לגלקסיה שלנו – שביל החלב – יש תכונה תמוהה למדי. נוכחות בה של שתי קבוצות שונות של כוכבים בעלי הרכבים כימיים שונים. תכונה זו נבחנה לעומק במחקר שפורסם בכתב העת Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
כאשר מדענים חוקרים כוכבים ליד השמש, הם מוצאים שני סוגים עיקריים המבוססים על ההרכב הכימי שלהם, בדגש על כמויות הברזל (Fe) והמגנזיום (Mg) שהם מכילים. שתי קבוצות אלו יוצרות "רצפים" נפרדים בתרשים כימי, למרות שהן חופפות במתכתיות (עד כמה הן עשירות ביסודות כבדים כמו ברזל). תופעה זו מבלבלת אסטרונומים זה מכבר.
3 צפייה בגלריה
דיסקת הגז בסימולציה ממוחשבת של גלקסיה דמוית שביל החלב. הצבעים מייצגים את היחס בין מגנזיום לברזל, וחושפים כי מרכז הגלקסיה דל במגנזיום, בעוד שהשוליים עשירים במגנזיום. דפוסים כימיים אלה מספקים רמזים חשובים לגבי אופן היווצרות הגלקסיה
(הדמיה: Matthew D. A. Orkney (ICCUB-IEEC)/Auriga project)
במחקר החדש, שאותו הובילו חוקרים מהמכון למדעי החלל והיקום של אוניברסיטת ברצלונה ומהמרכז הלאומי למחקר מדעי בצרפת, נעשה שימוש בסימולציות מחשב מתקדמות כדי לשחזר את היווצרותן של גלקסיות כמו שביל החלב ביקום וירטואלי. על ידי ניתוח 30 גלקסיות מדומות, הצוות חיפש רמזים לגבי אופן היווצרותן הרצפים הכימיים המסקרנים.
הבנת ההיסטוריה הכימית של שביל החלב עוזרת בהבנת האופן בו נוצרה הגלקסיה שלנו, ואחרות כמוה במשך מיליארדי שנים. זה כולל את גלקסיית אנדרומדה, הגלקסיה הגדולה הקרובה ביותר לגלקסיה שלנו, שבה עדיין לא זוהתה התכונה המדוברת. זה גם מספק רמזים לגבי התנאים ביקום המוקדם ותפקיד זרימת הגז ומיזוג גלקסיות. "המבנה הכימי של שביל החלב אינו תוכנית אב אוניברסלית", אמר המחבר הראשי של המחקר, מתיו אורקני, חוקר במכון למדעי החלל והיקום של אוניברסיטת ברצלונה ובמכון ללימודי חלל של קטלוניה. "גלקסיות יכולות לעקוב אחר נתיבים שונים כדי להגיע לתוצאות דומות, וגיוון זה הוא המפתח להבנת התפתחותן".
סימולציית מחשב של גלקסיה דמוית שביל החלב, המציגה תנועות מחזוריות בין תצוגות של כוכבים, לרבות היחס בין ברזל למגנזיום והרכב הגזים
(קרדיט: Matthew D. A. Orkney (ICCUB-IEEC)/Auriga project)
מחברי המחקר גילו שגלקסיות כמו שביל החלב יכולות לפתח שני רצפים כימיים נפרדים באמצעות מנגנונים שונים. במקרים מסוימים, זה נובע מהתפרצויות של היווצרות כוכבים ואחריהן תקופות של פעילות מועטה, בעוד שבמקרים אחרים הסיבה לכך נעוצה בשינויים בזרימת הגז מסביב לגלקסיה.
בניגוד להנחות קודמות, ההתנגשות עם גלקסיה קטנה יותר (Gaia-Sausage-Enceladus) אינה תנאי הכרחי להופעת דפוס כימי זה. במקום זאת, הסימולציות מראות שגז דל במתכות מפאתי הגלקסיה ממלא תפקיד מכריע. יתר על כן, צורתם של רצפים כימיים אלה קשורה קשר הדוק להיסטוריה של היווצרות הכוכבים בגלקסיה.
3 צפייה בגלריה
גלקסיית אנדרומדה, הגלקסיה הגדולה הקרובה ביותר לגלקסיית שביל החלב
(צילום: NASA/CXO/UMass/ZUMA Press Wire/Reuters)
טלסקופ החלל ג'יימס ווב (JWST), כמו משימות עתידיות כמו פלאטו (Plato) וכרונוס (Chronos) יספקו נתונים מפורטים יותר על כוכבים וגלקסיות. המידע שייאסף יהיה רב ערך וישפוך אור נוסף על היקום כולו, כשהצפי הוא שגלקסיות אחרות יציגו מגוון של רצפים כימיים. בסופו של דבר, התצפיות וממצאיהן יסייעו בהבנת המסלול האבולוציוני של שביל החלב.
