אולי שמעת על המסעדה בסוף היקום, אבל האם שמעת על הבר באמצע שביל החלב?
לפני כמעט 80 שנה, אסטרונומים קבעו כי ביתנו, גלקסיית שביל החלב, הוא גלקסיה ספירלית גדולה. למרות שנתקעו בפנים ולא הצליחו לראות כיצד נראה המבנה כולו - כפי שאפשר עם גלקסיית ה- Pinwheel, או שכנתנו הקרובה ביותר, גלקסיית אנדרומדה - חשדו החוקרים שהגלקסיה שלנו היא למעשה גלקסיה ספירלית "חסומה". גלקסיות ספירליות מסורגות כוללות מבנה כוכבים מאורך, או מוט, באמצע אשר במקרה שלנו מוסתר על ידי אבק וגז. ישנן הרבה גלקסיות ביקום שהן ספירלות חסומות, ובכל זאת, ישנן הרבה גלקסיות שאינן כוללות סרגל מרכזי.
כיצד נוצרים סורגים מרכזיים אלה, ומדוע הם קיימים רק בחלק מהגלקסיות הספירליות?
צוות מחקר בראשותו של ד"ר ר. מיכאל ריץ '(UCLA), שכונה BRAVA (Bulge Radial Velocity Assay), מדד את מהירותם של הרבה כוכבים ישנים ואדומים סמוך למרכז הגלקסיה שלנו. על ידי לימוד הספקטרום (האור המשולב) של כוכבי הענק בכיתת M, הצוות הצליח לחשב את המהירות של כל כוכב לאורך קו הראייה שלנו. במהלך פרק זמן של ארבע שנים, נרכשו הספקטרום של כמעט 10,000 כוכבים באמצעות הטלסקופ CTIO בלנקו בגובה 4 מטרים שנמצא במדבר אטקמה של צ'ילה.
בניתוח מהירות הכוכבים במחקרם הצליח הצוות לאשר כי הבליטה המרכזית של שביל החלב אכן מכילה מוט מסיבי, כאשר הקצה האחד כמעט מכוון לעבר מערכת השמש שלנו. תגלית נוספת שעשה הצוות היא שבזמן שהגלקסיה שלנו מסתובבת כמו גלגל, מחקר BRAVA מצא כי סיבוב המוט המרכזי דומה יותר לזה של גליל מגבות נייר במתקן. תגליות הצוות מספקות רמזים חיוניים שיעזרו להסביר את היווצרות אזור המרכז של שביל החלב.
מערך נתוני הספקטרום הושווה לסימולציה ממוחשבת שנוצרה על ידי ד"ר יונטאי שן (מצפה הכוכבים בשנגחאי) המראה כיצד המוט נוצר מתוך דיסק כוכבים שכבר היה קיים. נתוני הצוות תואמים את המודל בצורה טובה למדי, ומציעים שלפני שהבר המרכזי היה קיים, היה דיסק ענק של כוכבים. המסקנה שהצוות הגיע אליו עומדת בניגוד גמור למודל ההתהוות של האזור המרכזי של הגלקסיה המקובל שלנו - מודל שמנבא את אזור שביל החלב שנוצר ממיזוג כאוטי מוקדם של ענני גז. נקודת ה"המראה "ממסקנות הצוות היא שגז אכן מילא תפקיד כלשהו ביצירת האזור המרכזי של הגלקסיה שלנו, שהתארגן לדיסק מסתובב מאסיבי, ואז הפך לסרגל בגלל האינטראקציות הכבידתיות של הכוכבים.
יתרון נוסף למחקר הצוות הוא כי נתוני ספקטרום כוכב יאפשרו לצוות לנתח את ההרכב הכימי של הכוכבים. כל הכוכבים מורכבים ברובם ממימן והליום, אך הכמויות הזעירות של אלמנטים אחרים (אסטרונומים מתייחסים לכל דבר העבר בעבר כאל "מתכות") מספקים תובנה לגבי התנאים הקיימים במהלך היווצרות כוכב.
צוות BRAVA מצא כי לכוכבים הקרובים ביותר למישור גלקסיית שביל החלב יש פחות "מתכות" מכוכבים רחוקים יותר ממישורו הגלקטי. מסקנת הצוות אכן מאשרת תצוגות סטנדרטיות של היווצרות כוכבים, ובכל זאת, נתוני ה- BRAVA מכסים שטח משמעותי של הבליטה הגלקטית שניתנת לניתוח כימי. אם חוקרים ממפים את תכולת המתכת של הכוכבים לאורך שביל החלב, עולה תמונה ברורה של היווצרות כוכבים והתפתחות, בדומה למיפוי CO2 ריכוזים במדף הקרח באנטארקטיקה יכולים לחשוף את דפוסי מזג האוויר בעבר על פני כדור הארץ.
אם תרצה לקרוא את העיתון המלא, גרסת ההדפסה המקדימה זמינה בכתובת: http://arxiv.org/abs/1112.1955
מקור: הודעה לעיתונות של מצפה הכוכבים האופטי לאסטרונומיה
