ربما نأخذ مجرتنا درب التبانة المحبوبة كأمر مسلم به. فيما يتعلق بالبشرية ، كانت دائمًا هنا. ولكن كيف تشكل؟ ما هو تاريخها؟
تحتوي مجرتنا درب التبانة على ثلاثة مكونات نجمية معروفة. هم الانتفاخ المركزي والقرص والهالة. كيف تشكل هؤلاء الثلاثة وكيف تطوروا هم أسئلة بارزة وأساسية في علم الفلك. الآن ، استخدم فريق من الباحثين الخاصية الفريدة لنوع معين من النجوم للمساعدة في الإجابة عن هذه الأسئلة الأساسية.
يُطلق على نوع النجم المعني اسم النجم الأفقي الأزرق (BHB star) ، وينتج ألوانًا مختلفة اعتمادًا على عمره. إنه النوع الوحيد من النجوم الذي يفعل ذلك. استخدم الباحثون من جامعة نوتردام خاصية BHB's لإنشاء خريطة زمنية (زمنية) مفصلة لتكوين درب التبانة.
أكدت هذه الخريطة ما تنبأت به النظريات والنماذج لبعض الوقت: تشكلت مجرة درب التبانة من خلال عمليات الاندماج وتراكم هالات صغيرة من الغاز والغبار. علاوة على ذلك ، تقع أقدم النجوم في مجرتنا في المركز ، وانضمت النجوم والمجرات الأصغر سنًا إلى مجرة درب التبانة على مدى مليارات السنين ، مستمدة من سحب الجاذبية المتنامي للمجرة.
يشمل الفريق الذي أصدر هذه الدراسة عالمة الفيزياء الفلكية دانييلا كارولو ، الأستاذة المساعدة في قسم الفيزياء في جامعة نوتردام ، وتيموثي بيرز ، رئيس نوتردام للفيزياء الفلكية. تقريب الأستاذ المساعد في البحث فينيسيوس بلاكو ، وزملاؤه الآخرون الفريق.
قال كارولو: "لم نكن نعرف الكثير عن عمر أقدم مكون لدرب التبانة ، وهو نظام هالو". "لكننا الآن أثبتنا بشكل قاطع وللمرة الأولى أن النجوم القديمة في وسط المجرة والنجوم الأصغر توجد في مسافات أطول. هذه معلومة أخرى يمكننا استخدامها لفهم عملية تجميع المجرة ، وكيف تشكلت المجرات بشكل عام ".
لعب مسح سلون الرقمي للسماء (SDSS) دورًا رئيسيًا في هذه النتائج. استخدم الفريق بيانات من SDSS لتحديد ما يزيد عن 130،000 BHB. نظرًا لأن هذه النجوم تعني حرفياً "إظهار عمرها" ، فإن رسم خرائط لها في جميع أنحاء درب التبانة أنتج خريطة كرونوغرافية تظهر بوضوح أقدم النجوم بالقرب من مركز المجرة ، والنجوم الأصغر بعيدًا.
قال بيرز: "الألوان ، عندما تكون النجوم في تلك المرحلة من تطورها ، مرتبطة مباشرة بكمية الوقت التي عاشها النجم ، لذا يمكننا تقدير العمر". "بمجرد أن يكون لديك خريطة ، يمكنك تحديد النجوم التي جاءت أولاً وأعمار تلك الأجزاء من المجرة. يمكننا الآن تصور كيف تم بناء مجرتنا وفحص الحطام النجمي من بعض المجرات الصغيرة الأخرى التي يتم تدميرها من خلال تفاعلها مع مجرتنا أثناء تجميعها. "
يستنتج علماء الفلك ، من المناهج المختلفة التي تعتمد على البيانات ، أن الأجزاء الهيكلية المختلفة للمجرة لها أعمار مختلفة. لقد حددوا الأعمار لأجزاء مختلفة من المجرة ، مثل الانتفاخ. هذا منطقي ، لأن كل شيء لا يمكن أن يكون في نفس العمر. ليس في مجرة قديمة. لكن هذه الخريطة تجعلها أكثر وضوحا.
كما يقول المؤلفون في ورقتهم ، "ما كان مفقودًا ، حتى وقت قريب فقط ، هو القدرة على تحديد الأعمار لمجموعات نجمي فردية ، بحيث يمكن تقييم التاريخ الديناميكي الكيميائي الكامل لدرب التبانة."
تعد هذه الخريطة الجديدة ، التي تحتوي على ما يزيد عن 130.000 نجمة كنقاط بيانات ، خطوة مهمة جدًا في فهم تطور درب التبانة. يتطلب الأمر شيئًا يستند أكثر إلى النماذج والنظرية ، مهما كانت سليمة ، ويعززها ببيانات أكثر تقييدًا.
تحديث: يمكن الاطلاع على الخريطة الكرونوغرافية وكذلك .gif هنا.
