاریخ انتشار: ۰۵ : ۱۶ – ۰۵ مرداد ۱۴۰۵

به گزارش انتخاب، بر اساس شبیه‌سازی‌های جدید، کهکشان راه شیری حدود ۱۰ میلیارد سال پیش به دلیل برخورد با کهکشانی به نام گایا-انسلادوس-سوسیس، بیش از ۹۰ درجه چرخیده است. راه شیری به عنوان کهکشان بزرگی شناخته می‌شود که این اندازه تا حدی به ادغام‌های کوچک متعدد در گذشته مربوط می‌شود، جایی که کهکشان‌های کوچک‌تر به دلیل نزدیکی بیش از حد، توسط راه شیری بلعیده شده‌اند. با این حال، یکی از این برخوردها ممکن است به یک رویداد بسیار چشمگیرتر و دراماتیک‌تر منجر شده باشد که صفحه کهکشان را به چرخش واداشته است.

راه شیری، کهکشانی مارپیچی و میله‌ای است که ساختار آن شامل یک بخش مرکزی متراکم از ستارگان به نام برآمدگی است که به شکل کشیده‌ای درآمده و به همین دلیل به آن میله نیز گفته می‌شود. در اطراف این میله، ستارگان در چهار بازوی مارپیچی بلند توزیع شده‌اند که درون صفحه‌ای نازک‌تر اما بسیار گسترده‌تر قرار دارند. همچنین، تعدادی از ستارگان در توزیعی کروی شکل به نام هاله ستاره‌ای پراکنده شده‌اند. تمامی این ساختارها درون کره‌ای عظیم از ماده تاریک به نام هاله ماده تاریک قرار دارند.

اخترشناسان با استفاده از داده‌های رصدخانه فضایی گایا متعلق به آژانس فضایی اروپا، به یک معما برخورد کردند. آن‌ها متوجه شدند که هاله ستاره‌ای کهکشان راه شیری با سرعتی بسیار کمتر از آنچه انتظار می‌رفت، در حال چرخش است و دلیل واضحی برای این کندی وجود نداشت. برای حل این معما، تیمی از پژوهشگران به رهبری کیریل باتراکوف از دانشگاه دورام در بریتانیا، مجموعه‌ای از شبیه‌سازی‌های پیشرفته را انجام دادند تا بفهمند چه عواملی موجب می‌شوند هاله ستاره‌ای در کهکشان‌های مشابه راه شیری به این اندازه کند بچرخد.

بهترین توضیحی که این شبیه‌سازی‌ها ارائه دادند، یک برخورد روبرو با کهکشانی بود که صفحه کهکشان را چرخانده و در نتیجه، هاله ستاره‌ای را کند کرده است. این برخورد ممکن است با کهکشانی به نام گایا-انسلادوس-سوسیس رخ داده باشد که یک رویداد ادغام شناخته‌شده و بسیار مهم در تاریخ کهکشان ماست. در این رویداد، کهکشانی کوتوله از روبرو با راه شیری برخورد کرده و گروهی از ستارگان را در کهکشان ما برجای گذاشته که در داده‌های رصدخانه گایا به شکل عجیبی شبیه به سوسیس توزیع شده‌اند. نام جدی‌تری که برای این کهکشان کوتوله در نظر گرفته شده بود، «گایا-انسلادوس» (برگرفته از نام یک غول در اساطیر یونانی) بود، اما لقب «سوسیس» بر آن باقی ماند.

باتراکوف به آی‌اف‌ال‌ساینس توضیح داد که وجود ساختارهای مشابه گایا-انسلادوس-سوسیس و همچنین وجود چرخش‌های صفحه کهکشانی در گذشته، دو عامل کلیدی برای ایجاد هاله ستاره‌ای کند هستند. بر اساس شبیه‌سازی‌ها، ستارگان هاله ستاره‌ای با سرعتی در حدود ۲۵ کیلومتر بر ثانیه در حال حرکت هستند که این سرعت در مقایسه با سرعت حرکت خورشید به دور مرکز کهکشان (حدود ۲۲۰ کیلومتر بر ثانیه) بسیار ناچیز است. نکته مهم‌تر اینکه، شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که اگر چرخش صفحه‌ای رخ نمی‌داد، سرعت متوسط این ستارگان باید حدود ۵۰ تا ۶۰ کیلومتر بر ثانیه می‌بود.

تیم پژوهشی با تحلیل تکامل ۲۵ کهکشان مشابه راه شیری با استفاده از مجموعه شبیه‌سازی‌های کیهان‌شناختی به نام Auriga، به این نتایج دست یافت. ماهیت پراکنده هاله ستاره‌ای به این معناست که تغییرات در آن بسیار کند و در مقیاس‌های زمانی عظیم رخ می‌دهد. در مقابل، صفحه ستاره‌ای کهکشان می‌تواند بسیار سریع‌تر تغییر کند. بر اساس محاسبات، یک چرخش کامل صفحه کهکشان می‌توانسته بین ۱۵۰ میلیون تا کمی بیش از ۱ میلیارد سال طول بکشد. با توجه به زمان‌بندی رویدادها، برخورد و چرخش احتمالی راه شیری زمانی رخ داد که خورشید و منظومه شمسی هنوز شکل نگرفته بودند. همچنین، این رویدادها را نباید به شکل برخوردهای سریع و فاجعه‌بار تصور کرد، زیرا این برهم‌کنش‌ها با سرعتی فوق‌العاده آهسته رخ داده‌اند و تنها زمانی که به صورت فشرده نمایش داده می‌شوند، دراماتیک به نظر می‌رسند.

اخترشناسان بر این باورند که کهکشان راه شیری پس از این ادغام و چرخش احتمالی، به تکامل خود ادامه داده است. به عنوان مثال، این فرضیه مطرح است که میله مرکزی کهکشان تا حدود ۵ میلیارد سال پیش (درست قبل از تولد خورشید) شکل نگرفته بود. جنبه جذاب دیگر مطالعه، ارتباط بین چرخش هاله ستاره‌ای و چرخش هاله ماده تاریک است. نتایج نشان می‌دهد که این دو بخش از کهکشان، احتمالاً با یکدیگر تکامل یافته‌اند و هر دو تحت تأثیر چندین برخورد و ادغام کهکشانی که راه شیری در طول تاریخ خود تجربه کرده، شکل گرفته‌اند. این یافته می‌تواند درک ما را از نحوه تعامل ماده تاریک و ماده معمولی در شکل‌گیری و تکامل کهکشان‌ها عمیق‌تر کند.