برخورد با کهکشان سوسیس ممکن است که راه شیری را بیش از ۹۰ درجه چرخانده باشد
زومیت: طبق شبیه سازی های جدید کهکشان راه شیری در حدود 10 میلیارد سال پیش بر اثر برخورد با کهکشانی به نام گایا-انسلادوس-سوسیس بیش از 90 درجه چرخیده است.
کهکشان راه شیری یک کهکشان نسبتا بزرگ است. این اندازه تا حدی به دلیل چندین ادغام کوچک در گذشته است که در آن کهکشانهای کوچکتر که خیلی نزدیک شده بودند توسط کهکشان راه شیری بلعیده شدند. اما یکی از این برخوردها ممکن است منجر به چیزی بسیار چشمگیرتر شده باشد و باعث چرخش قرص کهکشان راه شیری شود.
کهکشان راه شیری یک کهکشان مارپیچی میله ای نسبتاً معمولی است. برای درک بهتر این موضوع، اجازه دهید ساختار آن را به زبان ساده بررسی کنیم. این کهکشان دارای یک بخش مرکزی متراکم از ستارگان به نام برآمدگی است که شکلی کشیده دارد و به همین دلیل به آن میله نیز می گویند.
فراتر از میله، ستارگان در چهار بازوی مارپیچی بلند توزیع شده اند که در یک صفحه نازک تر اما بسیار گسترده تر قرار دارند. همچنین تعداد کمی از ستاره ها در یک توزیع کروی به نام هاله ستاره ای پراکنده شده اند. همه این ساختارها در داخل یک کره عظیم از ماده تاریک به نام هاله ماده تاریک قرار دارند.
ستاره شناسان با استفاده از داده های رصدخانه فضایی گایا متعلق به آژانس فضایی اروپا با معمایی جالب روبرو شدند. آنها دریافتند که هاله ستاره ای کهکشان راه شیری با سرعتی بسیار کمتر از حد انتظار در حال چرخش است. دلیل روشنی برای این کندی وجود نداشت.
برای حل این معما، تیمی از محققان به رهبری Kirill Batrakov از دانشگاه دورهام در بریتانیا یک سری شبیه سازی پیشرفته را اجرا کردند. آنها می خواستند بدانند چه چیزی باعث می شود هاله ستارگان در کهکشان هایی مانند کهکشان راه شیری به کندی بچرخد. بهترین توضیحی که این شبیهسازیها ارائه کردند، برخورد در مقابل کهکشان بود که صفحه کهکشان را چرخاند و در نتیجه سرعت هاله ستارهای را کاهش داد.
برخورد مورد بحث ممکن است با کهکشانی به نام Gaia-Enceladus-Sausage رخ داده باشد. این یک رویداد ادغام شناخته شده و بسیار مهم در تاریخ کهکشان ما است که در آن یک کهکشان کوتوله با کهکشان راه شیری برخورد کرد. این برخورد گروهی از ستارگان را در کهکشان ما به جا گذاشت که به شکل عجیبی شبیه سوسیس در داده های رصدخانه گایا توزیع شده اند. نام جدی تری که برای این کهکشان کوتوله در نظر گرفته شده «گایا-انسلادوس» (به نام غول اساطیر یونان) بود، اما لقب «سوسیس» ماندگار شد.
Batrakoff به IFLScience توضیح داد که وجود ساختارهای سوسیس مانند Gaia-Enceladus و همچنین چرخش های گذشته قرص کهکشانی، دو عامل کلیدی در ایجاد هاله های ستاره ای کند هستند.
طبق شبیه سازی ها، ستارگان هاله ستاره ای با سرعتی در حدود 25 کیلومتر بر ثانیه در حال حرکت هستند. این سرعت در مقایسه با سرعت حرکت خورشید به دور مرکز کهکشان (حدود 220 کیلومتر بر ثانیه) بسیار ناچیز است. از همه مهمتر، شبیه سازی ها نشان می دهد که اگر چرخش هواپیما اتفاق نمی افتاد، میانگین سرعت این ستارگان باید حدود 50 تا 60 کیلومتر بر ثانیه می بود.
تیم تحقیقاتی با تجزیه و تحلیل تکامل 25 کهکشان مشابه کهکشان راه شیری با استفاده از مجموعه ای از شبیه سازی های کیهانی به نام Auriga به این نتایج دست یافتند.
ماهیت پراکنده هاله ستاره ای به این معنی است که تغییرات در آن بسیار آهسته و در مقیاس های زمانی بزرگ رخ می دهد. در مقابل، قرص ستاره ای کهکشان می تواند با سرعت بسیار بیشتری تغییر کند. طبق محاسبات، چرخش کامل صفحه کهکشان می تواند از 150 میلیون تا کمی بیش از 1 میلیارد سال طول بکشد.
با توجه به زمان وقوع حوادث، برخورد و چرخش احتمالی کهکشان راه شیری زمانی رخ داد که خورشید و منظومه شمسی هنوز شکل نگرفته بودند. همچنین نباید این حوادث را برخوردهای سریع و فاجعه بار دانست. این فعل و انفعالات با سرعتی باورنکردنی آهسته اتفاق میافتند و تنها زمانی چشمگیر به نظر میرسیدند که به این شکل فشرده نمایش داده شوند.
ستاره شناسان بر این باورند که کهکشان راه شیری پس از این ادغام و چرخش احتمالی به تکامل خود ادامه داده است. برای مثال، فرض بر این است که میله مرکزی کهکشان تا حدود 5 میلیارد سال پیش (درست قبل از تولد خورشید) تشکیل نشده است.
یکی دیگر از جنبه های جالب این مطالعه، ارتباط بین چرخش هاله ستاره ای و چرخش هاله ماده تاریک است. نتایج نشان میدهد که این دو بخش کهکشان احتمالاً با یکدیگر تکامل یافتهاند و هر دو در اثر برخوردها و ادغامهای متعددی که کهکشان راه شیری در طول تاریخ خود تجربه کردهاند، شکل گرفتهاند. این یافته می تواند درک ما را از نحوه تعامل ماده تاریک و ماده معمولی در شکل گیری و تکامل کهکشان ها عمیق تر کند.
