تم العثور على العشرات من تيارات النجوم المخفية في ضواحي مجرتنا درب التبانة

اكتشف علماء الفلك العشرات من الأشرطة الباهتة من النجوم في ضواحي درب التبانة باستخدام بيانات من مهمة جايا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية.

تم التوصل إلى النتائج باستخدام خوارزمية جديدة تضاعف عدد المرشحين المعروفين لما يسمى بـ “التيارات النجمية” بأكثر من أربعة أضعاف. يمكن أن يقدم هذا الاكتشاف أدلة جديدة حول كيفية تطور مجرتنا وكيفية تطورها يتم توزيع المادة المظلمةيقول الباحثون في الدراسة.

التيارات النجمية عبارة عن خيوط مقوسة من النجوم تتشكل عندما تنتقل مجموعات النجوم المدمجة عبر الفضاء درب التبانةفي مجال الجاذبية، تتساقط النجوم التي تمتد إلى أشرطة طويلة زائدة.

وقال أوليغ جنيدين، المؤلف المشارك في الدراسة، وهو عالم فيزياء فلكية نظرية في جامعة ميشيغان: “إن الأمر يشبه ركوب دراجة مع كيس من الرمل، فقط الكيس به ثقب”. إفادة. “تلك الحبيبات من الرمل تشبه النجوم التي تركتها وراءها على طول مسارها.”

يعد العثور على تيارات نجمية أمرًا ذا قيمة لأن أشكال وحركات هذه الظواهر تحافظ على سجل لما أثرت عليه قوى الجاذبية مع مرور الوقت. وهذا يجعلها أدوات قوية لرسم خرائط لكتلة درب التبانة، وقد يتضمن قياس الكتلة هذا أمرًا بعيد المنال المادة المظلمة الهالة – المادة المظلمة هي “الغراء” غير المرئي الذي يعتقد أنه يجمع المجرات معًا، ولكن لم يتم ملاحظتها بشكل مباشر بعد على الرغم من عقود من الجهود.

حددت الدراسة الجديدة، التي قادها ينجتيان “بيل” تشين من جامعة ميشيغان، 87 تيارًا نجميًا مرشحًا مرتبطًا بالعناقيد الكروية، وهي مجموعات كثيفة قديمة من النجوم تدور حول درب التبانة. في السابق، تم تحديد أقل من 20 تيارًا نجميًا، وغالبًا ما كان ذلك عن طريق الصدفة فقط في بيانات جايا، مما ترك علماء الفلك مع حجم عينة صغير جدًا بحيث لا يمكنهم استخلاص استنتاجات واسعة النطاق.

معظم تيارات نجمية معروفة تأتي من المجرات القزمة أو العناقيد التي تمزقت بالفعل إلى حد كبير. تعد التدفقات القادمة من العناقيد الكروية التي لا تزال على قيد الحياة، مثل تلك التي تم تحديدها في الدراسة الجديدة، أكثر ندرة ومفيدة بشكل خاص لأن علماء الفلك يمكنهم مقارنة التدفق مباشرة مع مجموعته الأصلية.

وللعثور عليها، طور تشين خوارزمية كمبيوتر تسمى StarStream، والتي تبحث عن التدفقات باستخدام نموذج قائم على الفيزياء بدلاً من الاعتماد على الأنماط المرئية وحدها، وفقًا للدراسة. ثم طبق الفريق الطريقة على بيانات جايا، التي رسمت في الفترة من 2014 إلى 2025 مواقع وحركات مليارات النجوم في درب التبانة.

وقال جنيدين في البيان: “اتضح أنه من الأسهل بكثير العثور على الأشياء عندما يكون لديك توقع نظري لما تبحث عنه عندما يكون لديك صورة ظاهرية بسيطة”.

كشفت النتائج أيضًا أن العديد من التدفقات لا تتطابق مع التوقعات الكلاسيكية للمسارات الرفيعة والمحاذاة جيدًا. بدلًا من ذلك، تشير الدراسة إلى أن بعض التيارات المكتشفة حديثًا أقصر، أو أوسع، أو حتى غير متوافقة مع مدارات العناقيد الأصلية، مما يشير إلى أن عمليات البحث السابقة ربما أخطأتها من خلال التركيز فقط على الهياكل الأكثر وضوحًا.

توفر العينة الموسعة أيضًا دليلاً على أن بعض العناقيد الكروية المنتشرة تطرح النجوم بمعدلات عالية بشكل غير عادي، وهي علامة على أنها قد تقترب من اضطراب المد والجزر الكامل، حسبما أفادت الدراسة.

ومع ذلك، يقول الباحثون إنه ليس من المتوقع تأكيد جميع المرشحين البالغ عددهم 87 مرشحًا، لأن بعض الاكتشافات تتمتع بثقة أقل بسبب تلوث الخلفية من نجوم غير مرتبطة.

يمكن اختبار نتائج الدراسة، جنبًا إلى جنب مع الخوارزمية المطبقة عليها، من خلال الملاحظات القادمة من مرافق الجيل التالي – بما في ذلك مرصد Vera C. Rubin، وتلسكوب Nancy Grace Roman الفضائي التابع لناسا، وأداة قياس الطاقة الطيفية المظلمة – للمساعدة في التحقق من التدفقات الحقيقية، كما قال تشين في البيان.

وقال: “سيكون من السهل جدًا تعديل الخوارزمية لتناسب المهام المستقبلية”. “بمجرد حصولنا على البيانات، سيكون من السهل جدًا تطبيقها.”

ويرد وصف هذا البحث في أ ورق نُشرت في 23 مارس في مجلة الفيزياء الفلكية.