تصور اینکه کهکشان ما، راه شیری، ساختاری پایدار و منظم دارد، امری رایج است. اما تحقیقات جدید نشان میدهد که این تصور ممکن است کاملاً درست نباشد و کهکشان ما در طول میلیاردها سال دستخوش تغییرات عظیمی شده باشد.
بر اساس شبیهسازیهای جدید، کل قرص کهکشان راه شیری ممکن است در طول تاریخ خود، پس از برخورد با کهکشانهای کوچکتر، به تدریج به پهلو چرخیده و در هاله وسیع ماده تاریک خود دوباره جهتگیری کرده باشد. این نظریه به شواهد فزایندهای مبنی بر آشفتگیهای کهکشانی در طول عمر ۱۳.۶ میلیارد ساله ساله راه شیری میافزاید و میتواند برخی از ویژگیهای عجیب آن را توضیح دهد.
کیریل باتراکوف، اخترشناس دانشگاه دورهام در بریتانیا، در این باره میگوید: «این پروژه با بررسی سرعت چرخش هاله ستارهای آغاز شد. ارتباط بین چرخش هاله ستارهای و چرخش قرص کهکشان، که نشاندهنده طبیعت پیچیده راه شیری و کهکشانها به طور کلی است، برای من کمی غیرمنتظره بود.»
باتراکوف و همکارانش یافتههای خود را در نشست ملی اخترشناسی انجمن سلطنتی اخترشناسی در سال ۲۰۲۶ ارائه کردند.
قرص راه شیری، که بیشتر ما آن را به عنوان کهکشانمان تصور میکنیم، ساختار نازکی است که بیشتر ماده معمولی کهکشان، شامل ستارگان، غبار و گاز، در آن متمرکز شده است. این مواد در بازوهای مارپیچی که به دور مرکز کهکشان میچرخند، پراکنده شدهاند.
اما کهکشان راه شیری تنها به این قرص محدود نمیشود. این کهکشان تقریباً کروی است و در بالا و پایین صفحه کهکشانی، هالهای وسیع از ستارگان باستانی به نام هاله ستارهای وجود دارد که همگی در حبابی غولپیکر از ماده تاریک به نام هاله ماده تاریک محصور شدهاند.
در دهه گذشته، ماهواره گایا که برای نقشهبرداری موقعیت و حرکت ستارگان در راه شیری طراحی شده بود، یافته عجیبی را در هاله ستارهای ثبت کرد. ستارگان در حاشیههای کهکشان، نسبت به جرم کل کهکشان، کندتر نسبت به آنچه انتظار میرفت، به دور مرکز کهکشانی میچرخند.
یکی از احتمالات برای این اختلاف، برآورد بیش از حد جرم کهکشان راه شیری در تحلیلهای قبلی بود. اما باتراکوف و همکارانش ایدهای متفاوت را بررسی کردند.
محققان با استفاده از مجموعهای از شبیهسازیهای کیهانی به نام اورایگا، چرخش تعداد زیادی از کهکشانهای شبیه به راه شیری را در اوایل تاریخ کیهان شبیهسازی کردند. این شبیهسازیها نشان دادند که کهکشانهایی که زودتر تشکیل شده و ادغامهای بزرگی را تجربه کردهاند، هالههای ستارهای با چرخش بسیار کندتری دارند.
شواهد قابل توجهی وجود دارد که نشان میدهد راه شیری در گذشته با چندین کهکشان کوچکتر برخورد کرده و ادغام شده است؛ از جمله جریانهایی از ستارگان با شیمیایی که نشاندهنده تشکیل آنها در محیطی بیگانه است و همچنین یک تابخوردگی نامنظم در قرص راه شیری.
یکی از این برخوردها حدود ۱۰ میلیارد سال پیش رخ داد که شامل کهکشانی به نام «سوسیس گایا» بود، زیرا اخترشناسان معتقدند شکل آن شبیه سوسیس بوده است.
بر اساس شبیهسازیهای این تیم، این برخورد میتوانسته گشتاور گرانشی ایجاد کند که به آرامی قرص راه شیری را در هاله ماده تاریک اطرافش دوباره جهتدهی کرده است. نتیجه این امر، هالهای ستارهای با چرخش بسیار کندتر از حد انتظار است.
باتراکوف توضیح میدهد: «ما چرخش قرص را به معنای تغییر جهتگیری آن بیش از ۹۰ درجه تعریف کردیم. این بدان معناست که کل راه شیری میتواند «به پهلو بچرخد»، نه لزوماً «وارونه شود». به طور کلی، این چرخش میتواند به صورت یک کج شدن نسبتاً تدریجی قرص تا رسیدن به ۹۰ درجه رخ دهد. اگر بخواهیم تصور کنیم که این چرخش قرص برای ناظران روی زمین چگونه به نظر میرسد (اگر به اندازه کافی عمر میکردیم تا از ابتدا تا انتها آن را ببینیم)، بزرگترین تغییر، آسمان شب بود، زیرا با تغییر موقعیت ستارگان، صورتهای فلکی جدیدی شکل میگرفتند!»
جالب اینجاست که تیم باتراکوف تنها گروهی نیستند که به این نتیجه رسیدهاند. در مقالهای که اوایل سال جاری در اخترشناسی و اخترفیزیک منتشر شد، تیمی از اخترشناسان به رهبری آکادمی علوم چین شواهدی یافتند که نشان میدهد هاله ماده تاریک راه شیری تقریباً عمود بر قرص ستارهای آن قرار دارد. آنها نیز نتیجه گرفتند که محتملترین توضیح، بازجهتگیری تدریجی قرص کهکشانی در طول میلیاردها سال است.
چرخشهای قرص در شبیهسازیهای کیهانی نسبتاً رایج هستند، اگرچه مشخص نیست که آیا این امر در واقعیت نیز رخ میدهد یا خیر.
با این حال، اگر این دو تیم تحقیقاتی 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 قرص یک توضیح محتمل است، اما هنوز برای اطمینان ۱۰۰ درصدی زود است. در حالت ایدهآل، باید تلاش کنیم تا نشانههای جایگزین از چرخشهای قرص گذشته را شناسایی کنیم تا با اطمینان کامل این ادعا را مطرح کنیم.»
این یافتهها در نشست نشست ملی اخترشناسی انجمن سلطنتی اخترشناسی در سال ۲۰۲۶ ارائه شدهاند.
