هل مجرة درب التبانة أكبر مما كنا نعتقد؟ كشفت ملاحظات جديدة أن الأذرع الحلزونية لمجرتنا يمكن أن تمتد إلى مسافة أبعد وأوسع مما استنتجنا سابقًا.
تم اكتشاف البنية الحلزونية لمجرة درب التبانة منذ أكثر من 175 عامًا في عام 1850. لكن المعلومات الجديدة يمكن أن تغير فهمنا لموطننا الكوني تمامًا. لقد ألقى علماء الفلك نظرة جديدة على كوكبنا درب التبانة المجرة باستخدام بيانات من مرصد شاندرا للأشعة السينية التابع لناسا ومرصد XMM-Newton التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، وقاموا بتجميع قياسات جديدة ودقيقة للأذرع الحلزونية للمجرة. وما وجدوه هو أن أذرعها الحلزونية تمتد إلى أبعد مما كنا نعتقد، وهو اكتشاف يمكن أن يغير فهمنا لبنية مجرتنا.
“إن الاختلافات صغيرة، ولكن أي مراجعة لهذه المسافات مهمة لأنها أساسية للغاية لفهم مجرتنا،” المؤلف المشارك إيلاريا فورناسيرو قال في بيان. “على سبيل المثال، قد يعني هذا أنه يتعين على علماء الفلك مراجعة تقديرات كتلة المجرة، لأن ذلك يؤثر على مدى اتساع الأذرع.”
لإجراء هذا القياس المجري الجديد، كان على الباحثين أن يكونوا مبدعين قليلاً في استخدام البيانات. وقاموا بقياس هذه المسافات الكونية من خلال مراقبة ضوء الأشعة السينية المتناثرة بواسطة الغبار الموجود في أذرع مجرة درب التبانة حيث يتردد صداه من حول انفجارات أشعة جاما، أو أقوى الانفجارات عبر الكون والتي تحدث إما عندما تنهار النجوم الضخمة أو تصطدم النجوم النيوترونية وتندمج. تحدث هذه الانفجارات الهائلة من الطاقة بعيدًا عن مجرتنا، لكن ضوء الأشعة السينية المنبعث منها قوي جدًا بحيث يمكنه الوصول إلى سحب الغبار الموجودة في أذرع مجرة درب التبانة والارتداد عنها.
من خلال دراسة أقطار حلقات الضوء أثناء توسعها بعيدًا عن هذه الانفجارات وملاحظة كيف وأين تنعكس عن غبار درب التبانة، تمكن الفريق من الإشارة بدقة إلى المكان الذي تمتد فيه أذرع المجرة.
وقالت المؤلفة الرئيسية بياتريس فايا، التي قادت هذا البحث كطالبة دكتوراه، في البيان: “هذه طريقة مباشرة للغاية – تعتمد فقط على الهندسة – لقياس المسافات بدقة إلى الأذرع الحلزونية لمجرة درب التبانة”. “تعتمد معظم الطرق الأخرى على افتراضات حول كيفية دوران مجرة درب التبانة، والتي أصبحت غير مؤكدة بشكل متزايد في المناطق الخارجية لمجرتنا.”
استخدم الفريق ضوء الأشعة السينية المنبعثة من ثلاث دفقات مختلفة من أشعة جاما للنظر إلى ثلاثة من الأذرع الحلزونية لمجرة درب التبانة: ذراع برشاوس، والذراع الخارجي، والذراع الخارجي-قنطورس. وفقًا لهذه القياسات الجديدة، فإن كلا من ذراعي الدرع الخارجي والدرع الخارجي لقنطورس أبعد بنحو 10% مما كان يعتقد سابقًا.
وبفضل هذه البيانات، تمكن الفريق أيضًا من قياس سمك الذراع الأبعد لمجرة درب التبانة، والذي وجدوا أن عرضه يبلغ حوالي 3500 سنة ضوئية. ومن خلال دمج عرض الذراع، تأكد الفريق من أنهم كانوا يقيسون الامتداد الكامل للذراع وليس مجرد سحابة غبار معينة، مما يعزز النتائج التي توصلوا إليها.
في حين أنه من المثير للاهتمام أن أذرع مجرة درب التبانة تمتد إلى أبعد قليلاً وأوسع مما كنا نعتقد سابقًا، إلا أن هذه النتائج الجديدة يمكن أن يكون لها آثار أكبر. بناءً على هذه القياسات الجديدة، قد يتعين على علماء الفلك إعادة النظر في فهمنا لتوزيع كتلة مجرتنا ودورانها وبنيتها العامة. يمكن لهذا الفهم المتطور أن يؤثر ويؤثر على كيفية رؤيتنا ليس فقط لبنية مجرتنا بل أيضًا لتطور مجرتنا وما وراءها.
لكن هذه الدراسة ليست من الدراسات التي يمكن تكرارها بسهولة. وذلك لأن انفجارات أشعة جاما لا تحدث طوال الوقت. والأكثر ندرة هو الانفجارات التي يمكننا رؤيتها بوضوح عبر مجرتنا.
وقال المؤلف المشارك أندريا تينجو من Scuola Universitaria Superiore IUSS Pavia في نفس البيان: “نحن نعتمد على الكون لتزويدنا بهذه الأحداث، وحتى الآن، على مدار 25 عامًا، وجدنا حفنة قليلة فقط يمكننا استخدامها”. “ومع ذلك، سنواصل البحث عن المزيد.”
كان هذا العمل الموصوفة في دراسة جديدة نُشرت في 19 يونيو في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية.
