במשך זמן מה אסטרונומים ידעו כי התנגשויות או מיזוגים בין גלקסיות הם חלק בלתי נפרד מהאבולוציה הקוסמית. מלבד גרימת גלקסיות להתפתחות, מיזוגים אלה גם מעוררים סבבים חדשים של היווצרות כוכבים כאשר גז ואבק טרי מוזרקים לגלקסיה. בעתיד מעריכים האסטרונומים כי גלקסיית שביל החלב תתמזג עם גלקסיית אנדרומדה, כמו גם ענני המגלן הקטנים והגדולים בינתיים.
על פי תוצאות חדשות שהושגו על ידי חוקרים במרכז לאסטרופיסיקה חישובית של מכון פלטירון (CCA) בעיר ניו יורק, תוצאות המיזוג הסופי שלנו עם העננים המגלניים כבר מורגשים. על פי תוצאות שהוצגו בפגישה ה -235 של האגודה האמריקאית לאסטרונומיה השבוע, כוכבים הנוצרים בפאתי הגלקסיה שלנו עשויים להיות תוצאה של גלקסיות גמדיות אלה המתמזגות משלנו.
במהלך המצגת, שהתקיימה ביום רביעי (8 בינואר) בהונולולו, צוות המחקר הסביר כיצד הנתונים של מטעני ה- ESA גאיה המצפה חשף את קיומו של אשכול כוכבים צעיר בפאתי הילה של שביל החלב. לאשכול זה נקבע Price-Whelan 1 לכבוד ראש הצוות אדריאן M. Price-Whelan (עמית מחקר ב- CCA).
מפתיע עוד יותר היה העובדה שהספקטרום שהושג מהאשכול הצביע על כך שהם ככל הנראה נוצרו מזרם הגז הנובע מאחת מזרועותיו של הענן המגלני הגדול. התגלית מציעה שזרם גז זה המשתרע מהגלקסיות, המכונה "זרוע מובילה II", קרוב יותר באופן משמעותי לשביל החלב ממה שחשבו בעבר (וגם קרוב יותר להתנגשות בו).
מה שבטוח, זיהוי מקבצי כוכבים בגלקסיה שלנו הוא קשה מכיוון שנראה כי כוכבים מקובצים בשמיים, אך הם מופרדים על ידי מרחקים עצומים במציאות. בנוסף, כוכבים עשויים להיראות בסמיכות זה לזה בנקודה מסוימת אך לאחר מכן מוצאים עצמם נעים לכיוונים שונים. קביעת אילו כוכבים מקובצים זה לזה מחייבת מדידות מדויקות של מיקומי הכוכבים לאורך זמן (המכונה אסטרומטריה).
זו מטרתה של גאיה המשימה, אשר אוספת נתונים על עמדותיהם, המרחקים והתנועות הראויות של כ- 1.7 מיליארד חפצי שמיים מאז 2013. באמצעות מערך הנתונים האחרון שפרסם המשימה, חיפשו Price-Whelan וחבריו אחר עדויות לכוכבים צעירים כחולים מאוד. שהיו גושים איתם. לאחר שזיהו כמה הם חצו את ההתאמה כדי לחסל אשכולות ידועים.
בסופו של דבר, נותר רק אחד: אשכול כוכבים צעיר יחסית, כבן 117 מיליון שנה, ונמצא בפאתיו הרחוקים של שביל החלב. כפי שהסביר Price-Whelan:
"זהו מקבץ כוכבים דבילי - פחות מכמה אלפים בסך הכל - אבל יש לו השלכות גדולות מעבר לאזור המקומי שלו שביל החלב ... הוא באמת ממש רחוק. זה רחוק מכל כוכבים צעירים ידועים שביל החלב, שנמצאים בדרך כלל בדיסק. אז מייד הייתי כמו 'מעשן קודש, מה זה?' "
מיקום האשכול ממקם אותו ב"הילה "של שביל החלב, האזור החיצוני של הגלקסיה שלנו שנמצא מעבר לזרועות הספירליות. למרות שהיא מכילה את רוב המסה של הגלקסיה שלנו, היא גם כהה הרבה יותר מזרועות הספירלה בהן רוב הכוכבים של שביל החלב נמצאים. באזור זה נמצא גם נהר גז המכונה "הזרם המגלני" המהווה את הקצה החיצוני ביותר של ה- SMC ו- LMC ומגיע לכיוון שביל החלב.
נחל זה דל מתכת, בשונה מענני גז הנמצאים בקצותיו החיצוניות של שביל החלב. זה איפשר לדייויד ניבר, עוזר פרופסור באוניברסיטת מונטנה סטייט וסופר משותף למחקר, לקבוע כי מקבץ הכוכבים החדש שנמצא היה אקסטרגלאקטי. על ידי ביצוע ניתוח התוכן המתכתי של 27 הכוכבים הבהירים ביותר באשכול, הוא מצא כי המתכות שלהם דומה לזו של הזרם המגלני.
בהתבסס על ממצאים אלה, הגיע הצוות למסקנה כי האשכול שנוצר כגז מהזרם המגלני עבר דרך ההילה של שביל החלב. בשילוב עם המשיכה הכבידה של הגלקסיה שלנו, דרך ההילה נוצר כוח גרירה שדחס את הגז עד לנקודה שהוא התמוטט ליצירת כוכבים חדשים. עם הזמן הכוכבים התקדמו לפני זרם הגז והצטרפו לדרך החלב החיצונית.
למחקר אשכול זה יכולות להיות השלכות ניכרות על הבנתנו את התפתחות הגלקסיה שלנו. לדוגמה, אסטרונומים לא הצליחו להגביל ביעילות את המרחק בין הזרם המגלני לגלקסיה שלנו עד כה. אך הודות לגילוי מקבץ הכוכבים החדש הזה, פרייס-וולן ועמיתיו צופים כי שפת הנחל מגלן נמצאת במרחק של 90,000 שנות אור משביל החלב.
זה בערך מחצית המרחק שנחזה בעבר. בנוסף, גילוי אשכולות בפאתי שביל החלב יכול גם לחשוף האם העננים המגלניים התנגשו בעבר בגלקסיה שלנו. זו הנטייה הנראית לעין שמדובר במיזוגים: שני האובייקטים השמימיים אינם מתנגשים זה בזה, אלא מתנדנדים זה לזה ומחליפים חומר, ובסופו של דבר מתלכדים ליצירת אובייקט יחיד.
כפי שציין נידבר, ממצאי הצוות מובילים גם את האסטרונומים לחדד את התיאוריות שלהם לגבי מתי הענן המגלני הגדול יתמזג עם הגלקסיה שלנו:
"אם הזרם המגלני קרוב יותר, ובמיוחד הזרוע המובילה הקרובה ביותר לגלקסיה שלנו, סביר להניח שהוא ישולב בנתיב החלב במוקדם מכפי שהדגם הנוכחי צופה. בסופו של דבר, הגז הזה יהפוך לכוכבים חדשים בדיסק של שביל החלב. נכון לעכשיו, הגלקסיה שלנו משתמשת בגז במהירות רבה יותר מכפי שהיא מתחדשת. הגז הנוסף הזה שנכנס יעזור לנו לחדש את המאגר ולוודא שהגלקסיה שלנו תמשיך לשגשג ויוצרת כוכבים חדשים. "
מחקר זה הוא האחרון בסדרה שהתאפשרה על ידי גאיה המשימה המקדמת באופן קולקטיבי את הבנתנו כיצד התפתחה הגלקסיה שלנו ותמשיך לעשות זאת בעתיד. בתחילה תוכנן להסתיים עד 2018, ה- גאיה המשימה הוארכה ותישאר בפעולה עד שנת 2022 (חסום הרחבות נוספות).
המהדורה הבאה של גאיה נתוני הארכיון (EDR3) יתקיימו בשני חלקים, כאשר הראשון ייצא ברבעון השלישי של 2020 והשני במהלך המחצית השנייה של 2021. הגילוי של Price-Whelan 1 והניתוח הספקטרוסקופי אחר כך של הצוות של הכוכבים היו שניהם נושא המסמכים שפורסמו ב- כתב העת האסטרופיזי ב -5 בדצמבר וב -16 בדצמבר, בהתאמה.
