تاریخچه کهکشان خانه: دو بلوک سازنده اولیه کشف و به نام های شیوا و شاکتی  

شکل گیری خانه ما کهکشان راه شیری 12 میلیارد سال پیش آغاز شد. از آن زمان تاکنون، توالی ادغام با کهکشان های دیگر را پشت سر گذاشته و به جرم و اندازه آن افزایش یافته است. بقایای بلوک‌های ساختمانی (یعنی کهکشان‌هایی که در گذشته با راه میکی ادغام شدند) را می‌توان از طریق مقادیر غیرمعمول آنها برای انرژی و تکانه زاویه‌ای و فلز کم شناسایی کرد. دو بلوک اولیه ساختمان خانه ما کهکشان اخیراً با استفاده از مجموعه داده گایا شناسایی شده اند و به نام خدایان هندو، شیوا و شاکتی نامگذاری شده اند. گایا فضا تلسکوپی که به مطالعه کهکشان خانگی ما اختصاص یافته است، مطالعه راه شیری را متحول کرده است. گایا انسلادوس/ جریان سوسیس، جریان پونتوس و «قلب قدیمی فقیر» راه شیری قبلاً با استفاده از مجموعه داده گایا شناسایی شدند. تاریخچه راه شیری مملو از ادغام است. هابل فضا تصاویر تلسکوپ نشان می دهد که شش میلیارد سال بعد، کهکشان خانگی ما با کهکشان همسایه آندرومدا ادغام خواهد شد.

کهکشان ها و دیگر ساختارهای بزرگ در جهان حدود 500 میلیون سال پس از انفجار بزرگ.  

شکل گیری خانه ما کهکشان راه شیری حدود 12 میلیارد سال پیش آغاز شد. از آن زمان، این کهکشان متوالی ادغام شده با کهکشان های دیگر که به رشد جرم و اندازه آن کمک کرده است. تاریخچه راه شیری اساساً تاریخچه ادغام کهکشان های دیگر با کهکشان اصلی ما است.  

خواص اساسی از ستاره ها مانند انرژی و تکانه زاویه ای مستقیماً با سرعت و جهت آن در ارتباط هستند کهکشان منشأ دارند و بین ستاره های یک کهکشان مشترک هستند. وقتی کهکشان ها با هم ادغام می شوند، انرژی و تکانه زاویه ای در طول زمان حفظ می شود. این به عنوان یک ابزار کلیدی در شناسایی باقیمانده ادغام عمل می کند. گروه بزرگی از ستاره ها با مقادیر غیرعادی مشابه انرژی و تکانه زاویه ای احتمالاً بقایای ادغام یک کهکشان است. همچنین ستارگان مسن‌تر فلزی کمی دارند، یعنی ستارگانی که زودتر تشکیل شده‌اند، محتویات فلزی کمی دارند. بر اساس این دو معیار، امکان ردیابی تاریخچه ادغام کهکشان راه شیری وجود دارد، اما بدون مجموعه داده های گایا امکان پذیر نبود. 

توسط ESA در 19 دسامبر 2013، Gaia راه اندازی شد فضا تلسکوپ به مطالعه راه شیری از جمله منشا، ساختار و تاریخچه تکامل آن اختصاص دارد. پارک شده در Lissajous مدار در اطراف نقطه L2 لاگرانژ (واقع در حدود 1.5 میلیون کیلومتری از زمین در جهت مخالف خورشید) در امتداد JWST و فضاپیمای اقلیدس، کاوشگر گایا در حال انجام یک سرشماری ستاره ای عظیم است که حدود 1.5 میلیارد ستاره در کهکشان راه شیری را پوشش می دهد و حرکات، درخشندگی، دما و ترکیب آنها را ثبت می کند و یک نقشه سه بعدی دقیق از خانه ایجاد می کند. کهکشان. از این رو، گایا به عنوان نقشه بردار میلیارد ستاره نیز شناخته می شود. مجموعه داده های تولید شده توسط گایا، مطالعه تاریخ راه شیری را متحول کرده است.   

در سال 2021، با استفاده از مجموعه داده های Gaia، ستاره شناسان از یک ادغام بزرگ مطلع شدند و جریان Gaia Enceladus/Sausage، باقیمانده Gaia-Sausage-Enceladus (GSE) را شناسایی کردند. کهکشان که بین 8 تا 11 میلیارد سال پیش با کهکشان راه شیری ادغام شد. متعاقباً، نهر پونتوس و «قلب قدیمی فقیر» کهکشان راه شیری در سال بعد شناسایی شدند. جریان Pontus باقیمانده ادغام Pontus است در حالی که "قلب قدیمی فقیر" است ستاره گروهی که در طول ادغام های اولیه که راه شیری اولیه را ایجاد کرد تشکیل شد و همچنان در منطقه مرکزی راه شیری ساکن است.  

اکنون، ستاره شناسان از کشف دو جریان از ستاره ها که بین 12 تا 13 میلیارد سال پیش، تقریباً در زمانی که کهکشان ها در اوایل شکل گیری شدند، شکل گرفت و با نسخه اولیه راه شیری ما ادغام شد. جهان. برای این کار، محققان داده‌های گایا را با طیف‌های دقیق ستاره‌ای ترکیب کردند بررسی آسمان دیجیتال اسلون (DR17) و مشاهده کرد که ستارگان در اطراف دو ترکیب خاص از انرژی و تکانه زاویه ای برای محدوده خاصی از ستاره های کم فلز جمع شده اند. این دو گروه حرکت زاویه‌ای مشابه ستارگانی داشتند که بخشی از کهکشان‌های مجزا بودند که با کهکشان راه شیری ادغام شدند. شاید، اولین بلوک های سازنده راه شیری، محققان آنها را شیوا و شاکتی به نام خدایان هندو نامیده اند. این امکان وجود دارد که گروه های ستاره ای تازه کشف شده برای اولین بار با "قلب قدیمی فقیر" راه شیری ما و داستان به سمت یک بزرگ ادغام شدند. کهکشان آغاز شد. مطالعات آینده باید تأیید کند که آیا شیوا و شاکتی واقعاً بخشی از ماقبل تاریخ راه شیری هستند یا خیر.  

در آینده چه اتفاقی برای کهکشان خانگی ما خواهد افتاد؟  

تاریخچه تکاملی کهکشان راه شیری مملو از ادغام است. هابل فضا تصاویر تلسکوپ نشان می دهد که شش میلیارد سال بعد، کهکشان خانگی ما با کهکشان همسایه آندرومدا که در فاصله 2.5 میلیون سال نوری از ما قرار دارد ادغام خواهد شد و کهکشان جدیدی را پدید می آورد. آندرومدا حدود 250,000 میلیارد سال دیگر با سرعت 4 مایل در ساعت با کهکشان راه شیری برخورد خواهد کرد. برخورد بین این دو کهکشان به مدت 2 میلیارد سال ادامه خواهد داشت و یک کهکشان بیضی شکل ترکیبی را به وجود می آورد.  

منظومه شمسی و زمین زنده خواهند ماند اما مختصات جدیدی در داخل خواهند داشت فضا.  

*** 

منابع:   

1. نایدو آرپی، و همکاران 2021. بازسازی آخرین ادغام بزرگ کهکشان راه شیری با بررسی H3. مجله Astrophysical، جلد 923، شماره 1. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac2d2d 

2. ملهان ک. و همکاران 2022. اطلس دینامیکی جهانی ادغام های راه شیری: محدودیت های مدارهای خوشه های کروی، جریان های ستاره ای و کهکشان های ماهواره ای مبتنی بر گایا EDR3. منتشر شده در 17 فوریه 2022. مجله Astrophysical، جلد 926، شماره 2. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac4d2a 

3. Malhan K. و Rix H.-W.، 2024. «شیوا و شاکتی: قطعات پیش فرضی پیش کهکشانی در کهکشان راه شیری داخلی. مجله اخترفیزیک. منتشر شده در 21 مارس 2024. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ad1885 

4. موسسه نجوم ماکس پلانک (MPIA). اخبار – محققان دو مورد از اولین بلوک های سازنده راه شیری را شناسایی کردند. موجود در https://www.mpia.de/news/science/2024-05-shakti-shiva?c=5313826  
5. شیاوی ر.ایt al 2021. ادغام آینده کهکشان راه شیری با کهکشان آندرومدا و سرنوشت سیاهچاله های عظیم آنها. پیش چاپ در arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2102.10938  

***