علماء يحددون حافة مجرة درب التبانة.. أقرب إلى الأرض مما كان متوقعاً!

لطالما شكّل تحديد نهاية مجرة ​​درب التبانة تحدياً، لأنّ قرصها لا يتوقف فجأة، بل يتلاشى تدريجياً في الفضاء. والآن، ولأول مرة، تمكّن فريق دولي من علماء الفلك من تحديد حدود قرص تكوّن النجوم في المجرة بدقة، وذلك من خلال دراسة أعمار النجوم.

وتُظهر نتائجهم أنّ معظم تكوّن النجوم في مجرة ​​درب التبانة يحدث ضمن نطاق 40,000 سنة ضوئية تقريباً من مركز المجرة.

واكتشف العلماء أنّ مجرة درب التبانة the Milky Way’s edge، أنها أقرب إلى الأرض مما كان متوقعاً، وفق ما ذكره موقع Science Daily. 

فبينما يبعد الثقب الأسود في مركز المجرة عن الحافة بنحو 40 ألف سنة ضوئية، فإنّ الأرض تبعد 13300 سنة ضوئية فقط عن هذه الحافة، ما يعني أنّ كوكبنا يقع أقرب إلى حدود المجرة الخارجية منه إلى قلبها.

وكانت مهمة تحديد حافة المجرة صعبة لعقود، ليس لأنّ درب التبانة تنتهي فجأة، بل لأنها تمتد إلى الخارج مثل مدينة تتحول تدريجياً إلى ضواح هادئة. لذلك، ركز الباحثون على العثور على حدود "منطقة تشكل النجوم" في المجرة Star-forming region in the galaxy، أي المكان الذي ما تزال تولد فيه نجوم جديدة. 

مجرة درب التبانة تبني نفسها عبر تشكل النجوم

ويقول المؤلف الرئيسي كارل فيتيني من جامعة إنسوبريا: "إنّ داخل هذه المنطقة ما تزال المجرة تبني نفسها بنشاط عبر تشكل نجوم جديدة، أما خارجها فتوجد منطقة مأهولة بنجوم قديمة انجرفت من أماكن أخرى".

وللعثور على هذه الحافة، استخدم العلماء تقنية تعتمد على قاعدة معروفة: عندما تتشكل المجرة، يبدأ تكون النجوم في المناطق القريبة من المركز حيث الغاز والغبار أكثر كثافة، ثم ينتشر ببطء إلى الخارج على مدى مليارات السنين في عملية تسمى النمو "من الداخل إلى الخارج"، وفق ما ذكره موقع Daily Mail. 

ونتيجة لذلك، تصبح النجوم أصغر سناً كلما ابتعدنا عن مركز المجرة، وتقع أصغر النجوم سناً على الحافة الخارجية لمنطقة تشكل النجوم. لكن بعد نقطة معينة، تعكس النجوم اتجاهها فجأة وتصبح أقدم سناً، ما يخلق منحنى على شكل حرف U، وتكون النقطة التي عندها النجوم في أصغر عمر لها هي الحافة الحقيقية للمجرة.

وخلال الدراسة الجديدة، قاس الباحثون أعمار 100 ألف نجم في درب التبانة، فوجدوا أنّ النجوم تصغر سناً مع الابتعاد عن المركز حتى تصل إلى نقطة بين 35 و40 ألف سنة ضوئية، حيث ينخفض تكوّن النجوم بشكل كبير. وبدمج هذه البيانات مع محاكاة حاسوبية متطورة، تأكدوا أنّ هذه النقطة تمثل الحافة الخارجية لمنطقة تشكل النجوم في مجرتنا.

تشكل النجوم يتوقف عند حافة المجرة

من المهم أن نفهم أنه ما تزال هناك نجوم كثيرة بعد هذه الحافة، وأبعد نجم ينتمي إلى درب التبانة يبعد مليون سنة ضوئية عن المركز. لكن الفارق الجوهري هو أنّ أياً من هذه النجوم البعيدة ولدت في مواقعها الحالية.

ويوضح فيتيني أنّ تشكل النجوم يتوقف تماماً بعد الحافة، والنجوم التي نراها هناك وصلت إليها من مكان آخر عبر عملية بطيئة وعشوائية تسمى "الهجرة الشعاعية"، حيث تدفع أذرع المجرة الحلزونية النجوم برفق إلى الخارج على مدى مليارات السنين. وكلما ابتعد النجم، كان رحلته أطول وأصبح عمره أكبر. وهذا يفسر لماذا أقدم نجوم درب التبانة هي الأكثر بعداً عن المركز.

ويُعد العثور على هذه الحافة مهما لعلماء الفلك لأنّ داخل منطقة تشكل النجوم يختلف اختلافاً كبيراً عن خارجها، وهذا يساعدهم على فهم مدى نمو مجرتنا على مدار 13 مليار سنة، وما الذي يمنعها من النمو أكثر.

كما تسمح للعلماء هذه الأرقام بمقارنة درب التبانة بالمجرات الأخرى واختبار النظريات العامة حول تشكل وتطور المجرات في الكون.

في الفيزياء الفلكية، تستخدم عمليات المحاكاة التي تُجرى على الحواسيب العملاقة كأداة لتحديد الآليات الفيزيائية المسؤولة عن تكوين السمات التي يتم رصدها في المجرات، مثل مجرة ​​درب التبانة.

اقرأ أيضاً: صورة جديدة مذهلة لدرب التبانة تكشف تفاصيل غامضة!