درب التبانة انقلبت رأساً على عقب بعد اصطدام عنيف قبل 10 مليارات سنة

النقاط الرئيسية من البحث:

• الحدث الاصطدامي: قبل حوالي 10 مليارات سنة، اصطدمت مجرة قزمة تسمى 'Gaia-Enceladus-Sausage' بمجرتنا درب التبانة بشكل مباشر. كان الاصطدام عنيفاً لدرجة أنه أعاد توجيه قرص مجرة درب التبانة بأكثر من 90 درجة عن مستواه الأصلي .
• سبب بطء دوران الهالة النجمية: عندما انقلب القرص، التوى ضد هالة المادة المظلمة الضخمة المستقرة التي تحيط بالمجرة. احتفظت الهالة النجمية (وهي سحابة متفرقة من النجوم القديمة تحيط بالقرص) بـ'ذاكرة' الاتجاه الأصلي للقرص قبل الانقلاب وعزم الفتل الناتج عنه. ونتيجة لذلك، تدور هذه الهالة الآن ببطء أكبر بكثير من القرص نفسه، مما يحل لغزاً قديماً في علم الفلك المجري .
• الآلية: تُظهر عمليات المحاكاة أن القرص انقلب تدريجياً على مدى مليارات السنين، وليس بشكل فوري. لقد أعاد توجيه نفسه داخل هالة المادة المظلمة الكروية الشاسعة، والتي ظلت ثابتة نسبياً. الدوران البطيء للهالة النجمية هو أثر مباشر لهذه العملية .

الآثار المترتبة على مدار النظام الشمسي

• تغير مسار الشمس. يشير البحث إلى أن الشمس (والنظام الشمسي بأكمله) كانت تتحرك في الأصل في مستوى مداري مختلف. بعد انقلاب القرص، تم إعادة ضبط مدار الشمس ليتبع الاتجاه الجديد للقرص المجري .
• لا يوجد تهديد حالي للاستقرار. هذا الحدث وقع قبل حوالي 5 إلى 6 مليارات سنة من تشكل الشمس والأرض. لا يوجد أي دليل على أن الاستقرار المداري الحالي للنظام الشمسي معرض للخطر بسبب هذا الاصطدام القديم. النتائج تعني ببساطة أن مسار الشمس الحالي حول مركز المجرة ليس هو نفس المسار الذي كانت ستتبعه لو لم يحدث هذا الانقلاب .

العلاقة بين هالة المادة المظلمة والهالة النجمية

• بقيت هالة المادة المظلمة ثابتة. بينما انقلب القرص النجمي اللامع بأكثر من 90 درجة، فإن هالة المادة المظلمة الأكثر ضخامة والتي تشبه الكرة تقريباً والتي تحيط بدرب التبانة ظلت في اتجاهها الأصلي. حدثت عملية إعادة التوجيه داخل هذا الهيكل المظلم الثابت .
• انتقال عزم الدوران هو المفتاح. عندما دار القرص مقابل هالة المادة المظلمة، أدت التفاعلات الجاذبية إلى نقل الزخم الزاوي. يُفسر الدوران البطيء للهالة النجمية على أنه بصمة مباشرة لهذا الفتل، مما يربط ديناميكيات النجوم المرئية بالتأثير الجاذبي للمادة المظلمة غير المرئية .
• مسبار لقياس هندسة المادة المظلمة. يوفر هذا الاكتشاف طريقة جديدة لدراسة شكل وثبات هالة المادة المظلمة في مجرتنا. من خلال قياس كيف أن الهالة النجمية 'مائلة' ومتباطئة، يمكن لعلماء الفلك استنتاج خصائص توزيع المادة المظلمة التي ستكون غير مرئية لولا ذلك .

باختصار، يقدم عمل فريق جامعة دورهام التفسير الأكثر إقناعاً حتى الآن لبطء دوران الهالة النجمية لدرب التبانة بشكل شاذ، ويعود ذلك إلى انقلاب قديم هائل للقرص نتج عن اصطدام مجرة قزمة. أعيد ضبط مدار النظام الشمسي بسبب هذا الحدث، لكن استقراره على المدى الطويل لم يتأثر.