کهکشان راه شیری ممکن است کهکشان دیگری به نام لوکی را بلعیده باشد و ستاره شناسان فکر میکنند بقایای آن را پیدا کردهاند
“ما ممکن است یکی از سیستمهای کوچک مختلفی را که در شکلگیری کهکشان راه شیری ما نقش داشتهاند، شناسایی کرده باشیم.”
کهکشان ما به یکباره به وجود نیامده است. کهکشان راه شیری به تدریج شکل گرفته است، به طوری که کهکشانهای کوچکتر یا کهکشانهای کوتوله طی میلیاردها سال در کهکشان ما ادغام شدهاند.
معلوم شد که ستارههای باقیمانده از این کهکشانهای کوتوله هنوز ویژگیهای مشترکی دارند و دانشمندان در شناسایی آنها پیشرفت میکنند. دانشمندان با مطالعه شباهتهای آنها، از این ستارهها برای تعیین منشأ کهکشانهایشان استفاده میکنند. تیمی از ستارهشناسان میگویند که نمونهای از این ۲۰ ستاره را شناسایی کردهاند که – به دلیل ویژگیهای مشابهشان – ممکن است با هم در یک کهکشان کوتوله که محققان آن را “لوکی” نامیدهاند، رشد کرده باشند.
فدریکو سستیتو، ستارهشناس و دانشجوی فوق دکترا در دانشگاه هرتفوردشایر و یکی از نویسندگان این مطالعه، از طریق ایمیل به Space.com گفت: “ما ممکن است یکی از سیستمهای کوچک مختلفی را که در شکلگیری راه شیری ما نقش داشتهاند، شناسایی کرده باشیم.”
این مطالعه که در ماهنامهی انجمن سلطنتی نجوم منتشر شده است، بر اساس کار قبلی سستیتیو انجام شده است. او پیش از این ستارههایی را که برای مطالعهی جدید بررسی کرده بودند، شناسایی کرده بود. اما اکنون سستیتیو و تیمش ویژگیهای جدیدی دارند که میتوانند از آنها برای شناسایی کهکشانهای اصلی ستارهها استفاده کنند.
سستیتیو گفت: «این کار را میتوان به نوعی ادامهی کارهای قبلی دانست. در گذشته، ما مجبور بودیم این ستارههای قدیمی را با حرکات عجیب و غریب بررسی کنیم؛ با این حال، اطلاعات شیمیایی کافی نداشتیم که اکنون با این کار در دسترس است.»
با هم بزرگ شدن
هلیوم و هیدروژن مواد اصلی تشکیل دهنده ستارگان اولیهای بودند که در جهان ما شکل گرفتند. پس از تشکیل، ستارگان این دو عنصر را با هم ترکیب کردند که منجر به ایجاد عناصر سنگینتری شد که نسلهای بعدی ستارگان را تشکیل دادند. این فرآیند بارها و بارها در طول نسلهای متمادی اتفاق افتاد.
آن ستارگان اولیه “کمفلز” در نظر گرفته میشوند. از آنجایی که آنها خیلی زود شکل گرفتند، ستارگان فقط ردی از عناصر سنگینتر مانند آهن دارند. کمفلز بودن یکی از شناسههایی است که دانشمندان برای تشخیص اینکه کدام ستارگان در یک کهکشان کوتوله شکل گرفتهاند، استفاده کردند.
سستیتیو میگوید: «ما فکر میکنیم این ستارههای پیر و کمفلز در یک کهکشان کوچک شکل گرفتهاند که توسط کهکشان راه شیریِ در حال شکلگیری بلعیده شده است.» اما فقط این ۲۰ ستاره از نظر فلز فقیر نیستند؛ دانشمندان ستارههای زیادی را در کهکشان ما شناسایی کردهاند که این ویژگی را دارند. ترکیب عنصری ستارهها برای تعیین کهکشان کافی نیست. برای محدود کردن آن، تیم ویژگیهای دیگری مانند موقعیت مکانی و مدار را در نظر گرفت.
سِستیتیو میگوید: «حرکت مداری [این ستارهها] عجیب است زیرا آنها در نزدیکی دیسک راه شیری محصور شدهاند، که معمولاً توسط ستارههای جوانتر و غنی از فلز پر شده است.»
دیسک کهکشان راه شیری، ساختار گردابی شکل و دایرهای شکلی است که بیشتر ستارههای کهکشان ما، از جمله خورشید خودمان، در آن قرار دارند. موقعیت منحصر به فرد این ۲۰ ستاره، نشانه دیگری بود که نشان میداد همه آنها ممکن است با هم مرتبط باشند.
سِستیتیو میگوید: «این امر به لطف حرکت مداری دقیق و اطلاعات شیمیایی ستارههای فقیر از فلز و قدیمی امکانپذیر شد.»
در حالی که حرکت مداری این ستارهها قبلاً شناسایی و مطالعه شده است، اطلاعات شیمیایی جدید است و به محققان نشانه بسیار قویتری برای کهکشان مبدا مشترک این ستارهها میدهد.
از نظر شیمیایی منحصر به فرد
ویژگیهایی که تیم باید مطالعه میکرد، متنوع بودند، بنابراین آنها از مجموعهای از روشها استفاده کردند.
ستیتیو گفت: “من فکر میکنم بخش مورد علاقه من از این تحقیق، کنار هم قرار دادن تکنیکها و روشهای مختلف برای درک بهتر منشأ این ستارهها است.”
ستارگان از طیفسنجی با وضوح بالا، حرکت مداری و حتی شبیهسازیهای نظری برای تفسیر ویژگیهای شیمیایی و مداری ستارهها استفاده کردند.
سِستیتیو گفت: “ما تا جایی که میتوانیم، تصویر کاملی از خواص این ستارهها ارائه میدهیم.”
این تیم خواص شیمیایی ستارهها را با خواص ستارههای موجود در هاله کهکشانی، کهکشانهای کوتوله و همچنین جمعیتهای شبیهسازی شده مقایسه کرد. آنها دریافتند که امضاهای شیمیایی از ۲۰ ستاره، غنیسازی از ابرنواخترهای پرانرژی، هایپرنواها، ستارههای عظیم با چرخش سریع و ادغام ستارههای نوترونی را نشان میدهد.
با این حال، آنها هیچ نشانهای از انفجار کوتولههای سفید پیدا نکردند. محققان میگویند که این بدان معناست که منشأ ستارهها احتمالاً “کهکشان کوتوله پرانرژی و کوتاهمدت” بوده است.
کهکشان های پنهان
سستیتو روی شناسایی این کهکشان های قدیمی کار کرده است، زیرا درک بیشتر در مورد آنها به ما کمک می کند تا در مورد کهکشان راه شیری بیشتر بدانیم.
سستیتو میگوید: «فقیرترین ستارههای کهکشان ما، که از قدیمیترین ستارگان نیز هستند، اجرام آسمانی بسیار مهمی هستند. آنها میتوانند پنجرهای را به روی فرآیندهای اولیه مربوط به شکلگیری کهکشان راه شیری (و به طور کلی کهکشانها)، منشأ عناصر و ویژگیهای اولین ستارهها باز کنند.»
ممکن است تعداد بیشتری از این کهکشانهای «لوکی» در اطراف کهکشان راه شیری پنهان باشند. سستیتو میگوید در حالی که یافتن کهکشانهای کوچکی که در حاشیه راه شیری مختل شدهاند و تجمع یافتهاند، نسبتاً آسان است، یافتن آنها در دیسک کهکشان ما کار بسیار سختتری است.
منبع: space.com
یکی از بازوهای کهکشان راه شیری که از پاتاگونیا، آرژانتین دیده میشود. (منبع تصویر: Natapong Supalertsophon/Getty Images)
تصور هنری از کهکشان راه شیری. (منبع تصویر: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt)
تصور هنری از یک کهکشان کوتوله که در حال از دست دادن ستارههایش به نفع یک کهکشان بزرگتر و پرانرژیتر است. (منبع تصویر: NOIRLab)
