עד כה חשבו שההתנגשות הגדולה האחרונה היתה לפני 10 מיליארד שנה, ומסתבר שהיתה כזו גם לפני 3 מיליארד שנה
הגלקסיה שלנו התנגשה בגלקסיות רבות במהלך קיומה. כעת, טלסקופ החלל גאיה של סוכנות החלל האירופית (ESA) מגלה כי ההתנגשות האחרונה מביניהן התרחשה מיליארדי שנים מאוחר יותר ממה שחשבנו.
שביל החלב גדל עם הזמן כאשר גלקסיות אחרות התקרבו, התנגשו, נקרעו ונבלעו על ידי הגלקסיה שלנו. כל התנגשות גרמה לקמטים שעדיין מתפשטים דרך משפחות שונות של כוכבים, ומשפיעים על התנועה וההתנהגות שלהם בחלל.
אחד היעדים של גאיה הוא לפענח את ההיסטוריה של הגלקסיה שלנו על ידי חקר הקמטים האלה – משהו שהיא עושה על ידי קביעת מיקומם ותנועותיהם של יותר מ-100,000 כוכבים קרובים אלינו, חלק זעיר מכשני מיליארד המקורות שהיא צופה בהם.
חשיפת ההיסטוריה של שביל החלב דרך הילה כוכבית
“אנחנו נעשים מקומטים יותר ככל שאנו מתבגרים, אך המחקר שלנו מגלה שההפך נכון לגבי שביל החלב. זו מעין גרסה קוסמית של בנג’מין באטן, נעשית פחות מקומטת עם הזמן,” אומר תומאס דונלון מהמכון הפוליטכני של רנסליר ואוניברסיטת אלבמה בהאנטסוויל, ארה”ב, ומחבר ראשי של המחקר החדש של גאיה. “על ידי בחינת הדרך שבה הקמטים האלה מתפזרים עם הזמן, אנחנו יכולים לעקוב אחר הזמן שבו שביל החלב חוותה את ההתנגשות הגדולה האחרונה שלה – ומתברר שזה קרה מיליארדי שנים מאוחר יותר ממה שחשבנו.”
הקמטים הגלקטיים האלה התגלו רק על ידי גאיה ב-2018. המחקר הזה הוא הראשון לקבוע במדויק את עיתוי ההתנגשות שיצרה את הקמטים, על ידי השוואת תצפיות עם סימולציות קוסמולוגיות.
תנועות מוזרות
ההילה של שביל החלב מכילה קבוצת כוכבים גדולה עם מסלולים לא שגרתיים, רבים מהם נחשבים ככאלה שהתווספו לגלקסיה שלנו במהלך אירוע שמכנים האסטרונומים “ההתמזגות הגדולה האחרונה”. כפי שמרמז השם, זו הפעם האחרונה שהגלקסיה שלנו חוותה התנגשות משמעותית עם גלקסיה אחרת – שכנראה הייתה גלקסיה ננסית ענקית שהציפה את שביל החלב בכוכבים שעוברים קרוב מאוד למרכז הגלקסיה שלנו.
מדענים תיארכו את ההתמזגות הזו לתקופה שבין שמונה לאחת עשרה מיליארד שנים אחורה, כאשר שביל החלב היה בצעירותו, והיא ידועה כ-GSE. אך הנתונים מגאיה – ששוחררו כחלק ממסירת נתוני הטלסקופ ב-2022 – מציעים כעת שהתמזגות אחרת אולי סיפקה את הכוכבים בעלי התנועה המוזרה.
“כדי שהקמטים של הכוכבים יהיו ברורים כפי שהם מופיעים בנתוני גאיה, הם היו חייבים להצטרף אלינו פחות משלושה מיליארד שנים אחורה – לפחות חמישה מיליארד שנים מאוחר יותר ממה שחשבנו בעבר,” מוסיפה המחברת השותפה היידי ג’ו ניוברג, גם היא מהמכון הפוליטכני של רנסליר. “קמטים חדשים של כוכבים נוצרים בכל פעם שהכוכבים מתנודדים הלוך ושוב דרך מרכז שביל החלב. אם הם היו מצטרפים אלינו לפני שמונה מיליארד שנים, היו כל כך הרבה קמטים זה לצד זה שלא היינו רואים אותם כתכונות נפרדות.”
הממצא מציע כי במקום שהכוכבים האלה יגיעו מההתמזגות העתיקה של GSE, הם הגיעו מאירוע עדכני יותר שנקרא התמזגות רדיאלית בתולה, שהתרחשה לפני פחות משלושה מיליארד שנים.
כתיבת היסטוריה מחדש
ישנן עדויות להתמזגות GSE שהתרחשה רחוק בהיסטוריה של שביל החלב. עם זאת, עבודה עדכנית מערערת על השאלה האם התמזגות עתיקה מסיבית אכן נחוצה כדי להסביר את התכונות של שביל החלב כפי שאנו רואים אותו היום, והאם כל הכוכבים שזוהו במקור עם GSE הם מאותו אירוע התמזגות.
ב-2020, תומאס הוביל את המחקר שזיהה קמטים של כוכבים בשביל החלב והשווה אותם לסימולציות של התמזגויות אפשריות שונות. “אנחנו יכולים לראות כיצד צורות ומספר הקמטים משתנים עם הזמן באמצעות התמזגויות סימולציות אלה. זה מאפשר לנו לקבוע את הזמן המדויק שבו הסימולציה מתאימה ביותר למה שאנחנו רואים בנתוני גאיה האמיתיים של שביל החלב היום – שיטה שבה השתמשנו גם במחקר החדש הזה,” אומר תומאס. “בעשיית זאת, מצאנו שהקמטים נגרמו כנראה על ידי גלקסיה ננסית שהתנגשה עם שביל החלב סביב 2.7 מיליארד שנים אחורה. קראנו לאירוע הזה התמזגות רדיאלית בתולה.”
מאז, תומאס ועמיתיו חקרו עוד יותר את ההתמזגות הזו, תוך שהם מחדדים את הרעיון שרבים מהכוכבים והפסולת הנעים באופן מוזר בהילה הפנימית של שביל החלב הובאו לגלקסיה שלנו מהתנגשות גלקטית עדכנית יותר מזו של GSE. הם גם הבהירו כי הכוכבים שזוהו במקור עם GSE עשויים לנבוע ממספר התמזגויות, חלקן עתיקות.
“ההיסטוריה של שביל החלב נכתבת מחדש כל הזמן, בזכות נתונים חדשים מגאיה,” מוסיף תומאס. “התמונה שלנו של העבר של שביל החלב השתנתה דרמטית אפילו מלפני עשור, ואני חושב שההבנה שלנו את ההתמזגויות האלה תמשיך להשתנות במהירות.
“ממצא זה – שחלק גדול משביל החלב הצטרף אלינו רק במהלך מיליארדי השנים האחרונות – הוא שינוי גדול ממה שהאסטרונומים חשבו עד כה. דגמים ורעיונות פופולריים רבים על איך שביל החלב גדל היו מצפים להתנגשות חזיתית עדכנית עם גלקסיה ננסית של המסה הזו להיות נדירה מאוד.”
כנראה שההתמזגות הרדיאלית בתולה הביאה איתה משפחה של גלקסיות ננסיות קטנות אחרות וצבירי כוכבים, שכולם הצטרפו לשביל החלב בערך באותו הזמן. מחקרים עתידיים יחשפו אילו מהאובייקטים הקטנים האלה, שנחשבו בעבר כקשורים להתמזגות העתיקה GSE, קשורים למעשה להתמזגות רדיאלית בתולה העדכנית יותר.
שיתוף פעולה מדהים
ממצא זה מצטרף לזרם תוצאות מגאיה המשכתבות את ההיסטוריה של ביתנו הקוסמי. טלסקופ החלל ממוקם באופן ייחודי לחקור את המגוון העצום של הכוכבים בשמים שלנו, והצליח להרכיב מערך נתונים חסר תקדים של מיקומים, מרחקים ותנועות של כ-1.5 מיליארד כוכבים עד כה.
“גאיה היא משימה פורייה ביותר שמשנה את ההשקפה שלנו על היקום,” אומר טימו פרוסטי, מדען הפרויקט של גאיה ב-ESA. “תוצאות כאלה מתאפשרות בזכות עבודה צוותית ושיתוף פעולה מדהימים בין מספר עצום של מדענים ומהנדסים ברחבי אירופה ומעבר לכך.”
“ממצא זה משפר את מה שאנחנו יודעים על האירועים המסובכים הרבים שעיצבו את שביל החלב, ועוזר לנו להבין טוב יותר כיצד גלקסיות נוצרות ומתגבשות – ובמיוחד הגלקסיה הביתית שלנו.”
עוד בנושא באתר הידען:
