שביל החלב שלנו הוא חלל די גדול ומאוכלס מאוד. בסך הכל, הכוכבים שלהם מונים בין 100 ל -400 מיליארד, עם הערכות מסוימות שאולי יש לה טריליון. אבל בדיוק מאיפה כל הכוכבים האלה הגיעו? ובכן, כפי שמתברר, בנוסף ליצירת רבים משלו ולהתמזג עם גלקסיות אחרות, ייתכן שבדרך החלב גנבה כמה מכוכביה מגלקסיות אחרות.
כזה הוא הטיעון של שני אסטרונומים מהמרכז לאסטרופיסיקה של הרווארד-סמיתסוניאן. על פי המחקר שלהם, שהתקבל לפרסום ב- כתב העת האסטרופיזיהם טוענים כי בערך מחצית מהכוכבים שמסתובבים בקצה החיצוני של שביל החלב נגנבו למעשה מגלקסיית הגמדים הסמודה של קשת.
פעם, סגלגל הגמדים אליפטיים של מזל קשת היה נחשב לגלקסיה הקרובה ביותר לשלנו (עמדה המוחזקת כעת על ידי גלקסיית הגמדים של הגמדי קניס). כאחת מכמה עשרות גלקסיות ננסיות המקיפות את שביל החלב, היא הקיפה את הגלקסיה שלנו מספר פעמים בעבר. עם כל מסלול שעובר הוא הופך להיות נתון לכובד הכבידה החזק של הגלקסיה שלנו, שיש לו את ההשפעה של פירוקו לגזרים.
את ההשפעות ארוכות הטווח של זה ניתן לראות על ידי התבוננות בכוכבים הרחוקים ביותר בגלקסיה שלנו, המורכבים מאחד-עשר הכוכבים שנמצאים במרחק של כ -300,000 שנות אור מכדור הארץ (הרבה מעבר לדיסק הלוליינית של שביל החלב). על פי המחקר שהפיקה מריון דיירקס, סטודנטית לתואר שני במחלקה לאסטרונומיה של אוניברסיטת הרווארד, מחצית מהכוכבים הללו נלקחו מגלקסיית הגמדים של קשת בעבר.
פרופסור אבי לוב, פרנק ב. בירד, ג'וניור פרופסור למדע בהרווארד ויועץ דוקטור למריון דיירקס, היו מחברים יחד על המחקר - תחת הכותרת "הרחבה חזויה של זרם הקשת לרדיוס הויאליאלי של שביל החלב". כפי שהוא אמר למגזין Space באמצעות המייל:
"אנו רואים ראיות לזרמי כוכבים המחוברים לליבת הגלקסיה, ומצביעים על כך שגלקסיית הגמדים הזו עברה פעמים רבות סביב מרכז שביל החלב ונקרעה לגזרים על ידי שדה הכבידה הגאותי של שביל החלב. כולנו מכירים את הגאות באוקיאנוס הנגרמת על ידי משיכת הכבידה של הירח, אך אם הירח היה חפץ הרבה יותר מסיבי - הוא היה מושך את האוקיאנוסים מכדור הארץ והיינו רואים זרם אדים מתפשט מהאדמה."
לצורך מחקרם, ניהלו דיירקס ולוב דגמי מחשבים כדי לדמות את תנועותיו של גמד הקשת במהלך 8 מיליארד השנים האחרונות. הדמיות אלה הציגו את זרמי הכוכבים הנמתחים מגלקסיית הגמדים של מזל קשת למרכז הגלקסיה שלנו. הם גם גוונו את מהירות מזל קשת וזווית הגישה כדי לראות אם החלפות שהתקבלו יתאימו לתצפיות הנוכחיות.
"ניסינו להתאים את נתוני המרחק והמהירות לליבת גלקסיית Sagitarrius ואז השווינו את התחזית שהתקבלה למיקום ומהירותם של זרמי הכוכבים," אמר לוב. "התוצאות היו מעודדות מאוד עבור קבוצה מסוימת של תנאים ראשוניים ביחס לתחילתו של מסע הגלקסיה של מזל קשת כשהיקום היה בערך חצי מגילו הנוכחי."
מה שהם מצאו היה שעם הזמן, הגמד קשת איבד כשליש מכוכביו ותשעה עשיריות מחומרו האפל לשביל החלב. התוצאה הסופית של זה הייתה יצירתם של שלושה זרמי כוכבים נבדלים המגיעים למיליון שנות אור מהמרכז הגלקטי עד קצה ההילה של שביל החלב. מעניין לציין שאחד מהזרמים הללו ניבא על ידי הדמיות שנערכו על ידי פרויקטים כמו הסקר הדיגיטלי Sloan.
ההדמיות הראו גם כי חמישה מכוכבי מזל קשת יסתיימו להיות חלק מדרך החלב. מה שכן, המיקומים והמהירות של הכוכבים הללו חפפו יחד עם חמישה מהכוכבים הרחוקים ביותר בגלקסיה שלנו. נראה כי ששת האחרים לא נובעים מגמדי קשת, והם עשויים להיות תוצאה של אינטראקציות כבידה עם גלקסיית גמדים אחרת בעבר.
"ניתן להשתמש במדינמיקה של הכוכבים בזרועות המורחבות שאנו מנבאים (שזה המבנה הגלקטי הגדול ביותר בשמים שחזינו אי פעם) כדי למדוד את המסה והמבנה של שביל החלב," אמר לוב. "המעטפה החיצונית של שביל החלב מעולם לא נבדקה ישירות כיוון שלא היה ידוע על שום נחל אחר שהתרחב עד כה."
בהתחשב באופן שבו ההדמיות תואמות את התצפיות הנוכחיות, דיירקס בטוח כי עוד יותר מתפרצי גמדי קשת נמצאים שם, רק מחכים שיימצאו. לדוגמה, מכשירים עתידיים - כמו טלסקופ הסקר הגדול הסינופטי (LSST) שצפוי להתחיל בפעולות הסקר המלא עד שנת 2022 - עשויים להיות מסוגלים לזהות את שני זרמי הכוכבים הנותרים שצפו בסקר.
בהתחשב במדדי הזמן והמרחקים הכרוכים בכך, קשה למדי לחקור את הגלקסיה שלנו (ובאמצעות הרחבה, היקום) לראות בדיוק איך היא התפתחה לאורך זמן. עם זאת, הוכח כי זיווג נתונים תצפיתיים עם דגמי מחשב מבחן את מיטב התיאוריות שלנו לגבי איך הדברים התרחשו. בעתיד, בזכות מכשירים משופרים וסקרים מפורטים יותר, אנו עשויים לדעת בוודאות!
ובטוח לבדוק את האנימציה הזו של הדמיית המחשבים, שמציגה את ההשפעות על כוח המשיכה של שביל החלב על הכוכבים של גלקסית הגמדים של הקשת והחומר האפל.
