في ديسمبر 2013 ، أطلقت وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) جايا مهمة. منذ ذلك الوقت ، كان مرصد الفضاء هذا مشغولًا برصد أكثر من مليار جسم فلكي في مجرتنا وما وراءها - بما في ذلك النجوم والكواكب والمذنبات والكويكبات والكوازارات وما إلى ذلك - كل ذلك من أجل إنشاء أكبر كتالوج ثلاثي الأبعاد وأكثرها دقة من أي وقت مضى.
أصدرت وكالة الفضاء الأوروبية أيضًا إصدارين للبيانات منذ ذلك الحين ، أدى كلاهما إلى بعض الاكتشافات الرائدة. يأتي أحدثها من مرصد ليدن ، حيث استخدمه فريق من علماء الفلك جايا بيانات لتتبع ما اعتقدوا أنه نجوم عالية السرعة يتم طردها من مجرة درب التبانة ، ولكن يبدو أنها تتحرك بالفعل في مجرتنا.
الدراسة التي وصفت نتائجها تم نشرها مؤخرا في الإشعارات الشهرية للفلكي الملكي المجتمع - بعنوان "جايا DR2 في 6D: البحث عن أسرع النجوم في المجرة ". وقاد الدراسة توماسو ماركيتي ، مرشح الدكتوراه من مرصد ليدن ، وشمل إيلينا روسي (أستاذ مشارك في ليدن) وأنطوني براون - رئيس اتحاد غايا لمعالجة وتحليل البيانات (DPAC) التنفيذي.
من أجل دراستهم ، استشار الفريق البيانات من غاياالإصدار الثاني للبيانات (DR2) - الذي حدث في 25 أبريل 2018 ، ويستند إلى الملاحظات التي تم إجراؤها بين 25 يوليو 2014 و 23 مايو 2016. الواردة في هذه البيانات هي المواقف والمقاربات والحركات المناسبة لنحو 1.3 مليار نجم ، والتي تشمل تلك التي تسافر حول مجرتنا بسرعة مئات الكيلومترات في الثانية.
يهتم الفلكيون بهذه النجوم لأن حركاتهم يمكن أن تقدم أدلة حول التاريخ السابق للمجرة. أسرع فئة من هذه النجوم هي النجوم فائقة السرعة (HVS) ، والتي تسير بسرعة تصل إلى 700 كم / ثانية (435 ميل / ثانية) على مسافة تتراوح بين 100 و 50،000 سنة ضوئية من مركز المجرة. يعتقد أن هذه النجوم نشأت في قلب مجرتنا قبل أن يتم طردها ، وذلك بفضل التفاعلات مع الثقب الأسود الهائل (SMBH) في مركزها.
حتى الآن ، تم اكتشاف حوالي 20 نجمًا فائق السرعة في مجرتنا ، ولكن غايا يوفر إصدار البيانات الثاني الذي تم نشره مؤخرًا فرصة فريدة للبحث عن المزيد منها. كما أوضحت المؤلفة المشاركة في الدراسة إيلينا ماريا روسي في بيان صحفي أصدرته الجمعية الملكية الفلكية مؤخراً:
"من بين سبعة ملايين نجم Gaia بقياسات سرعة ثلاثية الأبعاد كاملة ، وجدنا عشرين يمكن أن يسافروا بسرعة كافية للهروب في نهاية المطاف من درب التبانة."
على عكس ما كانوا يتوقعونه ، وجد الفريق أن معظم أجهزة HVS التي اكتشفوها كانت تتسابق نحو مركز درب التبانة وليس بعيدًا عنها. لذا ، بدلاً من كونها نجومًا تم طردها من مجرتنا ، فمن الممكن تمامًا أن تكون متداخلة بين المجرات تأتي من سحابة ماجلان الكبيرة أو من مجرة أبعد. إذا كان ذلك صحيحًا ، فستحمل هذه النجوم بصمة موقعها الأصلي.
بالطريقة نفسها التي يمكن أن تعلمنا بها دراسة النيازك المريخية عن بنية وتكوين المريخ ، يمكن أن تخبرنا دراسة هذه النجوم الكثير عن طبيعة النجوم في مجرة أخرى. إن حقيقة أن هذه HVSs تسافر عبر مجرتنا تتيح أيضًا لعلماء الفلك فرصة دراسة النجوم خارج المجرة على مسافة أقرب بكثير مما قد يكون ممكنًا. كما أوضحت إيلينا:
"يمكن تسريع النجوم إلى سرعات عالية عندما تتفاعل مع ثقب أسود فائق الكتلة. لذا فإن وجود هذه النجوم قد يكون علامة على وجود ثقوب سوداء في المجرات القريبة. ولكن ربما كانت النجوم أيضًا جزءًا من نظام ثنائي مرة واحدة ، حيث اندفعت نحو درب التبانة عندما انفجر نجمها المصاحب على أنه مستعر أعظم. في كلتا الحالتين ، يمكن أن تخبرنا دراستهم المزيد عن هذه الأنواع من العمليات في المجرات القريبة. "
يعترف فريق البحث أن هناك احتمال آخر. بشكل أساسي ، ربما تكون هذه HVSs التي تم تحديدها حديثًا قد نشأت في هالة مجرتنا ، ولكن تم تسريعها ودفعها إلى الداخل عندما بدأت درب التبانة في الاتصال بأحد المجرات القزمة الكثيرة التي اندمجت معها خلال تاريخها. واستشرافا للمستقبل ، يأمل الفريق في الحصول على مزيد من المعلومات حول عمر النجوم وتكوينها باستخدام التلسكوبات الأرضية.
ستساعد هذه البيانات الفريق على تضييق طبيعة وأصل هذه النجوم بدقة أكبر. بالإضافة إلى ذلك ، تم التخطيط لإصدارين آخرين للبيانات جايا مهمة ، مع تحديد موعد إصدار DR3 في عام 2021 بينما يظل الإصدار النهائي (باستثناء امتدادات المهام) TBD. سيوفر كل من إصدارات البيانات هذه معلومات جديدة وأكثر دقة حول مجموعة أكبر من النجوم. كما أشار المؤلف المشارك أنتوني براون:
"نتوقع في النهاية قياسات سرعة ثلاثية الأبعاد كاملة لما يصل إلى 150 مليون نجم. سيساعد ذلك في العثور على مئات أو آلاف النجوم الفائقة السرعة ، وفهم أصلها بمزيد من التفاصيل ، واستخدامها للتحقيق في بيئة مركز المجرة وكذلك تاريخ مجرتنا ".
هذه النتائج الأخيرة تظهر مرة أخرى مدى فعالية جايا كان المرصد في مهمته. من الآن وحتى الإصدار النهائي للبيانات ، من المتوقع إجراء اكتشافات أكثر إثارة حول مجرتنا ومحيطها.
