اكتشف “القلب القديم” الغامض لمجرة درب التبانة باستخدام مسبار جايا
ربما اكتشف علماء الفيزياء الفلكية الذين يبحثون في أصول مجرة درب التبانة “القلب القديم” لمجرتنا – النواة الأصلية القديمة التي نمت حولها جميع نجومها وكواكبها.
تقع مجموعة 18000 من أقدم النجوم في مجرتنا في كوكبة القوس وهي من مجرة درب التبانة البدائية – وهي كتلة بدائية من الغاز والغبار تشكل النجوم الأولى لمجرة صغيرة – عمرها أكثر من 12.5 مليار سنة. وجد الباحثون أن المجموعة تمثل ما يقدر بنحو 0.2٪ من إجمالي كتلة مجرتنا ، وهي النواة التي نمت حولها مجرة درب التبانة في النهاية. تم نشر النتائج في 8 سبتمبر على خادم ما قبل الطباعة arXiv، ولم تتم مراجعتها بعد من قبل الأقران.
لاكتشاف المجموعة البدائية من النجوم ، اعتمد علماء الفلك على بيانات من مرصد جايا التابع لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA) – وهو مركبة فضائية تزن 3594 رطلاً (1630 كجم) تم إطلاقها في عام 2013 بهدف إنشاء الخريطة الأكثر تفصيلاً ودقة من درب التبانةو
متعلق ب: أكبر مجرة اكتشفت على الإطلاق يحير العلماء
“ساد الاعتقاد منذ فترة طويلة (على أساس النظرية والمحاكاة) أن أقدم النجوم تقع في قلب المجرة. وقد أظهرنا الآن وجودها بأعداد كبيرة” ، هذا ما قاله المؤلف الرئيسي للدراسة هانز والتر ريكسقال عالم الفلك في معهد ماكس بلانك لعلم الفلك في هايدلبرغ بألمانيا ، لموقع Live Science. “الأمر يشبه القيام بعلم الآثار في مدينة قديمة. لقد أظهرنا أن الآثار الأقدم والأكثر بدائية تقع في وسط المدينة” الحديث “.”
بدأ العثور على القلب القديم لمجرتنا بالبحث في المنطقة الأكثر ازدحامًا ، انتفاخها المركزي ، عن نسبة ضئيلة من النجوم في نفس عمر مجرة درب التبانة التي يبلغ عمرها حوالي 13 مليار عام.
لانتزاع هذه المجموعة الصغيرة مثل إبرة من كومة قش ، جمع الباحثون البيانات التي تم جمعها من Gaia على مليوني نجم تقع على بعد 30 درجة من مركز المجرة ، بحثًا عن نجوم ذات كتلة منخفضة وأطول عمراً ذات محتوى معدني منخفض. وُلدت النجوم المطابقة لهذا الملف الشخصي في كون أصغر بكثير لم يكن ممتلئًا بعد بالمعادن الثقيلة المنتشرة على نطاق واسع بسبب انفجارات المستعر الأعظم.
ولكن هذا ليس سوى نصف القصة ، حيث أن النجوم الفقيرة بالمعادن داخل مجرة درب التبانة ربما أتت أيضًا من مجرات قزمة أصغر تحطمت واندمجت مع مجرتنا طوال حياتها. من خلال فحص مسارات هذه النجوم عبر الفضاء مع الاحتفاظ فقط بتلك النجوم التي لم تنحرف إلى المناطق الفقيرة بالمعادن في المجرة ، تمكن الباحثون من فصل النجوم التي تشكل القلب القديم عن النجوم التي نشأت في قزم. المجرة.
ترك هذا للباحثين بعض الهياكل الأصلية للنجوم التي نمت حولها مجرة درب التبانة – عدد سكان يقدرون ما بين 50 مليون إلى 200 مليون ضعف كتلة شمسنا. نظرًا لأن النجوم الأثقل تموت أسرع من النجوم الصغيرة ، فإن النجوم المتبقية تكون في المتوسط أخف بحوالي 1.5 مرة من الشمس ، وفقًا للباحثين.
قال ريكس: “تشكل هذه النجوم حوالي نصف إجمالي الكتلة النجمية التي تولد بمجرد ولادتها”. “إذن ، حوالي نصف النجوم [from the protogalaxy] البقاء على قيد الحياة حتى الآن “.
كشف فحص الباحثين للقلب القديم المكشوف لمجرة درب التبانة عن شيئين. أولاً ، نظرًا لأن نجوم المجرة البدائية القديمة تدور بشكل أقل حول مركز المجرة مقارنة بالنجوم الأصغر سنًا ، فإنها تؤكد الملاحظات السابقة أن نواة مجرة درب التبانة بدأت حياتها ثابتة ، وفي النهاية اكتسبت سرعة الدوران مع نمو مركز كتلة المجرة.
وثانيًا ، على الرغم من الاندماجات المتعددة مع المجرات الأصغر ، فإن التجمعات القريبة من النجوم في مركز مجرة درب التبانة تشير إلى أن قلبها لم يتعرض لغزو تصادمات من مجرات أخرى.
قال ريكس: “إن مجرة درب التبانة لم تتأثر قط بشكل كبير”. “لقد عاشت مجرتنا حياة محمية”.
مع مزيد من الدراسة ، يأمل الباحثون أن يتمكن القلب القديم من تعليمهم المزيد عن السنوات الأولى لمجرتنا ، مثل أنواع المستعرات الأعظمية التي لا بد أنها انفجرت خلال وقت إنشائها لإنتاج نسب العناصر الكيميائية المبكرة التي نراها اليوم.
