تصور غالب از کهکشان راه شیری، صفحهای تخت و منظم است که مانند یک بشقاب پرنده در فضا حرکت میکند. اما تحقیقات جدید نشان میدهد که این تصویر ممکن است کاملاً درست نباشد و کهکشان ما در طول میلیاردها سال، شاهد تحولات شگرفی بوده است.
بر اساس شبیهسازیهای جدید، به نظر میرسد که صفحه کهکشان راه شیری طی میلیاردها سال به تدریج به پهلو چرخیده و در هاله وسیع ماده تاریک خود، پس از برخورد با کهکشانهای کوچکتر، مجدداً جهتگیری کرده است.
این نظریه، شواهد فزایندهای را مبنی بر آشفتگیهای فراوان در طول عمر ۱۳.۶ میلیارد ساله راه شیری اضافه میکند و میتواند برخی از ویژگیهای عجیب و غریب کهکشان را توضیح دهد.
کیریل باتراکوف، اخترشناس دانشگاه دورهام در بریتانیا، در این باره میگوید: «این پروژه با تحقیق بر روی سرعت چرخش هاله ستارهای آغاز شد. کشف ارتباط بین چرخش هاله ستارهای و چرخش صفحه کهکشان، برای من کمی غیرمنتظره بود و نشاندهنده پیچیدگی راه شیری و کهکشانها به طور کلی است.»
صفحه کهکشان راه شیری، همان ساختار نازکی است که بیشتر ستارگان، غبار، گاز و سنگها در آن متمرکز شدهاند و در بازوهای مارپیچی به دور مرکز کهکشان میچرخند. اما کهکشان ما تنها به این صفحه محدود نمیشود؛ راه شیری تقریباً کروی است و در بالا و پایین صفحه کهکشانی، نواحی وسیعی با ستارگان کهنسال به نام هاله ستارهای وجود دارد که همگی در حباب عظیمی از ماده تاریک به نام هاله ماده تاریک احاطه شدهاند.
در دهه گذشته، ماهوارهای به نام Gaia که برای نقشهبرداری از موقعیت و حرکت ستارگان در راه شیری طراحی شده بود، متوجه نکته عجیبی در هاله ستارهای شد. ستارگان در حاشیه کهکشان، با سرعتی کمتر از حد انتظار نسبت به جرم کهکشان، به دور مرکز آن میچرخند.
یکی از احتمالات برای این اختلاف، این بود که تحلیلهای قبلی، جرم راه شیری را بیش از حد تخمین زده بودند. اما باتراکوف و همکارانش به دنبال بررسی ایدهای متفاوت بودند.
این محققان با استفاده از مجموعهای از شبیهسازیهای کیهانی به نام Auriga، چرخش کهکشانهای شبیه به راه شیری را در اوایل تاریخ کیهان شبیهسازی کردند. نتایج نشان داد که کهکشانهایی که زودتر تشکیل شده و ادغامهای بزرگی را تجربه کرده بودند، هالههای ستارهای بسیار کندتری داشتند.
شواهد قابل توجهی وجود دارد که نشان میدهد راه شیری در گذشته با چندین کهکشان کوچکتر برخورد کرده و ادغام شده است؛ از جمله جریانهای ستارهای با شیمیایی که نشاندهنده تشکیل آنها در محیطی بیگانه است و همچنین پیچ و تاب قابل توجهی در صفحه کهکشان.
یکی از این برخوردها حدود ۱۰ میلیارد سال پیش با کهکشانی به نام «سوسیس گایا» رخ داد. این برخورد، طبق شبیهسازیهای این تیم، میتوانسته گشتاور گرانشی ایجاد کند که به آرامی صفحه کهکشان راه شیری را در هاله ماده تاریک اطرافش مجدداً جهتدهی کرده است.
باتراکوف توضیح میدهد: «ما چرخش صفحه را به عنوان تغییری بیش از ۹۰ درجه در جهتگیری صفحه تعریف کردیم. این بدان معناست که کل راه شیری میتواند «به پهلو بچرخد»، نه لزوماً «وارونه شود». به طور کلی، چرخش میتواند به صورت یک کج شدن نسبتاً تدریجی صفحه تا رسیدن به ۹۰ درجه رخ دهد.»
او افزود: «اگر تصور کنیم که یک چرخش صفحه برای ناظران روی زمین چگونه به نظر میرسد (اگر به اندازه کافی عمر میکردیم تا آن را از ابتدا تا انتها ببینیم)، بزرگترین تغییر، آسمان شب بود، زیرا با تغییر موقعیت ستارگان، صورتهای فلکی جدیدی شکل میگرفت!»
جالب اینجاست که تیم باتراکوف تنها گروهی نیستند که به این نتیجه رسیدهاند. در مقالهای که اوایل سال جاری در Astronomy & Astrophysics منتشر شد، تیمی از اخترشناسان به رهبری آکادمی علوم چین، شواهدی یافتند که نشان میدهد هاله ماده تاریک راه شیری تقریباً عمود بر صفحه ستارهای آن قرار دارد. آنها نیز نتیجه گرفتند که محتملترین توضیح، بازجهتگیری تدریجی صفحه کهکشان طی میلیاردها سال است.
چرخشهای صفحه در شبیهسازیهای کیهانی نسبتاً رایج هستند، اگرچه مشخص نیست که آیا این امر در واقعیت نیز صادق است یا خیر.
با این حال، اگر دو تیم تحقیق درست گفته باشند، شاید این حرکت بتواند برخی دیگر از ویژگیهای عجیب راه شیری را توضیح دهد.
باتراکوف میگوید: «با توجه به سرعت بسیار پایین مشاهده شده در چرخش هاله ستارهای راه شیری، فکر میکنم چرخش صفحه یک توضیح محتمل است، اما هنوز زود است که با اطمینان ۱۰۰ درصدی صحبت کنیم.»
او اضافه کرد: «در حالت ایدهآل، باید سعی کنیم امضارهای جایگزین چرخشهای صفحه در گذشته را شناسایی کنیم تا با اطمینان کامل این ادعا را مطرح کنیم.»
این یافتهها در نشست National Astronomy Meeting انجمن سلطنتی اخترشناسی در سال ۲۰۲۶ در بریتانیا ارائه شده است.
