אסטרונומים סוף סוף צפו במשהו שנחזה אך מעולם לא נראה: זרם של כוכבים המחבר בין שני העננים המגלניים. בכך הם החלו לחשוף את התעלומה סביב הענן המגלני הגדול (LMC) והענן המגלני הקטן (SMC). וזה דרש את הכוח יוצא הדופן של מצפה הגאיה של סוכנות החלל האירופית (ESA) לעשות זאת.
העננים המגלניים הגדולים והקטנים (LMC ו- SMC) הם גלקסיות ננסיות לשביל החלב. צוות האסטרונומים, בראשות קבוצה מאוניברסיטת קיימברידג ', התמקד בעננים ובסוג מסוים של כוכב ותיק מאוד: RR Lyrae. כוכבי RR Lyrae הם כוכבים פועמים שנמצאים בסביבה מאז הימים הראשונים של העננים. קשה היה ללמוד את העננים מכיוון שהם מתפשטים באופן נרחב, אך הנוף הייחודי לשמים של גאיה הקל על כך.
העננים המגלניים הם קצת תעלומה. אסטרונומים רוצים לדעת אם התיאוריה הקונבנציונאלית שלנו להיווצרות הגלקסיות חלה עליהם. כדי לגלות, הם צריכים לדעת מתי העננים התקרבו לראשונה לשביל החלב, ומה המסה שלהם באותה תקופה. צוות קיימברידג 'חשף כמה רמזים שיעזרו לפתור את התעלומה הזו.
הצוות השתמש בגאיה בכדי לאתר כוכבי RR Lyrae, שאפשרו להם להתחקות אחר היקף ה- LMC, דבר שהיה קשה לעשות עד שגאיה הגיעה. הם מצאו הילה בעלת תאורה נמוכה סביב ה- LMC שנמתחה עד 20 מעלות. כדי שה- LMC יאחז בכוכבים המרוחקים פירושו שהוא יהיה מסיבי הרבה יותר ממה שחשבו בעבר. למעשה, ל- LMC יכול להיות 10 אחוז מהמסה שיש בדרך החלב.
זה עזר לאסטרונומים לענות על שאלת ההמונים, אבל כדי להבין באמת את ה- LMC ו- SMC, הם היו צריכים לדעת מתי העננים הגיעו לשביל החלב. אך מעקב אחר מסלולו של גלקסיית לוויין אינו אפשרי. הם נעים לאט כל כך שחיים אנושיים הם קטע זעיר בהשוואה אליהם. זה הופך את מסלולו לבלתי ניתן לעין למעשה.
אבל אסטרונומים הצליחו למצוא את הדבר הטוב ביותר הבא: הזרם הכוכב שניבא אך לא נצפה מעולם, או גשר של כוכבים, שנמתח בין שני העננים.
זרם כוכבים נוצר כאשר גלקסיה לוויינית חשה את המשיכה הכבידתית של גוף אחר. במקרה זה, משיכת הכבידה של ה- LMC אפשרה לכוכבים בודדים לעזוב את ה- SMC ולהימשך לעבר ה- LMC. הכוכבים לא עוזבים בבת אחת, הם עוזבים בנפרד לאורך זמן ויוצרים נחל או גשר בין שני הגופות. פעולה זו משאירה עקבות זוהרים אחר דרכם לאורך זמן.
האסטרונומים שעומדים מאחורי מחקר זה חושבים שלגשר יש למעשה שני מרכיבים: כוכבים שהורדו מ- SMC על ידי ה- LMC, וכוכבים שהופשטו מה- LMC על ידי שביל החלב. גשר זה של כוכבי RR Lyrae עוזר להם להבין את ההיסטוריה של האינטראקציות בין שלושת הגופים.
האינטראקציה האחרונה בין העננים הייתה לפני כ -200 מיליון שנה. באותה תקופה, העננים עברו זה ליד זה. פעולה זו לא יצרה אחד, אלא שני גשרים: אחד של כוכבים ואחד של גז. על ידי מדידת הקיזוז בין גשר הכוכבים לגשר הגז, הם מקווים לצמצם את צפיפות קורונה הגז המקיפה את שביל החלב.
צפיפות הקורונה הגלקטית של שביל החלב היא התעלומה השנייה שאסטרונומים מקווים לפתור באמצעות מצפה הכוכבים גאיה.
הקורונה הגלקטית מורכבת מגז מיונן בצפיפות נמוכה מאוד. זה מקשה מאוד על ההתבוננות. אולם אסטרונומים בוחנים את זה בעוצמה מכיוון שהם חושבים שהקורונה עשויה להכיל את מרבית החומר הבאריוני החסר. כולם שמעו על Dark Matter, העניין המהווה 95% מהחומר ביקום. חומר אפל הוא משהו אחר מאשר העניין הרגיל שמרכיב דברים מוכרים כמו כוכבים, כוכבי לכת ואנחנו.
5% האחרים של החומר הם חומר בריוני, האטומים המוכרים שכולנו לומדים עליהם. אך אנו יכולים להוות רק מחצית מחמשת האחוזים של החומר הבאריוני שלדעתנו חייבים להתקיים. השאר נקרא החומר הבאריוני החסר, ואסטרונומים חושבים שהוא כנראה בקורונה הגלקטית, אך הם לא הצליחו למדוד אותו.
הבנת הצפיפות של הקורונה הגלקטית חוזרת להבנת העננים המגלניים וההיסטוריה שלהם. הסיבה לכך היא שגשרי הכוכבים והגז שנוצרו בין העננים המגלניים הקטנים והגדולים נעו בתחילה באותה מהירות. אך כשהתקרבו אל הקורונה של שביל החלב, הקורונה הפעילה גרירה על הכוכבים ועל הגז. מכיוון שהכוכבים קטנים וצפופים יחסית לגז, הם עברו דרך הקורונה ללא שינוי במהירותם.
אבל הגז התנהג אחרת. הגז היה מימן נייטרלי ברובו, ומפוזר מאוד, והמפגש שלו עם הכתרה של שביל החלב האט אותו במידה ניכרת. זה יצר את הקיזוז בין שני הזרמים.
הצוות השווה בין המיקומים הנוכחיים של נחלי הגז והכוכבים. על ידי התחשבות בצפיפות הגז, וכן כמה זמן שני העננים נמצאים בקורונה, הם יכלו אז להעריך את צפיפות הקורונה עצמה.
כשעשו זאת, תוצאותיהם הראו כי ניתן לדווח על העניין הבאריוני החסר בקורונה. או לפחות חלק משמעותי ממנו יכול. אז מה התוצאה הסופית של כל העבודה הזו?
נראה כי כל העבודה הזו מאשרת ששני העננים המגלניים הגדולים והקטנים תואמים את התיאוריה הקונבנציונאלית שלנו להיווצרות הגלקסיה.
התעלומה נפתרה. דרך ללכת, מדע.
